Усилители мощности на интегральных микросхемах TDA7293 и TDA7294.
Схемы УНЧ с выходной мощностью свыше 100 Вт.


Как не странно, но сначала европейский производитель вылупил на свет микросхему TDA7294 с максимальной музыкальной мощностью 100Вт при напряжении питания ±40V, а спустя несколько лет со словами: «маловато будет» разродился и ИМС TDA7293, с увеличенной до 120Вт мощностью и максимальным значением напряжения питания ±50V.

За счёт применения полевых транзисторов в выходных каскадах микросхем, играют они субъективно несколько приятнее и мягче, чем LM3886 - американский конкурент со схожими параметрами, но построенный на биполярных транзисторах.

С тех пор прошло не мало лет, в журналах и на форумах горели страсти по улучшению и без того приличных характеристик микросхемы, а пронырливые китайские коммерсанты вовсю клепали готовые модули на TDA7293/TDA7294 в строгом соответствии с datasheet-ом производителя, причём особо продвинутые снабжали их симпатичными писюльками, выполненными в стиле промышленной радиотехники.


tda7293

А вот так выглядят готовые изделия.

tda7293 tda7293

Типовая схема включения TDA7294 отличается от указанной для TDA7293 только изменением подключения минусового вывода конденсатора 22,0 Мкф (не к 12 ножке микросхемы, ввиду её незадействованности, а к 14).

Данными схемами я бы и рекомендовал воспользоваться при желании самостоятельно соорудить усилительный агрегат. Все факультативные ухищрения по увеличению мощности, снижению нелинейных искажений, введению токовых обратных связей, не предусмотренные производителем, кроме приключений на собственную задницу никакого существенного эффекта не дадут.

Теперь, что касается мощности. Конечно, и 120 Вт у TDA7293, и 100 Вт у TDA7294 - от лукавого.
Посмотрим документацию на более мощную TDA7293.

tda7293 tda7293

Из графиков видно, что максимальная мощность, ограниченная 1%-ом нелинейных искажений, составляет 80 Вт на 4 Омной нагрузке и 90 Вт - на 8 Омной. Далее идёт резкий, практически лавинный рост параметра TDH вплоть до 10%.
А почему изображённая на правом графике характеристика приведена для значения напряжения питания ±40 В при максимальном - ±50 В?
Это напряжение ограничено допустимым нагревом микросхемы и в значительной степени зависит от сопротивления нагрузки. Зависимость допустимого напряжения питания микросхемы от сопротивления нагрузки сведём в таблицу.

 Сопротивление нагрузки    4 Ом    6 Ом    8 Ом  
 Максимальное напряжение питания TDA7293   ±29 В ±34 В ±40 В
 Максимальное напряжение питания TDA7294   ±27 В ±31 В ±35 В

Тогда на кой казан-чурек сдались нам эти ±50V, указанные в datasheet-е на TDA7293?
Ну, во-первых - для 16-ти Омной нагрузки.
Во-вторых, производитель предусмотрел для TDA7293 возможность параллельного включения двух или нескольких микросхем. Вот при таком включении и напряжении питания ±50V для 4 Омной нагрузки микросхемы будут работать в штатном режиме и развивать мощность как минимум вдвое большую, чем мощность, выдаваемая одной микросхемой, если конечно, запараллеленные микросхемы не накроются медным тазом в момент подачи напряжения.
А такое, к сожалению, иногда случается, хотя и не должно - режим штатный, рекомендованный именитым производителем. По всему получается - китайский пошив не лучшим образом сказывается на качестве европейской коллекции.
Для минимизации этих рисков, раздаются робкие голоса в пользу замыкания выходов микросхем с задержкой через коммутирующие реле, но, а буржуйские радиолюбители, либо вообще демонстративно не обращают на это дело никакого внимания, либо (наверно тоже сэкономив на оригинальных изделиях) подключают выходы микросхем к нагрузке через резисторы, номиналом 0,2 Ома.

Ну и поскольку параллельное соединение TDA7293 не сводится к лубочному перемыканию входов и выходов, а предусматривает работу микросхем в режиме MASTER - SLAVE, как ни крути, а придётся приводить схему данного включения из datasheet-а.



Плавно переходим к следующему штатному режиму включения микросхем TDA7293/TDA7294 для увеличения выходной мощности - мостовому.


Тут, что для TDA7293, что для TDA7294 - всё одинаково: 9,10 выводы микросхем объединяются, вход нижнего блока заземляется, а выход верхнего через резистор сопротивлением 22 кОм подключается ко 2-му выводу нижней микросхемы.
При этом крайне важно для сохранения высоких характеристик усилителя, соблюдать точное равенство номинала этого резистора со значением резистора, подключённого между 2 и 14 выводами нижней микросхемы!

Для данного режима производитель ограничился диаграммами зависимости нелинейных искажений от Pвых только для микросхемы TDA7294.

tda7294 tda7294
В принципе, для TDA7293 картина не сильно отличалась бы от приведённой.
И что мы наблюдаем?
Рвых = 115 Вт для TDA7294 при напряжении питания ±25V и Rн = 8 Ом, либо Рвых = 125-130 Вт при напряжении питания ±28V для TDA7293 - результат не слишком убедительный на фоне Рвых = 80 Вт при стандартном (одиночном) включении ИМС. А выше повышать это напряжение не рекомендуется, опять же из-за пресловутого ограничения, связанного с допустимым нагревом микросхемы.

4 Омная нагрузка вообще не предполагается к использованию с мостовой схемой включения данных микросхем, во избежание скоропостижной кончины последних.

Итого, что мы имеем в сухом остатке?
Для микросхемы TDA7293 и величин сопротивлений нагрузки 4-8 Ом предпочтительной является параллельная схема включения. Теоретически, при напряжении питания ±50V и сопротивлении нагрузки 4 Ома, возможно увеличение выходной мощности до 250-300 Вт.
При этом важно понимать, что во избежание теплового пробоя микросхем, пропускать через них мощность более 100 Вт на корпус не следует. Поэтому для получения подобных высоких значений Рвых, следует соединять по 3-4 штуки параллельно.

А вот если сопротивление нагрузки 16 Ом, то вполне можно рекомендовать мостовое включение микросхем и смело их запитывать максимально допустимым для данного включения напряжением ±40V.

Достаточно распространённым вариантом умощнения микросхем TDA7293/TDA7294 является так же использование дополнительного выходного каскада на мощных транзисторах. Однако не каждому такому каскаду дано удачно вписаться в конструкцию усилителя и не подгадить приличные характеристики, заложенные производителем ИМС.
Подобные схемотехнические решения мы с Вами рассмотрим на странице -   Ссылка на страницу .




 

Главная страница | Наши разработки | Полезные схемы | Это нужно знать | Вопросы-ответы | Весёлый перекур
© 2017 Vpayaem.ru   All Rights Reserved