Nízkofrekvenčný zosilňovač 4x25W s napájaním 12V pre automobil s integrovaným obvodom TDA7384 A

TDA7384A 4 x 35W QUAD BRIDGE CAR RADIO AMPLIFIER

Ing KOSMEL Anton

 JPG_DPS/TDA7384_ROZMIESTNENIE_NA_DPS_1.jpg

TDA7384A 4 x 35W QUAD BRIDGE CAR RADIO AMPLIFIER PDF_NF/TDA7384.pdf

Uvedená konštrukcia vznikla z potreby uviesť do praxe moderný monolitický integrovaný obvod fy SGS-THOMSON Microelectronics TDA7384A. . Použitím uvedeného integrovaného obvodu, ktorý obsahuje štyri do mostíka zapojené kanály je možné vyrobiť nf zosilňovač vhodný pre použitie s napájacím napätím cca  12V., t.j. pre automobil. Nízkofrekvenčný zosilňovač realizovaný obvodom TDA7384 A obsahuje zdroj napájacieho napätia s filtráciou a ochrannou poistkou, vstupy sú realizované cez konektory CINCH a ostatné pripojenia /napájacie napätie, MUTE, STAND-BY, štyri reproduktory/ prostredníctvom svoriek. Koncový výkonový stupeň, je konštrukčne navrhnutý tak aby všetky jeho prvky boli na jednej doske s minimálnymi rozmermi a nevyžadoval si zložité oživovanie. Celá doska je umiestnená v AL profile, ktorý zároveň plní funkciu odvodu stratového tepla

ELEKTRICKÉ CHARAKTERISTIKY

Vcc = 14,4V, f = 1kHz R = 4 Ohm, Ta = 25 C

/typické hodnoty/

Kľudový prúd /bez záťaže na výstupe/: 190mA /min 120mA, max 270mA/

Max. pracovné napájacie napätie: 18V

Max. napätie /t= 50ms/ 50V

Napäťový zisk: 26 dB

Max. výkonová strata /teplota púzdra t = 70 C/ 80W

Teplota prechodu 150 C

Výstupný výkon Vcc = 13,2V 4 x 21W

Vcc = 14,4V 4x 25W

THD Po = 4W 0,04 %

Funkcia MUTE Po = 4W 90dB

STAND-BY prahové napätie pre ON min 3,5V

STAND-BY prahové napätie pre OFF max 1,5V

MUTE prahové napätie pre PLAY min 3,5V

MUTE prahové napätie pre MUTE max 1,5V

Odstup medzi kanálmi: f = 1kHz, Po = 4W 70dB

f = 10kHz, Po = 4W 60dB

Popis integrovaného obvodu TDA7384 A

TDA7384 A je štvorica do mostíka zapojených výkonových nízkofrekvenčných zosilňovačov pracujúcich v triede AB s trvalým výkonom 4x25W/4Ohm pre Vcc = 14,4V, 4x21W/4Ohm pre Vcc = 13,2Vm.

Obvod má nízke skreslenie, viď grafické závislosti skreslenie od výstupného výkonu skreslenie od frekvencie.

Integrovaný obvod je vyrobený monolitickým procesom a je montovaný do puzdra FLEXIWATT25 s 25 vývodmi. viď. obr rozmery púzdra. Obsahuje elektronickú ochranu, ktorá zabezpečuje ochranu pred skratom výstupu na zem alebo na napájacie napätie a pred tepelným zničením. Obvod má funkciu umlčovač - MUTE, funkciu STAND-BY a funkciu AUTOMUTE pri poklese napájacieho napätia /zabráni poškodeniu akumulátora/. Prechodné javy, ktoré vznikajú pri zapnutí a vypnutí zosilňovačov obvod eliminuje vlastným elektronicky riadením umlčovačom. Celé zapojenie obvodu je veľmi jednoduché a obsahuje minimum externých súčiastok. Obvod má pevné nastavenie napäťového zosilnenia u všetkých kanálov na 26dB. Jeho špičkové vlastnosti ho predurčujú na použitie do stereo High-end car radio aplikácií.

Zapojenie vývodov IO TDA 7384 A :

1. GND

2. GND - OUT2

3. OUT 2 -

4. ST-BY

5. OUT 2 +

6. Vcc +

7. OUT 1 -

8. GND OUT 1

9. OUT 1 +

10. SVR

11. IN 1

12. IN 2

13. S- GND

14. IN 4

15. IN 3

16. AC - GND

17. OUT 3 +

18. GND OUT 3

19. OUT3 -

20. Vcc +

21. OUT 4 +

22. MUTE

23. OUT 4 -

24. GND OUT 4

25. NC.

Popis zapojenia

Celková schéma zapojenia nf zosilňovača je na obr.. 1. ., vychádza z doporučeného zapojenia s nesymetrickým napájacím napätím. Signál zo vstupných konektorov CINCH je privádzaný cez odporové trimre P1, P2, P3 a P4 a fóliové kondenzátory C1, C2, C3 a C4 postupne na vstupy IN1, IN2, IN3, a IN4 integrovaného obvodu IO1

Hodnota kondenzátorov C1 až C4 100nF zabezpečí u TDA7384 A, že je spoľahlivo prenášaná frekvencia od 16Hz. Odporové trimre P1 až P4 slúžia na nastavenie vstupnej úrovne pre každý kanál osobitne, to je veľmi dôležité pre použitie predných aj zadných reproduktorov v aute, kedy je možné vhodne nastaviť hlasitosť predných aj zadných reproduktorov podľa ich vlastností a umiestnenia v interiéri automobilu. V prípade, že nepotrebujeme rozdielnu úroveň pre predné a zadné reproduktory, ale naopak chceme rovnakú osadíme len jeden z dvojice trimrov P1, P 2 a P3, P4 a osadíme skratovacie prepojky JP1 a JP2 /na schéme nie sú /.

Na vývode 4 integrovaného obvodu IO 1 sa nachádza funkcia STAND-BY, ktorá znamená, že zosilňovač sa nezapína "klasicky privedením napätia na vývody obvodu", to je privedené trvale na vývody 6 a 20, ale privedením napätia min 3,5 V na vývod 4 IO 1 cez rezistor R1. Kondenzátor C9 zabraňuje skokovému nábehu zosilňovača. Skratovací kontakt JP1 slúži ako servisný. V praxi sa zosilňovač zapína tak, že sa privedie napájacie napätie cca 6 až 12V cez konektor CON6 po zapnutí autorádia, CD meniča, ktoré sa objaví po ich zapnutí na výstupnom konektore . Prúd, ktorý tečie do vývodu 4 IO 1 je cca 10uA. Toto usporiadanie zapnutia a vypńutia jednoducho a komfortne rieši spínanie veľkých prúdov, ktoré môžu dosahovať cca 4A - v obvode TDA 7384 A sa nachádza ďalšia zaujímavá funkcia elektronický spínač napájacieho napätia.

Napájacie napätie je privedené cez konektor CON5 cez ochranné diódy D1, D2 a D3, ktoré sú usporiadané paralelne na vývod 6 /napájanie kanálu 1 a 2/ a vývod 20 /napájanie kanálu 3 a 4/. Kondenzátory C08, C8, C11, C12, C13, C14 plnia funkciu odrušenia a filtrácie napájacieho napätia. LE dióda D4 signalizuje stav STAND-BY.

Funkcia MUTE slúži na umlčanie zosilňovača uzemnením vývodu 22 na cez rezistor R2, útlm pri výkone 4W je cca 90dB.

Reproduktory sa pripájajú na svorky CON1, CON2 A CON3

Celá doska je umiestnená v skrinke z hliníkového profilu, ktorý zároveň slúži aj ako chladič. Pre zlepšenie odvodu stratového tepla je možné priskrutkovať ďalší rebrovaný profil.

Záver

Uvedený zosilňovač sme realizovali v 50ks sérii so 100% reprodukovateľnosťou a výbornými vlastnosťami aj vďaka kvalitne a prehľadne navrhnutej doske plošných spojov a minimu externých súčiastok. Výkon zosilňovača je pre použitie v automobile plne dostačujúci aj s dostatočnou výkonovou rezervou. Ostáva už len veriť, že ho prípadný záujemcovia o stavbu budú využívať vo svojich autách s mierou.

Literatúra

[1] Product and Company Information SGS - THOMSON Microelectronics 3rd Edition 1996

TDA 7384 A 4 x 25 W Four Bridge Channels Car Radio Amplifier © 1996 SGS-THOMSON Microelectronics