Ενισχυτής 2x20W

20w_audio_amplifier_2
20w_audio_amplifier_220w_audio_amplifier_120w_audio_amplifier_3_sm



Ένας ενισχυτής ήχου μικρής  ισχύος μπορεί να κατασκευαστεί πολύ εύκολα και με  ελάχιστο κόστος αν χρησιμοποιήσουμε ένα κατάλληλο ολοκληρωμένο κύκλωμα. Η κατασκευή που παρουσιάζουμε εδώ είναι ένας μικρός στερεοφωνικός ενισχυτής ήχου που μπορεί να αποδώσει έως και 20W σε κάθε ηχείο. Ένας μικρός ενισχυτής, σαν και αυτόν που παρουσιάζουμε εδώ, αποτελεί μία πολύ καλή λύση ενισχυτή κυρίως για μικρούς χώρους και ειδικότερα για το αυτοκίνητο.

Η κατασκευή βασίζεται στο ολοκληρωμένο κύκλωμα TDA2005 που είναι ένας κλασσικός στερεοφωνικός ενισχυτής υψηλής ποιότητας. Ως στερεοφωνικός ενισχυτής, το TDA2005 περιέχει στο εσωτερικό του δύο ανεξάρτητους ενισχυτές. Ο κάθε ένας από αυτούς μπορεί να αποδώσει έως και 5W σε φορτίο 4Ω, όταν τροφοδοτείται από 12V. Υπάρχει όμως και η δυνατότητα συνδυασμού των δύο ενισχυτών για τη δημιουργία ενός και μόνο ενισχυτή που να μπορεί να αποδώσει τετραπλάσια ισχύ (20W). Ο συνδυασμός των δύο ανεξάρτητων ενισχυτών σε έναν, ονομάζεται «γεφυρωμένη συνδεσμολογία» ή «συνδεσμολογία γέφυρας».   

Ο ενισχυτής που παρουσιάζουμε εδώ χρησιμοποιεί την ειδική συνδεσμολογία γέφυρας  και αποδίδει έως και 4εις φορές υψηλότερη ισχύ σε σχέση με την κλασσική συνδεσμολογία. Ειδικότερα, στη συνδεσμολογία γέφυρας, δύο ενισχυτές μαζί αποδίδουν το διπλάσιο μέγιστο ρεύμα i,  σε κάθε ηχείο. Δεδομένου τώρα ότι η ισχύς PL, σε ένα δεδομένο φορτίο RL, είναι ανάλογη του τετραγώνου του ρεύματος (PL=i2 RL), η αποδιδόμενη ισχύς γίνεται τετραπλάσια.   

Το TDA2005 είναι ένας διπλός ενισχυτής ήχου τάξης B που έχει σχεδιαστεί ειδικά για ενισχυτές αυτοκινήτου. Μπορεί να οδηγήσει ηχεία πολύ χαμηλής εσωτερικής αντίστασης, έως και 1.6Ω περίπου. Μάλιστα αποδίδει περισσότερη ισχύ στα 2Ω παρά στα 4Ω. Αυτό σημαίνει ότι αντί για ένα ηχείο των 4Ω, μπορείτε να συνδέσετε δύο ηχεία των 4Ω παράλληλα. Έτσι, θα έχετε ένα ηχείο των 2Ω και η αποδιδόμενη ισχύς σε αυτό θα είναι περίπου 30W, αρκετά μεγαλύτερη από τα 20W που μπορεί να αποδώσει ο ενισχυτής στα  4Ω.   

Το ηλεκτρονικό σχέδιο της μονοφωνικής έκδοσης του ενισχυτή 20W που χρησιμοποιεί το TDA2005 και τη συνδεσμολογία «γέφυρας», παρουσιάζεται εδώ:

20W audio amplifier
Το ηλεκτρονικό σχέδιο της μονοφωνικής έκδοσης του ενισχυτή 20W

Αξίζει να παρατηρήσετε ότι ο συγκεκριμένος ενισχυτής χρησιμοποιεί και τους δύο εσωτερικούς ενισχυτές του TDA2005 για να πετύχει διπλάσιο ρεύμα (ή τετραπλάσια ισχύ) στο φορτίο. Χρησιμοποιώντας δύο πανομοιότυπα κυκλώματα (του μονοφωνικού ενισχυτή), μπορούμε να φτιάξουμε έναν στερεοφωνικό ενισχυτή 2x20W και αυτό γίνεται πολύ απλά αν κατασκευάσουμε ένα τυπωμένο κύκλωμα που να περιέχει δύο μονοφωνικούς ενισχυτές που ο ένας θα χρησιμοποιηθεί για το δεξί (R) και ο άλλος για το αριστερό (L) κανάλι. 


Κατασκευή

Για την κατασκευή του στερεοφωνικού ενισχυτή 2x20W θα χρειαστείτε το κατάλληλο τυπωμένο κύκλωμα που παρέχουμε εδώ:

Το τυπωμένο κύκλωμα του ενισχυτή 2x20W
Το τυπωμένο κύκλωμα του ενισχυτή 2x20W

Όπως ήδη έχουμε αναφέρει παραπάνω, το τυπωμένο κύκλωμα έχει σχεδιαστεί για τη συναρμολόγηση δύο πανομοιότυπων μονοφωνικών ενισχυτών σε μία πλακέτα. Οι δύο μαζί συνθέτουν τη στερεοφωνική έκδοση. 

Τα επιμέρους εξαρτήματα που αναφέρονται στο σχηματικό, θα πρέπει να τοποθετηθούν και να κολληθούν στην πλακέτα σύμφωνα με τον οδηγό συναρμολόγησης που παρουσιάζουμε στην παρακάτω εικόνα:

Πως να συναρμολογήσετε τον ενισχυτή 2x20W
Οδηγίες συναρμολόγησης του ενισχυτή

Για την ψύξη των ολοκληρωμένων θα πρέπει να χρησιμοποιήσετε μία κατάλληλη μεταλλική ψύκτρα, όπως φαίνεται στις σχετικές φωτογραφίες και στον οδηγό συναρμολόγησης. Η ψύκτρα μπορεί να γειωθεί (στο πλην της μπαταρίας ή στο σασί) χωρίς κανένα πρόβλημα και δεν χρειάζεται καμία μόνωση. Απλώς βιδώστε τα ολοκληρωμένα κατευθείαν στην ψύκτρα και αν θέλετε μπορείτε να χρησιμοποιήσετε και κάποια θερμοαγώγιμη πάστα για καλύτερη απαγωγή θερμότητας.

Έλεγχος και λειτουργία

Αμέσως μετά τη συναρμολόγηση μπορείτε κατευθείαν να τροφοδοτήσετε τον ενισχυτή και να τον δοκιμάσετε σε ηχεία ή σε τεχνητό φορτίο. Με τροφοδοσία 14V, η κατανάλωση ρεύματος αναμένεται να είναι περίπου 70mA σε ηρεμία (τη στιγμή που δεν υπάρχει σήμα διέργιεσης στην είσοδο), σε κάθε κανάλι. Υψηλότερη τιμή ρεύματος αποτελεί ένδειξη αυτοταλάντωσης (αστάθειας) του ενισχυτή. Πιθανότατα δεν θα αντιμετωπίσετε πρόβλημα αστάθειας, αλλά αν τυχόν συμβεί λόγω των συνδέσεων και των καλωδίων σε είσοδο και έξοδο, μπορείτε να σταθεροποιήσετε τον ενισχυτή συνδέοντας έναν πυκνωτή γύρω στα 100pF ανάμεσα στην είσοδο του ενισχυτή και τη γείωση.

Παρατηρήστε ότι στην έξοδο του ενισχυτή, σε κάθε κανάλι, δεν υπάρχει πολικότητα, διότι η έξοδος είναι συμμετρική (balanced). Κατά την εγκατάσταση του ενισχυτή στο αυτοκίνητο θα πρέπει να συνδεθεί οπωσδήποτε μία ασφάλεια 2Α σε σειρά με την τροφοδοσία, για προστασία από βραχυκύκλωμα.

Ενισχυτής 2x20W

Η ηλεκτρονική πλακέτα του ενισχυτή 2x20W