Схема включения TDA1562 и чертеж печатной платы. Автомобильный стереоусилитель на TDA1562Q

Автомобильного усилителя, мне удалось добиться от нее мягкого, ровного звучания с заявленной в документации производителя (фирма Philips) мощностью. Нужно лишь отметить некоторые особенности ее применения этой ИМС.

В типовую схему включения были внесены дополнения и изменения:

1. Конденсаторы вольтодобавки увеличены до 10000 мкФ, при этом их достаточно взять на рабочее напряжение 16 В. Каких-либо особых требований к ним не предъявляется. Более увеличивать емкость не имеет смысл, это не дает ощутимого эффекта, так как на максимальной амплитуде происходит ограничение выходного тока встроенной токовой защитой ИМС. Шунтировать эти емкости так же нет необходимости.
2. На входе ИМС установлен фильтр низких частот, защищающий ИМС от ультразвуковых помех и делающий звучание мягким и ровным.
3. Изменена конфигурация подключения входов, в результате чего достигнута большая стабильность режимов по постоянному току и существенно улучшилось звучание.
4. Цепь питания шунтирована низкоимпедансными электролитическими конденсаторами С10 и С11. Помимо этого, обязательна установка керамического конденсатора С7 и ниобиевого (или танталового) С9 – оба в непосредственной близости от выводов питания ИМС. При отсутствии шунтирующих конденсаторов в цепи питания ИМС склонна к подвозбуду на средних амплитудах выходного напряжения. Ниобиевый или танталовый конденсатор делает звучание на средних частотах разборчивым и чистым, при возможности (но дороговато) его емкость можно увеличить до 50-200 мкФ.
5. Параллельно нагрузке к выходу усилителя подключена цепь Буше. Она подавляет подвозбуд ИМС при сложном характере реальной нагрузки. После ее установки звучание приобрело характер, близкий к уровню качества неплохого домашнего хай-фая.
6. Корпус ИМС, электрически соединенный с радиатором обязательно соединить с землей. Иначе имеется склонность к возбуду ИМС. Если же ИМС установлена на радиатор через изолирующую прокладку, то соединить корпус с общим проводом схемы через конденсатор емкостью 0,1 мкФ.
7. Вывод диагностики 8 нельзя оставлять не подключенным. Если не нужна индикация перегрузки усилителя, то вывод 8 соединить через резистор 3-10 кОм с плюсом питания.
8. Фильтрующий конденсатор С5 опорного источника напряжения увеличен до 47 мкФ и шунтирован керамическим конденсатором. Следует обратить внимание на качество этого конденсатора – его следует брать из “звуковых” серий фирм Nichicon, Elna и т.п.

Усилитель следует питать от аккумулятора даже в момент настройки, потому что вряд ли найдется подходящий источник питания, обеспечивающий беспросадочное питание при потребляемом токе до 10 А.

ИМС установлена на радиаторе площадью около 300 см 2 .

От типов и номиналов конденсаторов схемы в существенной степени зависит тональный баланс звучания данного усилителя, поэтому при повторении следует придерживаться указанных на схеме значений и типов.

Катушка L1 предназначена для фильтрации помех от генератора автомобиля: намотано 25 витков эмалированного провода диаметром 1 мм на кольцо из альсифера. Колечко можно найти на выходе каждого компьютерного блока питания. Внешний диаметр кольца – 17 мм, высота – 11 мм.

Следует отметить особенность этой ИМС: для включения необходимо подать на вывод 4 напряжение более 4 В. Так включаются многие ИМС усилителей мощности, однако просадка напряжения на этом выводе приводит к треску в динамике и неприятным искажениям. У меня управление подключено к точке в магнитоле, где при включении появляется 8 В.

Хочу предложить свою версию мощного УНЧ на микросхеме TDA1562Q (см. рис.). Мой вариант - это усовершенствованная схема из публикации. Подробное описание микросхемы TDA1562Q можно найти в справочниках по УНЧ.

Режим приглушения «MUTE» более корректно включать кнопкой SA2 (вывод 16 м/сх. на корпус). Тогда УНЧ не полностью выключается, а только отключится выход на динамики. Переключателем SA1 удобно включать и выключать УНЧ. Так как в режиме «STANDBY» микросхема потребляет всего 1 мкА, то выводы 9,10 микросхемы можно всегда держать под напряжением, не боясь разрядки аккумуляторов. При этом отпадает необходимость коммутировать силовые цепи и в качестве SA1 можно применить любой малогабаритный переключатель.

В схему добавлены VD2 «Вкл. УНЧ» , R5 и SA2 «FAST MUTE». Печатная плата остается без изменений, как в . Детали SA1, SA2, VD1 и VD2 выведены на переднюю панель УНЧ и соединяются с платой посредством монтажного провода. Выходная мощность (нагрузка 4 Ома) при питании от автомобильной сети достигает 50 Вт.

Рекомендация редакции. Емкость С7 желательно увеличить до 0,47... 1 мкФ, а последовательно а цепь питания ввести предохранитель на 5 А (он спасет микросхему при возможных неисправностях генератора автомобиля: TDA1562 выдерживает в режиме STANDBY 30 В, а в рабочем режиме максимум 18-19 В)

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
	Аудио усилитель	TDA1562Q	1			В блокнот
VD2	Светодиод	АЛ307А	2	или любой другой		В блокнот
С1, С2	Конденсатор	0.22 мкФ	2	пленочный		В блокнот
С3, С4		10 мкФ х 47В	2			В блокнот
С5, С6	Электролитический конденсатор	4700 мкФ х 25В	2			В блокнот
С7	Конденсатор	0.1 мкФ	1	пленочный		В блокнот
С8	Электролитический конденсатор	2000 мкФ х 25В	1			В блокнот
R1	Резистор	1 МОм	1			В блокнот
R2	Резистор	4.7 кОм	1			В блокнот
R3	Резистор	1 кОм	1			В блокнот
R4	Резистор	100 кОм	1			В блокнот
R5	Резистор	1.5 кОм	1

Если выходная мощность не превышает 18 Вт, усилитель работает в режиме класса В. При дальнейшем увеличении уровня входного сигнала внутреннее напряжение питания усилителя увеличивается благодаря включению узлов вольтодобавки с внешними оксидными конденсаторами большой емкости, подключаемыми к выводам 3, 5 и 13, 15 микросхемы, как показано на функциональной схеме. Усилитель переходит в режим класса Н, а выходная мощность повышается до 70 Вт. Если кристалл микросхемы нагревается до температуры 120°С, встроенный датчик температуры переключает усилитель в режим класса В. Выходная мощность при этом не превышает 20 Вт.
Если напряжение питания или, микросхемы уменьшится до 7 В, усилитель автоматически переключится в режим "Молчание". При последующем увеличении напряжения питания до 9 В происходит возврат усилителя в режим "Включен".
Микросхема снабжена также встроенными узлами защиты от взаимного замыкания выходных проводников и их замыкания на плюсовой провод питания и общий провод.
Цоколевка микросхемы TDA1562Q: выв. 1 - неинвертирующий вход сигнала 34; выв. 2 - инвертирующий вход сигнала 34; выв. 3 и 5 - выводы для подключения конденсатора вольтодобавки верхнего по схеме плеча усилителя; выв. 4 - вход управляющего сигнала переключения (выбора) режима работы; выв. 6 и 12 - выводы общего провода, минусовые выводы источника питания; выв. 7 - прямой выход сигнала 34; выв. 8 - выход сигнала узла диагностики; выв. 9 и 10 - плюсовые выводы источника питания; выв. 11 - инверсный выход сигнала 34; выв. 13 и 15 - выводы для подключения конденсатора вольтодобавки нижнего по схеме плеча усилителя; выв. 14 - контрольный выход внутреннего источника образцового напряжения; выв. 16 - вход сигнала управления состоянием усилителя; выход сигнала индикации; выв. 17 - вывод сигнального общего провода.
Для удовлетворения требований интеллектуального управления мощностью в микросхему встроены узлы диагностики и управления/индикации состояния усилителя. Узел диагностики информирует об аварийных ситуациях в цепи нагрузки и о перегрузке усилителя. Ма выходе узла (вывод 8) появляется сигнал, по уровню и характеру которого легко определить, что произошло с нагрузкой - ее замыкание на один из проводов питания, замыкание выводов или обрыв. Этот сигнал можно после обработки микроконтроллером подать на соответствующие входы усилителя, что переведет его в безопасный режим.
Узел управления/индикации состояния имеет только один внешний вывод - 16, который служит и входом и выходом. Вход дает возможность управления состоянием усилителя. Командный сигнал высокого уровня переключает усилитель в режим класса Н (вольтодобавка включена) независимо от температуры кристалла. При среднем уровне командного сигнала усилитель переходит в режим класса В независимо от температуры кристалла. Команда низкого уровня немедленно переводит усилитель в режим "Молчание". Без задержки усилитель переключается и из режима "Молчание" в режим "Включен", а смена класса усиления с В на Н и наоборот происходит в момент перехода входного сигнала через "нуль".
Когда на этот вход не подано управляющее напряжение, он становится выходом, и по выходным сигналам можно судить о текущем состоянии микросхемы TDA1562Q. Выходное напряжение может принимать три дискретных уровня - низкий, средний и высокий. Низкий уровень свидетельствует о том, что усилитель находится в режиме "Молчание"; средний - в режиме "Включен" и работает в классе В, вольтодобавка выключена сигналом с датчика температуры (температура превышает 120°С); высокий - усилитель работает в классе Н, температура кристалла - менее 120°С. Переключение усилителя из класса В в Н происходит в момент перехода входного сигнала 34 через "нуль".

Усилитель 70Вт сласса “Н” в автомобиль на TDA1562Q.

Функциональность микросхемы TDA1562Q оказывается очень полезной при конструировании усилителей для автомобильной звуковоспроизводящей аппаратуры. Все дело в том, что изначально в нее заложена функция удвоения напряжения, то есть она содержит внутренний преобразователь напряжения, позволяющий при питании усилителя от бортовой сети автомобиля развивать такую выходную мощность. 70 Ватт на нагрузке 4 Ома при достаточно низкой мощности рассеяния – лучше не придумаешь. Микросхема TDA1562Q снабжена внутренними защитами от коротких замыканий выходных проводов, как между собой, так и замыканий выхода на плюс или минус источника питания. И есть еще одна “фишка”, при повышении температуры микросхемы до 120°С, она автоматически снизит выходную мощность примерно ватт до 18-ти…20-ти, то есть перейдет в режим усилителя класса “В”. Так же микросхема работает в классе “В” на малой мощности, а с ее увеличением в работу включится внутренний преобразователь, который увеличит напряжение питания, и усилитель перейдет в режим класса “Н”.

И так, принципиальная схема усилителя на TDA1562Q:

Немного остановимся на параметрах микросхемы TDA1562Q:

Напряжение питания - от 8 до 18v, типовым считается 14,4v;
Полоса пропускания - 15…40000 Гц;
Общий ток покоя - 110 мА (максимальный – 150 мА);
Ток в ждущем режиме - 1 мА (максимально может достигать 50 мА);
Усиление по напряжению - 26 дБ;
Максимальный выходной ток - 8А (в пиках до 10А);
Входное сопротивление - 90…150 кОм;
Выходная мощность при THD=0,5% - 55 Вт;
Выходная мощность при THD=10% - 70 Вт;
КНИ при мощности 1ВТ - 0,03%;
КНИ при мощности 20ВТ - 0,06%;
Подавление входного сигнала в режиме MUTE - 90дБ.

Обратите внимание на 8-й вывод микросхемы - это выход диагностики. При клиппинге выходного сигнала (искажения на выходе), нагреве микросхемы выше допустимого, при обрыве или коротком замыкании в нагрузке, на этой ноге произойдет смена высокого выходного уровня на низкий. По этому сигналу можно отключить либо входной сигнал, либо усилитель в целом. В данной схеме диагностический вывод работает на светодиод красного свечения, подключаемый к разъему Х3 на плате усилителя. Он загорится, если возникнет аварийная ситуация, или появится перегруз на выходе.

Так же обращаем ваше внимание на электролитические конденсаторы С7 и С8. Всего на печатную плату устанавливаются 4 емкости номиналом 3300 мкФ каждая. Их использует узел внутреннего преобразователя напряжения. В общем 6600 мкФ к 3-й и 5-й ноге, и 6600 мкФ к 13-й и 15-й.

Наверно еще стоит отметить 4-й вывод микросхемы (MODE). Посредством этого вывода можно включить микросхему в нормальном режиме, включить режим приглушения MUTE, или включить режим ожидания STD-BY. Для того, чтобы усилитель включился, установите перемычку в разъем Х2. При снижении питающего напряжения ниже 7 вольт, УНЧ перейдет в режим MUTE, при восстановлении напряжения снова включится в нормальный режим. Если вы задумали включать и выключать усилитель вручную, подключите к Х2 любой слаботочный переключатель, например, небольшой тумблер или кнопку с фиксированными положениями. Так же можно привязать включение усилителя к автомобильной магнитоле, в большинстве случаев у магнитол есть выход REMOTE, когда вы включите магнитолу, на этом выводе появится +12 вольт, которые и запустят ваш усилитель. Провод REMOTE от магнитолы подключается на разъем Х2 к клемме, которая идет на 4-ю ногу микросхемы.

Печатная плата одного канала усилителя:

Выполнена она на одностороннем фольгированном стеклотекстолите. Емкости С3, С4, С6 имеют несколько отверстий для установки, используйте их в зависимости от габаритов применяемых вами конденсаторов.

При изготовлении печатной платы усилителя нам не очень понравилась разводка дорожек, то есть проводка очень тонких дорожек между контактными площадками микросхемы. Мы решили немножко изменить положение конденсаторов С3 и С4, сместив их немного вверх (по рисунку). Это позволило избежать проводки соединений между выводами DA1. Наш вариант платы стал выглядеть так:

При желании, в появившемся свободном месте между разъемами Х1 и Х2, вполне можно разместить не SMD емкость С2, а обычную. Мы поставили электролит 4,7 мкФ плюсовым выводом к четвертой ножке микросхемы (на рисунке печатной платы обозначен пунктиром).
Резистор R1 мы так же применили обычный – МЛТ-0,125. Микросхему установили на радиатор с площадью поверхности 600 см2. Прокладку между микросхемой и радиатором не ставили, обошлись пастой КПТ. Наладка проводилась в домашних условиях, питание осуществлялось от компьютерного блока питания.

Что подключается к разъемам печатной платы:

Схема подключения стереофонического варианта (две платы усилителей) к выводам автомобильной магнитолы:

Для регулировки уровня громкости применен спаренный потенциометр номиналом 50 кОм. Ток потребления одного канала усилителя может достигать порядка 7 ампер, 14 ампер в сумме от двух каналов, поэтому не забудьте на всякий “пожарный” поставить предохранитель ампер на 15. И последнее, дорожки печатных плат, по которым подается питающее напряжение на микросхемы, и дорожки, идущие от выходных выводов микросхем к выходным разъемам, необходимо залудить.

Для использования данного усилителя в качестве сабвуферного, перед ним необходимо установить фильтр низких частот. По этому поводу можете просмотреть следующие статьи нашего сайта:

Микросхема TDA1562Q имеет встроенный удвоитель напряжения питания и позволяет получить выходную мощность до 70 Вт при нагрузке 4 Ом.
У данной микросхемы есть ряд некоторых особенностей, а именно: при невысокой выходной мощности (до 18 Вт) усилитель работает в классе B, при дальнейшем увеличении мощности в работу включается преобразователь напряжения, то есть вольтодобавка работает только тогда, когда значение выходной мощности переходит определённую границу. Такой режим работы называется режимом H. Микросхема имеет защиту от перегрева и от КЗ на выходе.

Данная схема способна выдать выходную мощность до 70 Вт в нагрузку 4 Ом. Возможно использование как в качестве широкополосного усилителя так и в качестве УНЧ для сабвуфера. При использовании совместно с сабом усилителю дополнительно требуется фнч (фильтр низких частот).

Конденсаторы C3, C4 – пленочные, номинал 0,1 мкФ – 2,2 мкФ. Ёмкости 0,1 мкФ будет достаточно для получения нижней границы 16 Гц. Конденсаторы С7 и С8 - электролитеческие 6600 мкФ(два электролита по 3300 мкФ в параллели).
X2(mode) служит для включения усилителя, при замыкании клемм X2 усилитель включается. Также возможно соединение входа MODE с выходом REMOTE автомагнитолы, тогда магнитола будет управлять включением усилителя.
К X3 подключается светодиод, показывающий проблемы усилителя, будь то обрыв нагрузки или короткое замыкание.

На печатной плате устанавливается четыре конденсатора по 3300 мкФ С7, C7` и C8, C8`. Параллельное соединение конденсаторов меньшей ёмкости позволяет уменьшить ЭПС (эквивалентное последовательное сопротивление) по сравнению с одним конденсатором большой ёмкости. Такой составной конденсатор будет иметь больший допустимый ток пульсаций и будет меньше подвержен нагреву, а это увеличение надежности и срока службы.

Дополнительно на печатной плате предусмотрена установка плёночного конденсатора C5`(на схеме не показан) номиналом 10 нФ - 100 нФ параллельно конденсатору C5. Конденсатор С5` служит для подавления ВЧ наводок в цепи опорного источника напряжения. Установка этого конденсатора не обязательна, но желательна. Размер печатной платы 67.9 x 50.8.

Важно чтобы микросхема имела хороший теплоотвод. Рекомендуется установить микросхему на радиатор площадью не менее 600см2 с использованием термопасты (охлаждающий фланец МС соединен с общим проводом, поэтому изолировать его от радиатора не обязательно).

Схема подключения двух усилителей к автомагнитоле:

Усилители управляются выходом REMOTE самой магнитолы. Когда магнитола выключена, напряжение на выходе REMOTE минимально, а усилители находятся в ждущем режиме STD-BY. В таком режиме ток потребления микросхем (0,1 мА) ниже тока саморазряда автомобильного аккумулятора. При включении магнитолы на выходе REMOTE появляется 12В и усилители переходят в активный режим.
Сдвоенный переменный резистор R1 50 кОм необходим для регулировки чувствительности усилителя.

Скачать плату в формате P-CAD 2006: