Самодельный усилитель для сабвуфера в машину

Собрать хороший автомобильный усилитель для сабвуфера своими руками не составит большего труда, если у вас есть хотя бы небольшие навыки монтажа радиоэлектронных устройств или желание получить их. Используйте для этого схему УНЧ на основе микросхемы TDA1562Q. Допуски по питанию этой микросхемы позволяют запитать ее от бортовой сети и установить усилитель вместе с сабвуфером в машину без преобразователя напряжения.

Описание УМЗЧ TDA1562Q

Эта микросхема представляет собой мостовой монофонический усилитель сигнала ЗЧ. При небольшом входном сигнале, когда мощность, рассеиваемая на нагрузке, не превышает 18 Вт, устройство работает как усилитель класса B. Увеличение входного сигнала приводит к включению в работу схем вольтдобавки с внешними электролитическими конденсаторами. При этом усилитель переходит из режима B в режим H. В результате напряжение питания микросхемы поднимается, увеличивая выходную мощность УМЗЧ до 70 Вт. Нагревание устройства до 120 ◦ C приводит к тому, что встроенный в микросхему температурный датчик возвращает усилитель в режим B с выходной мощностью не более 20 Вт. Снижение напряжения питания до 7 В распознается автоматикой устройства, которая переводит его в режим «Молчание». Последующее увеличение напряжения питания до 9 В заставляет автоматику снова включить его.

Микросхема имеет следующие характеристики:

  • Напряжение питания – от 8 до 18 В.
  • Пиковый выходной ток – до 10 А.
  • Ток режима молчания – 100–150 мА.
  • Сопротивление нагрузки – 4 Ом.
  • Коэффициент гармоник – 0,03% (Pвых= 1 Вт); 0,06% (Pвых= 20 Вт); 0,5 (Pвых= 55 Вт); 10% (Pвых= 70 Вт).
  • Диапазон частот – от 16 Гц до 20 кГц.
  • Коэффициент усиления по напряжению – 26 ДБ.
  • Входное сопротивление – 10 кОм.

Цоколевка

  • 1 – Не инвертирующий вход ЗЧ.
  • 2 – Инвертирующий вход ЗЧ.
  • 3 и 5 – Точки для подключения емкости вольтдобавки верхнего по схеме плеча усилителя.
  • 4 – Вход переключения режима работы.
  • 6 и 12 – «Масса» (отрицательные выводы питания).
  • 7 – Не инвертирующий выход ЗЧ.
  • 8 – Выход сигнала диагностики.
  • 11 – Инвертирующий выход ЗЧ.
  • 13 и 15 – Выводы для подключения емкости вольтдобавки нижнего по схеме плеча усилителя.
  • 14 – Вывод контроля эталонного напряжения.
  • 16 – Выход сигнала индикации.
  • 17 – «Масса» (общий провод) входа.

Изготовление печатной платы

Простые электронные устройства из нескольких деталей можно, конечно, изготовить навесным монтажом, если вы предполагаете использовать их дома. В нашем же случае лучше смонтировать узел на печатной плате. Для изготовления платы:

  1. Вырежьте заготовку нужного размера.
  2. Почистите фольгу на ней мелкозернистой наждачной бумагой № 1000, а при ее отсутствии канцелярским ластиком.
  3. Обезжирьте заготовку ацетоном.
  4. Положите бумагу с рисунком платы на фольгированный текстолит и переколите точки отверстий на фольгу.
  5. Нарисуйте дорожки маркером.
  6. Травите плату в растворе хлорного железа. Заменить хлорное железо можно, растворив 1 столовую ложку медного купороса и две ложки поваренной соли в стакане воды. Реакция пойдет быстрее, если раствор подогреть.
  7. Промойте плату водой.
  8. Сверлите отверстия.
  9. Лудите дорожки и плата готова.

Монтаж устройства

Самодельный усилитель такой конструкции не следует использовать с сабвуфером, имеющим встроенные фильтры. Выделение низкочастотной составляющей звукового сигнала лучше сделать до подачи на вход микросхемы.

Для электрического монтажа устройства, включая подключение динамика сабвуфера, используйте только толстые провода. Так как при невысоком напряжении питания большая мощность развивается усилителем в основном за счет значительного тока. Поэтому даже небольшое увеличение сопротивления проводников приведет к уменьшению мощности и росту искажений.

Читайте также:  Как научиться пилить на ленточной пилораме размеры

Микросхему усилителя сабвуфера нужно обязательно установить на радиатор эффективной площадью не менее 500 см 2 . Радиатор неплохо оснастить вентилятором с рабочим напряжением 12 В, например, от компьютера.

Для лучшего отвода тепла устанавливать микросхему на радиатор следует с применением теплопроводящей пасты.

Светодиод индикации включения устройства должен быть зеленого цвета, а индикатор перегрузок и срабатывания защиты – красного.

Так как устройство потребляет в режиме молчания значительный ток, лучше не подавать на него питание постоянно. Для подачи питания удобно использовать реле, которое включается при включении магнитолы. Каждая магнитола имеет выход для включения реле выдвижной антенны, его и нужно использовать для подачи питания. Теперь вы знаете, как сделать усилитель для сабвуфера.

Если сделать усилитель для сабвуфера своими руками, то можно выбирать и контролировать параметры звучания в соответствии с собственными предпочтениями. При правильной сборке он будет работать надежно и качественно.

Предназначение

Автомобильный усилитель предназначен для повышения мощности звука аудиосистемы в машине, а также нормального функционирования сабвуфера. Это устройство будет полезным, если штатные динамики создают недостаточно громкий звук.

Нередко автомагнитолы не имеют специального усилителя, предназначенного для работы с сабвуфером. Если подключить низкочастотный динамик напрямую, то качество аудио оставит желать лучшего.

Основные характеристики

Громкость звучания напрямую зависит от выходной мощности устройства. Чем больше этот показатель, тем более громкий и неискаженный звук могут воспроизводить динамики.

Выходная мощность для сабвуфера должна быть больше, чем для широкополосных колонок. Еще одна важная характеристика — выходное сопротивление. Чем оно меньше, тем выше выходная мощность и ток потребления устройства.

Как сделать самому

Усилитель звука в автомобиле можно сделать своими руками, используя готовые наборы. Это упростит проверку и наладку, сократит вероятность ошибок, способных привести к неправильной работе. Еще одно достоинство заключается в том, что не потребуются радиотехнические навыки.

Набор для самостоятельной сборки усилителя состоит из блоков ограничителя, предусилителя, усилителя мощности, кроссовера, стабилизатора и устройства управления. Другой вариант — сборка устройства из дискретных деталей по схеме.

Корпус

Он должен обеспечивать надлежащее охлаждение компонентов усилителя, которые могут нагреваться во время работы. Для этого следует предусмотреть щели или отверстия, которые должны располагаться как можно ближе к выходной микросхеме. Для улучшения охлаждения мощного усилителя устанавливается вентилятор, рассчитанный на 12 В. Он обеспечит дополнительную защиту от перегрева.

Корпус можно изготовить из фанеры или металла, например, листового алюминия или жести. В этом случае необходимо обеспечить изоляцию компонентов и платы устройства. Для улучшения экранирования можно соединить отрицательный полюс платы с корпусом. На нем нужно предусмотреть посадочные места под клеммы, которые прикрепляются с обратной стороны. Чтобы не ошибиться при подключении, следует нанести на корпус пояснительные надписи.

Усилитель для колонок

Вначале рекомендуется сделать фильтр питания с предохранителем. Его номинал составляет не менее 20 А. В состав самого фильтра входит дроссель, который можно взять с неисправной магнитолы, и конденсаторы. Они объединяются в батарею для повышения эффективности работы.

Емкость фильтра должна быть не менее 6000 мкФ. Чем она больше, тем лучше будет работать усилитель на большой громкости. Для автоматического включения устройства следует установить механическое или электронное реле управления. Обмотка подключается к массе и голубому с белой полосой проводу магнитолы. Контакты включаются в разрыв плюсового провода перед конденсатором фильтра.

Если собирается автоусилитель звука своими руками из готового набора, то следует соединить блоки в соответствии с инструкцией. Усилитель и предусилитель подключаются друг к другу прилагаемыми кабелями. К этим блокам подсоединяется стабилизатор питания или преобразователь напряжения, если для нормальной работы микросхемы необходимо более 14 В.

После этого собранная конструкция устанавливается в корпус и закрепляется элементами, входящими в комплект поставки набора.

Если усилитель собирается на плате из отдельных деталей, то потребуется припаять их к нужным точкам. При подключении этого устройства напрямую к выходам динамиков магнитолы необходимо предусмотреть регулируемый делитель. Он не потребуется, если подключение осуществляется к линейному выходу низкого уровня. В разрыв выводов колонок включаются проволочные резисторы, необходимые для защиты и согласования. Их сопротивление — 1-2 Ом.

Читайте также:  Как выставить уровень без лазерного уровня

Усилитель для сабвуфера

Он отличается большей мощностью, необходимой для раскачки саба, а также наличием фильтра низких частот. Микросхема усилителя устанавливается на теплоотвод повышенной площади для более эффективного охлаждения.

Мощность звучания сабвуфера можно увеличить, если выполнить подключение по мостовой схеме. Если требуется усилок в авто и для колонок, и для сабвуфера, то для каждого канала собирается свой блок. Вся конструкция помещается в 1 корпус.

Как установить и подключить

Перед установкой следует тщательно проверить качество сборки и соответствие схеме в условиях гаража или дома. Если усилитель собирался из дискретных деталей, то проверяется чистота печатной платы, отсутствие капель припоя между выводами компонентов. После этого следует подать питание на устройство от аккумулятора на 12 В для автомобиля или шуруповерта через предохранитель на 5 А. Это необходимо для того, чтобы снизить риск пожара в случае критических ошибок в монтаже.

Если после подключения питания в колонках и сабвуфере раздался щелчок, а затем слабый шум или фон, а предохранитель не перегорел, то усилитель собран правильно. Если коснуться звукового входа отверткой, то раздастся фон переменного тока. Если перегорает предохранитель, раздаются громкие щелчки или проскакивают искры между проводами питания и клеммами аккумулятора, то в 1 или нескольких деталях есть короткое замыкание.

Если же отсутствует звук, щелчки или фон в динамиках, то подозревается обрыв.

Следующий этап — это проверка с магнитолой. Она подключается к аудиовходу усилителя, а питание подается от того же аккумулятора путем ответвления проводов. Вначале следует подать питание только на магнитолу, выставить наименьший уровень громкости, чтобы избежать перегрузки и затем включить усилитель. Звук должен быть качественным и неискаженным. В противном случае нужно проверить монтаж на наличие ошибок.

Колонки и сабвуфер подключаются к выходным клеммам устройства, питание и звук с магнитолы — к входным. Установка усилителя в машину своими руками осуществляется после полной проверки. Устройство ставится там, где обеспечивается надлежащий доступ и охлаждение.

Любой водитель любит слушать хорошую музыку в своей машине. Это развлечение поднимает настроение и помогает легко перенести длинную пробку. Гораздо приятнее воспринимать качественный звук, а плохое звучание портит впечатление от прослушивания любимой песни. Многие автомобилисты предпочитают более громкую музыку с хорошими басами. Желаемый эффект может создать сабвуфер, но для его функционирования необходим усилитель. Изготовить усилитель для сабвуфера своими руками вполне возможно, но перед этим лучше внимательно ознакомиться с рекомендациями.

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.

Принципиальная схема усилителя

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.
Читайте также:  Виды крепежа к стене

Так же, питание схемы рекомендуется осуществить через предохранитель на 10 А и дроссель, который можно «позаимствовать» из старой магнитолы (читайте о том, на чём должен основываться выбор автомагнитолы).

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.

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.

Проверка работоспособности

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.

Если нет начальных знаний радиоэлектроники, лучше проверить работоспособность, вмонтировав усилитель в акустическую систему. Перед этим производится настройка магнитолы. Если после установки усилителя в систему, вы получили желаемый звук, значит усилитель собран правильно.

Заключение

Монтаж усилителя своими руками имеет массу преимуществ:

  1. Качественный звук.
  2. Высокая выходная мощность.
  3. Достаточно простой процесс сборки.
  4. Экономия средств.

Если вы решили собрать усилитель самостоятельно, отнеситесь к этому серьезно, ознакомьтесь с точным описанием процесса и постарайтесь вникнуть в суть. Важно соблюдать меры безопасности во время работы. Установку каждой детали нужно производить очень внимательно и аккуратно, спешка тут ни к чему, иначе вся работа будет насмарку. Проверяйте все контакты, чтобы не пришлось делать это уже после монтажа в аудиосистему.

Это описание подойдет новичкам, которые никогда не сталкивались с работой с электроникой. Изготовление усилителя своими руками позволит значительно сэкономить на покупке этого дорогостоящего девайса. Правильная сборка может гарантировать надежную работу и качественный звук.