В статье на сайте описана конструкция несложного автомобильного стереоусилителя с импульсным преобразователем напряжения.

Его добавление существенно увеличило мощность усилителя на популярных микросхемах TDA7293 или - до 78 Вт на нагрузке сопротивлением 4 Ом, а применение готового корпуса намного упростило его изготовление.

Как часто и справедливо утверждает звучание штатной магнитолы автомобиля может порадовать только неискушённого слушателя. На практике оказывается, что в большинстве случаев реальное значение выходной мощности УМ магнитолы не превышает 20 Вт на канал при нагрузке сопротивлением 4 Ом, а при работе от аккумулятора мощность падает до 16 Вт.

Собственно, даже при такой мощности можно качественно озвучить любой салон автомобиля, если бы не пик-фактор музыкальных сигналов, достигающий в отдельных композициях 20…25 дБ Так встроенный автомагнитолы без ограничения динамического диапазона может выдать до 5 Вт на канал.

Учитывая качественный рост параметров современных усилителей мощности, вопрос модернизации тракта воспроизведения упирается в физическое ограничение динамического диапазона максимальной выходной мощностью встроенных УМ, а возможности его расширения исчерпаны производителями аппаратуры.

Вследствие высокого уровня зашумления (в том числе и извне) в автомобиле динамический диапазон значительно сужается Шумоизоляция кузова и повышение уровня звукового давления АС помогают увеличить динамический диапазон прослушивания. Установка внешнего УМ на начальном этапе модернизации является, на мой взгляд, наименее трудозатратной.

Необходимо заметить, что доработку автомобильной аудиосистемы нужно начинать с установки более качественной фронтальной АС. Современные мультимедийные устройства для автомобилей оснащены линейными выходами для подключения внешних усилителей. Промышленность предлагает много высококачественных автомобильных УМ, однако их высокая стоимость является существенным ограничением при модернизации.

Подключать же УМ к выходам встроенного в магнитолу усилителя, на мой взгляд, нецелесообразно. Предлагаемый автомобильный обладает минимальным функционалом, однако имеет ряд положительных признаков: мощный не стабилизированный источник питания, хороший УМ, минимальный размер корпуса, отсутствие низкокачественных компонентов входного активного фильтра. Номинальное напряжение питания составляет +/-25 В, что даёт возможность повысить мощность на нагрузке 4 Ом до 78 Вт.

В отличие от многих конструкций, описанных в Интернете, этот двухканальный УМ собран в стандартном, доступном и недорогом алюминиевом корпусе фирмы Gainta, показанном на рис. 1 Ширина (размер L на рис 1) - 100 мм. Размеры основной платы 93.6×96 мм, что позволяет вставить ее в специальные пазы корпуса. Приоритет в проекте отдан компактности устройства, поэтому применены детали поверхностного монтажа УМ проектировался под конкретный проигрыватель компакт-дисков, для которого номинальная нагрузка линейного выхода 10 кОм.

Автомобильный усилитель своими руками состоит из не стабилизированного преобразователя напряжения (ПН) и УМ на двух микросхемах TDA7293 (или TDA7294 с учётом различий в цоколевке), а также узла управления по внешнему сигналу Remote сигналом STBY усилителя.

Схема автомобильного усилителя

Усилитель для авто схема показана на рис. 2 Преобразователь частоты lenze с функцией плавного пуска собран на микросхеме TL494 и полевых транзисторах. Габаритная мощность трансформатора около 300 Вт, и применение двух пар транзисторов в каждом плече преобразователя позволяет отдавать в нагрузку большую мощность.

Расчёт трансформатора и выбор магнитопровода проводился с использованием полезной бесплатной программы EXCELLENIT5000 (1). Существует мнение, что УМ с импульсным БП без стабилизации обеспечивают звучание лучше, чем со стабилизированным БП В цепях затвора мощных транзисторов преобразователя включены резисторы (47 Ом), что сужает спектр помех, создаваемых инвертором.

На меньшей плате размещены узел управления включением и контроллер ПН, на большей ПН и УМ. Выходные цепи ПН гальванически не связаны с первичным источником питания. Для включения УМ необходимо наличие напряжении питания 12 В и напряжения управления более 9 В на входе ДУ. Напряжение с входа ДУ через стабилитрон VD1 и резистор R7 поступает на базу транзистора VT2 и открывает его.

Конденсатор С5 служит для задержки включения УМ и фильтрации помех по входу ДУ. резистор R8 обеспечивает минимальный ток для работы стабилитрона VD1. Транзистор VT2 открывается, и на его коллекторе устанавливается напряжение около 0.7 В. загорается светодиод НИ и открывается транзистор VT1. который подает питание на микросхему DA1 и запускает ПН.

Резистор R5 необходим для поддержки закрывающего напряжения на базе VT1 в отсутствии сигнала управления, a R6 для ограничения максимального тока транзистора VT2. При наличии вторичного напряжения ПН напряжение с эмиттера VT1 через R1 поступает на излучающим диод оптопары U1, и он засвечивает фототранзистор оптопары.

При подаче напряжения на микросхему DAI на ее выходе (вывод 14) появляется напряжение 5 В, которое через конденсатор СЗ поступает на вывод 4 управления шириной импульсов TL494 По мере зарядки СЗ напряжение на выводе 4 уменьшается за счёт нагружающего резистора R2. а ширина импульсов на выводах 9. 10 увеличивается.

Так организован плавный пуск ПН. Резистор R2 необходим также для предотвращения зарядки конденсатора СЗ вытекающим током из микросхемы (от 2 до 10 мА). Встроенные усилители ошибки в TL494 не использованы, на не инвертирующие входы 2. 15 DA1 подано напряжение ИОН, равное 5 В. с вывода 14. а инвертирующие входы подключены к общему проводу ПН. Резисторы R3. R4 и конденсатор С4 задают частоту переключения ПН около 50 кГц.

Место под резистор R4 зарезервировано на плате для возможной коррекции частоты работы ПН. Конденсаторы С2 и С1 блокируют ВЧ помехи. С выводов 9. 10 DA1 сигналы управления полевыми транзисторами (ПТ) через разъем XP/XS1 (ZL201-10G. ZL262-10SG производства NINIGI) подаются на основную плату УМ на затворы ПТ На элементах R12. VD4. VT4(R13. VD5, VT5) собраны цепи перезарядки емкости затворов ПТ.

Резисторы R19 — R22 снижают скорость переключения ПТ и уменьшают коммутационные помехи. ПТ попарно подключены к первичной обмотке трансформатора Т1, на среднюю точку которой поступает напряжение бортовой сети автомобиля через плавкую вставку FU1 и П-образный фильтр C6C7L1C10C13C14C18. Конденсаторы С10, С13. С14, С18 подключены в непосредственной близости от средней точки обмотки I трансформатора Т1 для снижения помех.

Диод VD2 служит защитой от обратной полярности питания.
Переменное напряжение с вторичной обмотки Т1 выпрямляется диодными сборками VD7, VD8. фильтруется конденсаторами С20-С23 и далее поступает на микросхемы УМЗЧ.

Кроме того, напряжение +24 В через резистор R14 поступает на транзистор оптопары U1 и при наличии напряжения на входе ДУ устройства поступает на базу транзистора VT3. Элементы R9, VD3, VT3 необходимы для обеспечения быстрой разрядки конденсаторов в цепях STBY. MUTE микросхем DA2.

DA3 после пропадания сигнала ДУ. Связано это с тем, что при выключении магнитолы на ее линейных выходах появляются значительные всплески напряжения, которые приводят к щелчкам н АС. В большинстве самодельных устройств сигналы STBY. MUTE формируют через ограничительный резистор, подключённый к плюсовой цепи питания, поэтому при выключении магнитолы УМ не переходит в режим в ТВУ до разрядки конденсаторов в цепи питания.

В этой же конструкции УМ выключается фактически сразу после пропадания сигнала ДУ с магнитолы. Для обеспечения симметричности нагрузки на ИП и для возможности работы в мостовом режиме один канал УМ работает в инвертирующем режиме. Для минимизации помех, вносимых падением напряжения на «силовых» проводах, общие провода сигнальных и питающих цепей соединяются только в слаботочной части через резисторы R11, R15.

Элементы R16, С9, R23, СИ. R27 и R32 (R17, С8. R18, С12, R24 R29 и R31. R33) образуют фильтры, ограничивающие полосу, и задают коэффициент усиления каналов. Так как включение микросхем DA2, DA3 различно, для выравнивания усиления в каналах можно корректировать общее сопротивление резисторов ООС (R31 и R33). Места для резистора R31 на плате нет, в случае необходимости его устанавливают поверх R33.

В симуляции микросхем в виде ОУ в программном пакете Microcap 9 сопротивление этого резистора оказалось 80 кОм. Спад в области НЧ (-3 дБ на частоте 17 Гц) обусловлен областью применения УМ. Во-первых, фронтальные АС вследствие размера и свойств акустического оформления сильно снижают КПД на низких частотах; во-вторых, результирующая АЧХ в салоне автомобиля обычно имеет подъем в области НЧ на несколько децибел.

Трансформатор собран на торроидальном магнитопроводе Epcos 29,5x19x20 (B64290-L756-X87) из материала N87. Первичная обмотка имеет 8 витков провода диаметром 0,51 мм, сложенного в восемь жил, с отводом от середины. Исходные данные и результаты расчета приведены на рис. 3. Вторичная обмотка содержит 18 витков того же провода, сложенного в три жилы, с отводом от середины.

Витки равномерно распределены по периметру кольца. Дроссель L1 намотан на кольцевом магнитопроводе размерами 23x14x9.5 мм из порошкового железа Т90-52 Micrometals и содержит восемь витков провода ПЭВ 0,51. сложенного в восемь жил. Индуктивность дросселя может и отличаться, важно лишь помнить, что перегрев свыше 75С для такого дросселя недопустим.

Чтобы собрать , необходимо иметь желание и некоторое количество свободного времени, а также нужно всегда стремится к тому, чтобы получился качественный усилитель мощности, который возможно собрать своими руками. К тому же нужно обладать определенными знаниями и навыками, да и финансовые затраты тоже имеются.

Тем не менее конечный результат будет приятен, а усилитель порадует ваш слух чистым, прозрачным звучанием с достаточной выходной мощностью. В процессе конструирования автомобильного усилителя возможно будут возникать некоторые трудности с поиском необходимых электронных компонентов, в таких случаях можно будет воспользоваться их аналогами. Создание блочной конструкции усиления звука в аудиосистеме автотранспорта хотя процесс не быстрый но в итоге получается собрать пять компактных усилителя, мощность которых в сумме будет составлять 690 Вт. При желании есть возможность увеличить это значение до 760 Вт. p>

Необходимые требования к устройству

Вначале нужно определиться с техническими характеристиками, которые вы предполагаете получить в итоговом результате. Как правило это высокое качество звука, высокое значение мощности на выходе, технологически не сложная конструкция, при которой создается удобство в эксплуатации, невысокая себестоимость, возможность работы на двенадцать динамических излучателей и сабвуфер. Такие требования можно получить если изготовить автоусилитель своими руками в количестве пяти штук, в числе которых один должен работать на сабвуфер. Оптимальным решением этой задачи является изготовление отдельного усилителя мощности по принципиальной схеме Ланзара.

Для сборки такого аппарата потребуется четыре микросхемы, а именно две штуки TDA 7384 - 4x40W и две штуки TDA 2005 - 1x20W. Эти микросхемы предназначаются для питания фронтальной акустической системы. Такое схематическое решения является наиболее экономичным в плане денежных затрат.

Эффективный преобразователь напряжения

В автоусилителе звука наиболее важной и вместе с тем трудоемкой частью считается преобразователь напряжения. Поэтому именно с этого блока следует приступать к сборке всего комплекса усилителя звука. В качестве генератора импульсов преобразователя задействован известный двухтактный контроллер широтно-импульсной модуляции особой точности — TL494. В случае отсутствия в наличии такой микросхемы можно использовать ее аналог — 1114ЕУ3/4. В микросхеме отсутствует отдельный усилитель на выходе. В каждом плече каскада преобразователя установлены на тепло-отводных радиаторах по паре мощных полевых транзисторов IRF3205, которые закреплены через изолирующую прокладку с применением тепло-проводимой пасты. Радиаторы для этой цели можно использовать от компьютерных блоков питания.

В цепи выпрямителя применены диоды КД 213А с максимальным током 10 А, но в дополнительном охлаждении они не нуждаются. Кроме этого потребуются пара электромагнитных реле рассчитанных на рабочий ток 20 А, но для верности лучше поставить на 50-60 А. Преобразователь напряжения имеет функцию remote контроля, что несомненно является эффективным устройством, так как при управлении питанием и включении сабвуфера не требуется дополнительная установка мощных переключателей. При появлении положительного напряжения на ремоут контроль, моментально включается реле и питание поступает на преобразователь.

Собрать автоусилитель звука своими руками в принципе не очень трудно, но некоторые затруднения могут сложится при изготовлении трансформатора, то есть если в наличии нет ферритовых колец, тогда придется искать старые, подходящие источники питания. Отлично подходят для этих целей БП от компьютера. Там тоже придется немного поколдовать, так как две половинки ферритовых колец надежно склеены, то для их разъединения нужно немного подогреть стыки зажигалкой, а потом с осторожностью извлечь из каркаса и убрать штатные обмотки. Прежде чем приступать к намотке нужной нам обмотки, нужно удалить боковые стенки каркасов и затем соединить их друг с другом, что бы получился один длинный каркас, на который свободно уместятся все нужные витки обмоток.

Первичная обмотка наматывается из расчета десять витков со средней точкой (2 х 5 Вит.)пятью жилами эмаль-провода диаметром 0,8 мм. Проще делать так: намотал 5 витков по всей длине каркаса, сделал отвод, а обмотку изолировал лакотканью, затем поверх намотал еще пять витков. Далее нужно произвести фазировку, то есть соединить начало первой обмотки с концом второй. Место соединения концов это и есть тот отвод, на который будет подаваться положительное напряжение от общего питания. После того как сделали фазировку, можно приступать к намотке проверочной вторичной обмотки с любым количеством витков, с помощью которой определим правильность фазировки.

При включении преобразователя в сеть трансформатор не должен перегреваться на холостом ходу и не издавать посторонних звуков типа жужжания, транзисторы должны оставаться холодными. Далее подключаем в цепь вторичной обмотки лампу накаливания, при этом она должна засветится полным накалом, а транзистор не должен греться, только со временем он немного прогревается. Если после этого испытания никаких проблем нет, то убираем пробную обмотку и наматываем нормальную.

Сборка конструкции

Третьим этапом сборки у нас идет ящик для сабвуфера. Как не странно, но для меня собрать ящик оказалось сложнее, чем паять сам УНЧ. К счастью, за копейки удалось приобрести колонку С-70, динамическая головка у нее была не очень и поэтому была заменена на 75 гдн, поскольку головок по мощнее к тому времени под рукой не было, поэтому включать усилитель на полную мощность очень рискованно, динамик может попросту сгореть. Если кто-то желает собрать ящик своими руками то можете использовать расчет параметров ящика для 75гдн которые есть в данной статье.

Материал лучше использовать мдф или дсп (доски с толщиной не менее 1см). Спросите почему именно 1 см? Потому, что в ящикие сабвуфера создаётся достаточно большое давление. В сборке корпуса, доски прикрепляют друг к другу саморезами и клеем ПВА, из внутренней стороны следует закрывать места крепления досок силиконом или другим герметиком на крайний случай можно использовать клей момент. После того как у нас уже собран сабвуфер перейдем к тяжелой артилерии - усилителю мощности, который в свою очередь включает в себя два отдельныx усилителя. Рассмотрим по отдельности каждый из ниx.

УНЧ для сабвуфера выполнен по умощненной сxеме и имеет мощность 300 ватт. Но можно ещё повысить мощность, добавлением дополнительной пары выxодныx транзисторов, или если мощность надо поднять но 30-50 ватт, то можно обойтись просто поднятием питания. Вот нужные детали для создания этого блока.

Транзисторы:

2SC5200-O + 2SA1943-O (пара) ORG (TOS)- 2 штуки.
2SD669A (TO126 HIT) - 2 штуки.
2SA1265 (TO3P PMC) – 1 штука.
2SB649A (TO126 HIT) – 1 штука.
2SC3182 (TO3PB CHINA) –1 штука.
2N5551 (TO92 FAI/QTC) – 2 штуки.
2N5401 (TO92) – 2 штуки.

Конденсаторы - пленка 0.1x63 – 2 штуки.
0.47х63 – 6 штук.
1.0х63 – 2 штуки.
100х100 – 2 штуки.
240х50 – 1 штука.
Керамические:
24 – 1 штука.
0.47 – 2 штуки.
Полярные:
1000х100 – 2 штуки.
220х16 – 2 штуки.
100х25 – 2 штуки.
47х16 – 2 штуки.

Резисторы:
4.7 – 1 штука.
0.22 – 4 штуки.
2.2 – 4 штуки.
15к – 1 штука.
180- 1 штука.
47 – 2 штуки.
4.7к -1 штука.
4.7к – 3 штуки.
1к – 3 штуки.
100 – 5 штук.
47к – 2 штуки.
6.8 к – 2 штуки.

Стабилитроны на 15 вольт 1,5 ватт - 2 штуки. После покупки всеx деталей была создана печатная плата методом утюга и лазерного принтера. После сборки снимаем с платы выxодные транзисторы и дальнейшие опыты будем проводить без ниx, а делаем это для того, чтобы в случае неправильной сборки их не испортить. Если кто не может найти резисторы 0,22 ом - не беда, просто возьмите пасту от гелевой ручки или любой по диаметру 0,5 мм и намотайте на ней 10 витков проводом 1мм. Транзисторы устанавливают на теплоотвод, а ещё лучше прикрепить на корпус общей установки, чтоб меньше грелись и желательно дополнить кулером для страxoвки.

Фильтр низкой частоты собран на плате с усилителем, он работает без предварительного усилителя.

После сборки еще раз проверяем плату на правильность и оставляем усилитель на небольшое время, пока не создадим преобразователь напряжения. А пока соберём квадроусилитель на основе микросxемы TDA7388, которая является высококачественным квадрофоническим усилителем мощности и способна отдавать до 40 ватт на канал.

Усилитель TDA7388 имеет очень простую сxему включения и работает от бортовой сети автомобиля, следовательно к нему не нужен преобразователь напряжения. После окончания сборки УНЧ нам нужно для него сделать фильтр для защиты от помеx, поскольку шум мотора может повлиять на звук усилителя, а фильтр сглаживает высокочастотные шумы. Конструкции фильтра можно взять из преобразователя, поскольку там тоже присутствует такой фильтр.

Усилитель прикрепляют на радиатор от компьютерного процессора и дополняют сверxу кулером, его так-же можно достать из блока питания компьютера. После сборки всеx частей, настала очередь собрать преобразователь напряжения.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

ПН нужен для того, чтоб от бортовой сети автомобиля получить двуxполярное напряжение 50 вольт для питания сабвуферного усилителя. Сердцем нашего преобразователя служит микросxема TL494, которая играет роль задающего генератора и обеспечивает нужную частоту.

Как уже говорилось, мощность усилителя порядка 300 ватт, значит преобразователь у нас должен иметь 30-50 ватт в запасе. Предлагаемый преобразователь способен отдавать до 400 ватт, так что его мощности вполне хватит. Трансформатором преобразователя служит ферритовый сердечик от тиристорного телевизора или любой другой с проницательностью 2000НМ. Если есть то лучще использовать ферритовое кольцо.

Первичную обмотку - 4 витка, мотаем жгутом, провод 0,6 мм 10 жилами, затем делаем отвод и мотаем еще столько таким же проводом. Можно конечно более толстым проводом мотать, но так менее удобно. Вторичную обмотку - 25 витков тоже проводом 0,6мм 7-ю жилами, затем делаем отвод и мотаем еще столько. Конденсаторы для фильтрации тока преобразователя лучше ставить 100 вольт 2200микрофарад, если же нет такиx конденсаторов, то можно брать две штуки по 50 вольт 2200 микрофарад и подключить иx последовательно, таким образом увеличив напряжение. Транзисторы IRFZ можно заменить КТ827, тогда мощность чуток увеличиться.

Транзисторы ставят на теплоотвод и дополняют курьером. Диодный мост ставят любой, на 15 ампер. После этого собираем все платы в алюминевом корпусе. Гнезда и штекеры использованы из двд проигрывателя. Если все собрали правильно, конструкция будет работать сразу.

Подключаем к преобразователю усилитель, к выxоду усилителя подключаем динамик и подаем вxод, и если все работает как надо - припаиваем выxодные транзисторы усилителчя на плату. Дроссели намотаны на ферритовом стерже или кольце и содержат 12 витков провода 1 - 1,5 мм. Усилитель играет даже лучше чем предполагал, лично я очень доволен проделанной работой. Четыре дня труда стоили того и оправдали все надежды на хороший усилительный комплекс автомобиля. Автор - АКА.

Обсудить статью УСИЛИТЕЛЬ ДЛЯ АВТО

Чтобы собрать усилитель для сабвуфера своими руками правильно, нужно запастись свободным временем и терпением. Больших затрат средств не потребуется. В первую очередь нужно приобрести усилитель мощности, выполненный на интегральной микросхеме. Далее, мы разберем, как собрать усилитель для сабвуфера своими руками на основе микросхемы TDA1562Q.

Ниже представлена принципиальная схема усилителя.

Данная схема, кроме усилителя мощности, имеет предусилитель, выполненный на сдвоенной микросхеме операционного усилителя, который так же играет роль фильтра частот.

При питании от автомобильного аккумулятора максимальная выходная мощность усилителя составит порядка 50 Вт, что вполне достаточно что бы «раскачать» средний сабвуфер.

Необходимое оборудование и компоненты

Итак, кроме вышеуказанной микросхемы нам понадобятся:

• операционный усилитель TL 072 (можно заменить на микросхемы TL 062, TL 082 или 4558);
• резисторы мощностью 0,25-0,5 Вт;
• электролитические конденсаторы (новые!);
• конденсаторы неполярные — плёночные;
• изолированные провода;
• термопаста;
• радиатор с площадью рассеивания не меньше 600 см²;
• лист одностороннего текстолита.

Конечно, мы не обойдемся без паяльника, припоя и некоторого умения со всем этим обращаться.

Монтаж

Основная плата усилителя

Схема печатной платы усилителя приведена ниже.

Печатную плату можно изготовить путем травления текстолита с медной подложкой раствором хлорного железа. Рисунок дорожек контактов проще перенести на плату с глянцевого листа бумаги, на котором этот рисунок напечатан с помощью лазерного принтера. Нюансы этого способа легко можно найти в интернете на соответствующих сайтах по электротехнике.

Пайку деталей производим аккуратно, удаляя излишки флюса. Особенно это касается микросхем. Микросхему операционного усилителя можно установить через восьмиконтактную панель.

Помните: перегрев полупроводниковых элементов, может привести к выходу их из строя!

Катушки индуктивности L1 и L2 в выходном фильтре усилителя, изготовляются из медной эмалированной проволоки диаметром 1 мм, путем накручивания на цилиндрический сердечник диаметром 5 мм. Количество витков катушки — 20.

Микросхему усилителя устанавливают на теплоотвод. Он должен быть площадью более 600 см². Роль радиатора может выполнить шасси авто.

После монтажа всех элементов подсоединяют провода.

Блок стабилизации и коммуникации питания

В вышеописанной схеме мы использовали самую простую схему питания усилителя через аккумулятор, однако для более стабильной работы усилителя можно подключить его через стабилизатор. Данное устройство можно собрать самому (схему на любой вкус в интернет можно найти очень легко), но самый простой способ — это использовать готовый блок стабилизации от старого усилителя или купить новый.

Кроме того, блок стабилизации позволяет сэкономить заряд аккумулятора автомобиля.

Предотвращению разрядки способствует реле с отдельной клеммой REM, работающую под напряжением в 12 В. Клемма устанавливается на выходе автомагнитолы, благодаря чему сабвуфер начинает работать вместе с музыкальным устройством.

Для контроль работы усилителя можно установить светодиод в схему питания устройства.

Окончательная сборка устройства

После монтажа платы, проводим окончательную сборку усилителя и помещаем его в корпус. Корпус можно изготовить самостоятельно из обычной фанеры с помощью лобзика. На фанере вычерчивается схема по нужным размерам, вырезается лобзиком и закрепляется герметиком.

Так же корпус можно приобрести в магазине или использовать алюминиевый короб, который одновременно будет выполянть роль радиатора.

Размещая все детали в корпусе, нужно обеспечить в нем свободную циркуляцию воздуха для лучшего охлаждения деталей.

Корпус усилителя необходимо надежно закрепить в салоне автомобиля.

Перед установкой важно убедиться в правильности полярности питания, иначе аппарат сразу сгорит.

Как сделать усилитель для сабвуфера мы разобрались, осталось проверить его работоспособность. Это можно сделать в домашних условиях, но ни в коем случае нельзя пренебрегать правилами безопасности, иначе можно получить удар током или испортить устройство. Тестирование проходит следующим образом: усилитель запитывают через аккумулятор и подключают колонку с сопротивлением в 20 Ом. На усилитель подается нагрузка и проверяется мощность.

Здесь я поделюсь своим скромным опытом в области ремонта автомобильных усилителей. Надеюсь, информация пригодиться начинающим радиомеханикам в их нелёгком деле восстановления аудиоаппаратуры, а также автолюбителям, знакомым с электроникой и желающим починить свой усилитель самостоятельно.

Для начала, хотелось бы рассказать о том, как включить автоусилитель без автомагнитолы и в домашних условиях. Подробнее об этом читайте . Это понадобиться при ремонте автоусилителя.

Если под рукой нет достаточно мощного блока питания, то подойдёт любой на напряжение 12V и ток 1 - 3 ампера. Но тут стоит понимать, что он нам нужен лишь для того, чтобы включить и наладить усилитель. Эксплуатировать на полной мощности мы его не будем, поэтому потребляемый ток будет минимальный.

Также настоятельно рекомендую прочитать или взять на заметку материал по устройству преобразователя автомобильного усилителя . Эта информация очень важна.

Ну, а теперь, примеры ремонта из реальной практики. В основном они касаются одного из главных блоков любого автоусилителя - преобразователя напряжения, или по-другому - инвертора.

Ремонт автомобильных усилителей CALCELL.

1. Неисправность: автоусилитель уходит в защиту . На передней панели светится красный светодиод PRT (Protect - "защита"). После пары включений усилитель вообще перестал подавать признаки жизни - светодиод PRT перестал светиться.

Причиной неисправности оказался транзистор 2N4403 в цепи микросхемы TL494CN (преобразователь). Один из его переходов был пробит. Кроме этого сгорел резистор на 10Ω (Ом). На фото R7 - это он. Пока резистор "терпел" - усилитель включался, но уходил в защиту. Как перегорел - усилитель перестал включаться вообще.

Цоколёвка биполярного P-N-P транзистора 2N4403.

Почему усилитель уходил в защиту? Дело в том, что данный транзистор входит в состав цепи вкл./откл. Из-за пробоя P-N перехода транзистора усилитель не включался и уходил в защиту.

Под рукой подходящей замены PNP транзистору 2N4403 не оказалось. Поэтому была предпринята рискованная попытка взять такой же транзистор из предварительного каскада одного из каналов усилителя. Благо они там были. Да, подумаешь, решил я, ну вытащу оттуда транзистор, запаяю взамен неисправного, проверю усилитель. Ай, да, так и сделал. Но после нескольких секунд после включения я почуял запах гари. Оказалось, что из-за отсутствия 1 маааленького транзистора мощные комплементарные транзисторы выходного каскада УМЗЧ стали жутко греться. К счастью, транзисторы уцелели. Поэтому я не советую так "хитрить".

Замену транзистора осложняло то, что он был заляпан каким-то резиновым клеем, которым приклеены к плате бочонки электролитов.

2. Усилитель CALCELL POP 80.4 не включается. Перегорают защитные предохранители.

Аппарат пришёл "дохлый", видимо после некорректного подключения. После беглого осмотра деталей без выпаивания обнаружилось, что пробит стабилитрон на 11V в "обвязке" микросхемы ШИМ-контроллера TL494CN. Также обнаружился пробой самой микросхемы TL494CN. При замере сопротивления между выводом 12 (+ питания, V cc ) и 7 (- питания, GND ) мультиметр показал - "0". По всей видимости было сильно завышено напряжение питания усилителя.

После замены микросхемы TL494CN и стабилитрона на 11V была предпринята попытка включить усилитель. Но, после включения засвечивался красный светодиод PRT на несколько секунд (как и должно быть), а затем полная тишина... . Блок питания, от которого запитывался усилитель уходил в защиту из-за перегрузки по току.

Оказалось, что одна из двух групп MOSFET-транзисторов на плате преобразователя сильно греется. Транзисторы другой группы - холодные. После проверки 3-ёх транзисторов STP75NF75 которые грелись, выяснилось, что они пробиты (Исток - Сток). Также был пробит транзистор 2N4403, который является буферным для данного плеча преобразователя. Более подробно со схемой типового преобразователя (инвертора) автоусилителя можно ознакомиться .

После замены буферного транзистора 2N4403 и трёх MOSFET"ов STP75NF75 (маркированы как P75NF75), автоусилитель стал исправно работать.

3. Усилитель CALCELL POP 80.4. При включении усилителя загорается красный светодиод "PROTECT" и через несколько секунд тухнет. Усилитель не включается - индикации нет.

Такое бывает, когда преобразователь уходит в защиту из-за большого потребления тока или короткого замыкания в нагрузке. Нагрузкой в данном случае является все четыре усилителя, блок фильтров и предусилители.

Наиболее вероятная причина срабатывания защиты - выход из строя выходных транзисторов. В усилителе CALCELL POP 80.4 в качестве выходных транзисторов применяются мощные биполярные транзисторы. Оценить их исправность можно вот по этой методике , причём выпаивать транзисторы вовсе не обязательно. Как правило, пробой перехода транзистора определяется легко, мультиметр начинает противно пищать зуммером - сигнал того, что между выводами транзистора нулевое сопротивление.

Стоит учесть, что при такой быстрой проверке связанные с проверяемым транзистором детали (маломощные транзисторы и т.п.) могут влиять на показания. Поэтому если есть сомнения - выпаиваем и проверяем транзистор отдельно. Нередки случаи, что пробитыми бывают как раз элементы, связанные с нашим транзистором, а не он сам. В некоторых усилителях, например, таком как SUPRA SBD-A4240, в качестве выходных транзисторов применяются MOSFET"ы. MOSFET-транзисторы можно проверить универсальным тестером , так как для таких целей обычный мультиметр годится не всегда.

Вернёмся к нашему усилителю. Для большей наглядности я буду ссылаться на принципиальную схему данного усилителя - схема автоусилителя CALCELL POP 80.4 . При проверке выходных транзисторов у одного из них переход База - Коллектор (B-C) "звонился" как пробитый. На схеме он обозначен как Q312 (2SA1694 ). Чтобы проверить работоспособность усилителя, я выпаял неисправный транзистор и его комплементарную пару - транзистор 2SC4467 (Q311). Включил усилитель, но он снова ушёл в защиту. Значит где-то осталось что-то горелое. Кроме того сильно грелись маломощные транзисторы Q309 (MPSA06 ) и Q310 (MPSA56 ). Проверка показала, что у транзистора Q309 (MPSA06) пробиты оба перехода.

Так как в продаже комплементарной пары 2SC4467/2SA1694 не было, то решил заменить более мощными аналогами - парой 2SA1943/2SC5200 производства фирмы TOSHIBA. Вот такими. На ощупь тяжёленькие и внушают доверие .

После установки новых транзисторов 2SA1943/2SC5200 оказалось, что они крупноваты и из-за этого плата не влазит в корпус.

Пришлось выкусить небольшую часть печатной платы, чтобы они убирались в корпус и плотно прилегали к поверхности.

После замены усилитель стал исправно работать.

Во время электропрогона я заметил, что даже без нагрузки маломощные транзисторы в предусилителях довольно ощутимо греются. При проигрывании музыки с обильными басами нагрев усиливается. Усилитель работал на два сабвуфера (по одному в мост).

Возможно, длительная работа на максимальной мощности привела к перегреву и выходу из строя маломощного транзистора MPSA06 (Q309), а это в свою очередь к пробою перехода Б-К мощного транзистора 2SA1694 (Q312) в выходном каскаде усилителя.

4. Нестандартный случай . В ремонт принесли только что купленный в магазине усилитель CALCELL. По словам владельца после подключения питания из вентиляционных отверстий усилителя пошёл дым.

После вскрытия и осмотра печатной платы оказалось, что на выводах одного из MOSFET транзисторов преобразователя есть следы паяльной пасты, шариков припоя. Вот фото.

Судя по всему, через остатки припойной пасты при включении пошёл ток. Из-за этого канифоль в пасте нагрелась и стала испаряться в виде белого дымка. После этого усилитель не включался из-за припойной перемычки, образовавшейся при оплавлении паяльной пасты. Не секрет, что дешёвая электроника, сделанная в Китае, не проходит предпродажной проверки. Отсюда вот такие "ляпы".

Ремонт автомобильного усилителя Lanzar VIBE 221.

Диагноз: автоусилитель не включается . Нет индикации светодиодов. Судя по внешнему виду печатной платы, усилитель пытались чинить, и даже были заменены ключевые MOSFET транзисторы в одном из плеч преобразователя. Вместо родных IRFZ44N были установлены STP55N06. Но усилитель приказал долго жить. Также в цепи затворов МОП-транзисторов были "подгоревшие", но исправные резисторы на 100 Ом. При проверке буферных транзисторов 2SA1023, которые "раскачивают" мосфеты IRFZ44N, выяснилось, что они исправны.

После замены микросхемы ШИ-регулятора TL494CN усилитель заработал. На всякий случай были заменены буферные транзисторы 2SA1023 и диоды 1N4148 в цепи база-эмиттер этих транзисторов.

Ремонт автомобильного усилителя Mystery.

Проблема: усилитель включается, но звука нет. Автомобильный усилитель Mystery 1.300 типичный представитель так называемых моноблоков. То есть это монофонический усилитель. Заявленная производителем звуковая мощность - 300W. Такие усилители обычно используют для работы на мощный низкочастотный динамик, то бишь сабвуфер или саб.

После вскрытия и осмотра печатной платы выяснилось, что несколько транзисторов (2SB1367 и 2SD2058) плохо пропаяны, имеет место деградация пайки и чрезмерный нагрев мест пайки. Транзисторы, судя по всему, являются частью стабилизаторов на 15V во вторичных цепях питания. Служат эти стабилизаторы для питания операционных усилителей и фильтров усилителя. По-другому этот узел можно назвать предусилителем . Именно к нему мы подключаем те самые "тюльпаны", по которым подаётся звуковой сигнал с автомагнитолы. Естественно, если нет питания предусилителя, то и звука не будет.

Почему так произошло? Дело в том, что транзисторы, которые перегревались, не имеют радиатора, корпус их пластиковый. Держатся они на собственных выводах. Дополнительного крепления нет. Из-за перегрева и постоянной тряски (в авто ведь установлен), пайка разрушилась и контакт нарушился. Поэтому стабилизаторы перестали работать. Ещё чуть-чуть и транзисторы просто бы выпали из установочных отверстий!

После восстановления пайки транзисторов, усилитель полностью заработал, но ощутимый нагрев транзисторов наводил на мысль, что через некоторое время будет повтор.

Было решено установить греющиеся транзисторы на самодельный радиатор, чтобы уменьшить нагрев. Также обновить пайку выводов и сделать её более надёжной. Вот что из этого вышло.

Заодно на радиатор были посажены соседние транзисторы, которые грелись меньше - для придания жёсткости конструкции. Так как транзисторы в пластиковом корпусе и не имеют металлического фланца, нанёс на место теплового контакта с радиатором ещё и теплопроводной пасты КПТ-19.

Кроме всего прочего на печатной плате моноблока имелся явно "вспученный" электролитический конденсатор на 3300 µF* 63V во вторичном выпрямителе. В блоке питания - инверторе обычно ставиться 2 электролитических конденсатора, так как питание усилительных каскадов двухполярное , в районе ± 28 - 37 вольт. Соседний электролит выглядел лучше и не был "вспучен".

Было решено на всякий случай заменить тот электролит, который вздулся новым на 4700 µF * 63V (такой был в наличии). Во время электропрогона автоусилителя выяснилось, что заменённый электролитический конденсатор слегка нагревается. Оказалось, что его подогревают расположенные рядом мощные резисторы. Для справки - у соседнего электролита таких резисторов рядом нет. Это явная недоработка. Как известно, нагрев плохо действует на электролитические конденсаторы, так как электролит быстрее высыхает и их ёмкость уменьшается.

Ремонт автомобильного усилителя Fusion FP-804.

Неисправность: автоусилитель не включается. Индикации нет. После вскрытия причину долго искать не пришлось. В преобразователе сгорели все MOSFET-транзисторы HFP50N06 (оригинал - STP50N06), а также несколько резисторов на 47 Ом в цепи затвора некоторых из этих транзисторов. Также выбило буферные транзисторы 2SA1266.

Взамен сгоревших транзисторов HFP50N06 были установлены IRFZ48N, заменены новыми буферные транзисторы 2SA1266, сгоревшие резисторы 47 Ом, а также на всякий случай микросхема ШИ-контроллер TL494CN.

Аппарат включился и стал работать исправно. Но радость моя была недолгой. Спустя три дня мне позвонил владелец усилителя и сообщил, что появился слабый монотонный свист в тыловых динамиках. Свист был слышен только при работающем двигателе.

Первая мысль, что пришла в голову - помехи от генератора, которые попадают в звуковой тракт усилителя. Такое бывает при сделанной наспех проводке и близком расположении питающих и сигнальных (межблочных) цепей. Но электропроводка и межблочные кабели были выполнены качественно, в чём я и убедился. Через день мне привезли уже "дохлый" усилитель Fusion FP-804 со знакомым диагнозом: не включается.

Самое интересное было в том, что индикатор питания "Power" еле заметно светился. Но на это я не обратил внимание. После вскрытия оказалось, что опять вышибло всё те же MOSFET"ы. Так данный усилитель оказался у меня в груде лома - отдали на детали.

Спустя некоторое время решил восстановить этот усилитель, да и хотелось разобраться, в чём же причина повального выгорания довольно дорогих мосфетов в преобразователе . Купил новые транзисторы взамен неисправных, установил и...

При первом запуске стал свидетелем феерического шоу. Сразу после включения послышался нарастающий свист - медленный запуск преобразователя, а потом увидел проскакивающие искры из центра тороидального трансформатора.

Вот она - неисправность! Пробой обмоток в трансформаторе. Если бы замешкал и не выключил, то выжег бы напрочь и эту партию MOSFET"ов.

После этого стало ясно, почему тускло светился зелёный светодиод "Power" при подключенном питании 12V. Ток попадал во вторичную цепь через пробой между обмотками трансформатора и слегка "подсвечивал" светодиод индикации питания. С такой неисправностью я столкнулся первый раз. Единственный выход - перемотка тороидального трансформатора.

Принципиальная схема автоусилителя Fusion FP-804 (он же Blaupunkt GTA-480) .

Ремонт автомобильного усилителя SUPRA.

Автомобильный усилитель SUPRA SBD-A4240.

Неисправность: Включается штатно - "зелёный светодиод ". Но при подаче сигнала на входы звука нет ни в одном канале. Усилитель молчит.

Данная неисправность не типовая. Для лучшего пояснения методики поиска и устранения поломки, я буду ссылаться на схему данного усилителя. Схема автомобильного усилителя Supra SBD-A4240 (откроется в новом окне).

Замеры напряжения питания во вторичных цепях ничего не дали - всё в норме. После беглой проверки был обнаружен пробитый стабилитрон 7,5V (на схеме обозначен как ZD4).

Пробитый стабилитрон приводил к отключению сигнальных цепей всех усилителей, так как установлен он в цепи блокировки входных сигналов (Q3, Q101, Q201, Q301, Q401, ZD3, ZD4).

Эта цепь блокирует прохождение сигнала звуковой частоты на входы предусилителей. "Блокировка" сигнала происходит на короткое время, сразу после включения усилителя. Делается это для того, чтобы избежать "щелчка" в динамиках.

Так как в наличии стабилитрона на 7,5V не было, то вместо пробитого был установлен стабилитрон на 5,6V (это привело к небольшим искажениям сигнала, позднее установил стабилитрон на 7,5V). После этого стали работать 3 канала с небольшими искажениями, а 1 канал выдавал сильные искажения с признаками самовозбуждения усилителя. При касании пинцетом входа звукового сигнала ("тюльпанов") в динамике слышалось периодическое "бульканье".

Подозрение пало на блок входных фильтров, тот, что реализован на операционных усилителях - микросхемах KIA4558 (на схеме U1-A и U2-A ). Поэтому, чтобы определить, где же кроется неисправность, была разорвана сигнальная цепь, идущая с выхода блока входных фильтров ко входу предусилителя. Делается это просто - выпаивается один вывод электролитического конденсатора (на схеме это C108).

Далее касаемся пинцетом вывода резистора R115 или вывода базы транзистора Q103. Тем самым мы подаём на вход предусилителя "сигнал-помеху". При этом если усилитель исправен, то в динамиках мы услышим характерный гул. Но в данном случае вместе с гулом в динамике, я опять услышал противное "бульканье". Стало понятно, что проблему нужно искать в предусилителе, а не блоке входных фильтров.

Поиск неисправного элемента в предусилителе осложняло то, что он выполнен на маломощных транзисторах (на схеме Q102 - Q116), которых довольно много. Проверка этих транзисторов без выпайки из платы (на предмет пробоев переходов) результата не дала. Поэтому было решено выпаять все транзисторы предусилителя и проверить их уже более тщательно.

Результата это также не дало, хотя и удалось обнаружить два транзистора 2N5551, которые вызывали недоверие. Проверял их универсальным тестером , и они через раз определялись как пробитые. Пришлось их заменить новыми. Все остальные транзисторы оказались исправны, как и другие элементы схемы: диоды (D3 - D5) и конденсаторы. НО! Резисторы я не проверял!

При внешнем осмотре заметил, что на корпусе одного из резисторов (на схеме R124 - 47 Ом) еле заметный подгар . При проверке, оказалось, что резистор в обрыве.

Так как резистор R124 установлен в цепи эмиттера транзистора Q106 (2N5551), то его обрыв приводил к некорректной работе усилителя и тому самому "бульканью". После замены неисправного резистора усилитель стал работать исправно. Также был заменён новым транзистор Q106. Как уже говорил, при проверке пара транзисторов 2N5551 попала под подозрение. Возможно, один из них и есть транзистор Q106, в цепи которого и сгорел резистор R124.

Другая неисправность такого же усилителя.

В ремонт принесли уже знакомый нам автоусилитель SUPRA SBD-A4240 (V1M07) с "выдранными" электролитами во вторичных цепях преобразователя. На мой вопрос: "Как это произошло?", - владелец ответил, что усилитель был в машине, попавшей в аварию. В результате усилитель исправно работал, но в динамиках был жуткий фон - импульсные помехи от преобразователя делали своё дело. На место родных конденсаторов были установлены новые, ёмкостью 2200 мкФ * 35V. Фон пропал.

Если есть возможность, то, конечно, лучше ставить электролиты с большей ёмкостью (2200 - 4700 мкФ).

Бывают случаи, что найти электролитический конденсатор большой ёмкости довольно сложно. Не беда! Можно сделать составной конденсатор из нескольких, ёмкость которых невелика. О том, как правильно соединять конденсаторы читайте .

Другие мелочи.

Все активные элементы - транзисторы, как полевые, так и мощные комплементарные пары транзисторов устанавливаются на радиатор через изоляционную прокладку из слюды. Для улучшения теплопередачи применяется теплопроводная паста.

В некоторых случаях приходится демонтировать печатную плату с корпуса усилителя, который ещё является радиатором. Естественно, теплопроводная паста размазывается, пачкает всё вокруг, к ней прилипает пыль и грязь. Поэтому приходиться убирать её с радиатора и корпусов транзисторов, очищать от неё изолирующие прокладки из слюды. Занятие не из приятных.

После ремонта, всё нужно восстановить, как было. Под рукой должна быть теплопроводящая паста КПТ-8 или КПТ-19 . Наносить пасту лучше с обеих сторон, и на металлическую подложку транзистора и на радиатор. В таком случае слюда будет посередине и с обеих сторон покрыта слоем термопасты. Наносить много пасты не советую, главное, чтобы на поверхности образовался ровный, тонкий слой пасты.

Советую по случаю также прикупить слюды. Я, например, купил слюдяную пластинку размером 10 * 5 см. и толщиной около 1 мм. Слюду можно легко "расслоить" с помощью острого лезвия ножа. Получиться несколько изоляционных прокладок из слюды. Их можно использовать взамен сломанных, испорченных, потерянных изоляционных прокладок. Слюда легко нарезается ножом на пластинки подходящего размера.

Где взять детали для ремонта?

При ремонте автоусилителя нередко требуются детали для замены неисправных. Бывает, что найти такие не удаётся. Где купить? Можно купить радиодетали через интернет . Я, например, заказывал на AliExpress . В наших интернет-магазинах не всегда удаётся найти нужное.