Всем здравствуйте. Приведенная в статье схема представляет собой полноценный «цифровой» усилителя мощности, который можно использовать для реализации в мобильных звуковых системах, работающих независимо, например, в качестве компьютерного усилителя или замены поврежденных и недоступных микросхем усилителя мощности в различном оборудовании.
Просматривая веб-сайты производителей, легко можно найти интересные схемы мощного и многоканального усилителя (5.1) создать, несложно с выходной мощностью 10 ... 15 Вт на канал. Конечно, можно найти радиокомпоненты, но всегда есть некоторая трудность, это пайка корпуса в условиях домашней мастерской и это управление через цифровой интерфейс совершенно не нужно в простом устройстве, требующих дифференциальных сигналов.
Просматривая предложения производителей усилителей класса D, была обнаружена, микросхема TPA3122D2 которая имеет простое включение, не требующее специализированных компонентов, по доступной цене в корпусе DIP20. Это двухканальный усилитель мощности. Имеет встроенную защиту, может работать от широкого диапазона напряжений 10 ... 30 В, работает на нагрузку 4 ... 8 ом. В зависимости от нагрузки и напряжения питания он обеспечивает 10 Вт / 4 ом при 17 В и 15 Вт / 8 ом при 28 В.
Микросхема из-за ее высокой эффективности не требует использования радиатора, медь на плате выполняет роль теплоотвода. Принципиальная схема модуля усилителя показана на рисунке.
Схема усилителя не отличается от приведенной в каталоге Texas Instruments, предложенного для этой микросхемы стереоусилителя, а также позволяет построить одноканальный мостовой усилитель. Он был дополнен только потенциометром регулировки громкости и входным разъемом мини Jack. Функция отключения звука отключена, а схема режима ожидания дополнена резистором R1 - конденсатором CE1, дающим небольшую задержку при включении усилителя, который защищает от переходных процессов.
При необходимости значение CE1 можно увеличить. Также отказался от изменения чувствительности микросхемы, определяемой с помощью входов GAIN0 и GAIN1. Наличие напряжения питания индицируется светодиодом LD. Благодаря работе усилителя в классе D, выходные фильтры, состоящие из дросселей L1 и L2, а также конденсаторов C9 и C10, необходимы для фильтрации ВЧ модуляции на выходе усилителя.
Обращаем внимание на правильность выбора элементов. Дроссель должен иметь резонансную частоту выше 100 кГц и ток насыщения более 2А. Конденсаторы фильтра должны быть металлопленочными. Значения элементов усредняются для нагрузки 4 ... 8ом. Разумеется, схему можно «настроить» на выбранное значение, как описано в документации. Разделительные электролитические конденсаторы CE4 и CE5, соединяющие динамики, и CE2 и CE3, фильтрующие источник питания, должны иметь малое сопротивление ESR.
Если необходимо улучшить передачу более низких частот, стоит использовать C1, C2, CE4, CE5 с большей емкостью, аналогично в сочетании с нагрузкой 4 ом. При интенсивной работе микросхемы стоит прикрепить небольшой радиатор для корпусов DIP на корпус, что предотвратит прерывания в значимые моменты, когда срабатывает внутренняя тепловая защита. Во время работы, даже после нескольких часов, микросхема не уходила в тепловую защиту, хотя она была явно теплой.
Однако это касалось работы с нагрузкой 8 ом при напряжении питания 28 В. При нагрузке 4 ом. Микросхема может нагреваться еще больше так что нужно все же применить радиатор. Усилитель смонтирован на небольшой двусторонней печатной плате. Его монтажная схема показана на рисунке.
Усилитель не требует настройки и собран из заведомо исправных компонентов, работает сразу после включения питания. В усилителе - в зависимости от характера работы для питания используется типичный источник питания ноутбука 18 ... 19 В / 2 А.