Представляю вашему вниманию мой новый проект - переносной усилитель мощности на микросхеме STK4231.
И так-обо всём по порядку...
Идея от Санио - STK4231
Около год назад я купил две микросхемы фирмы SANYO - STK4231. Хотел собрать усилитель по статье И.Короткова "Усилитель мощностю 320 Вт на микросхеме STK4231", опубликованную в журнале РАДИО No 11, 2005.Тогда возникли проблемы с платой- просто несмог сделать достаточно качественно так как рисовал ее маркером (плата видна в моей статье про фоторезист) а перерисовать в SPRINT LAYOUT небыло желания.
Так микрухи и отлежали в коробочке до недавнего времени.
В интернете нашел интересную статю финна Mikko Esala. Вот и собрал такой усилок- добавил правда индикатор уровня на Самсунговской микрухе.
Усилитель собран по схеме, близкой к той, которая в datasheet.
Надо иметь ввиду то что имеется две модификаций СТКашек – STK4231-II и STK4231-V. Различия в том что STK4231-II выводы 1, 2, 21, 22 не используются и у второй меньше коэффициент гармоник- 0,08%. Схема включения для STK4231-V незначительно отличается- просто подсоединяются дополнительные элементы как показано на рисунке.
--
Спасибо за внимание!
Игорь Котов,
главный редактор журнала «Датагор»
Блок питания
▼
🕗 19/08/08 ⚖️ 4,23 Kb ⇣ 364
Здравствуй, читатель!
Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель.
Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.
Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи - помоги мне!
Вначале 90-х годов были очень популярны музыкальные центры AIWA. Долгое время верой и правдой мне служил музыкальный центр AIWA ZM-2900. Со временем вышел строя проигрыватель лазерных дисков, затем двух-кассетный магнитофон и радиоприемник. Исправными остались усилитель мощности и трансформатор.
Электрическую схему музыкального центра AIWA ZM-2900 можно загрузить из вложения.
Из всей электрической схемы меня заинтересовал стереофонический усилители мощности на STK419-150, обеспечивавший приличную мощность (около 100 W на канал) и хорошее качество звучания.
Схема включения интегральных усилителей STK419-110, STK419-130, STK419-140 и STK419-150 приведена ниже.
Сопротивления R13 и R14 (с рассеиваемой мощностью не менее 2 W) определяют уровень ограничения тока через выходные транзисторы интегральной сборки. Индуктивности L1 и L2 изготовлены путем намотки одного слоя медного моточного провода диаметром 0,8 – 0,9 мм на резисторы R12 и R13 (МЛТ 2W). Резисторы R16 и R17 мощностью 0,5 – 1W. Мощность всех остальных резисторов до 0.25W.
Основные характеристики стереофонических усилителей STK419-110, STK419-130, STK419-140 и STK419-150 приведены в таблице.
| Параметры интегральных усилителей: | STK419 -110 | STK419 -130 | STK419 -140 | STK419 -150 | ||
| Корпус (Case) | H3-20 | H3-20 | H3-20 | H3-20 | ||
| Напряжение питания выходного каскада (Vcc2) | min | V | ±25 | ±27 | ±30 | ±33 |
| max | V | ±37 | ±37 | ±42 | ±50 | |
| Напряжение питания УН (Vcc1) | min | V | ±36 | ±37 | ±42 | ±50 |
| max | V | ±53 | ±57 | ±65 | ±70 | |
| Ток покоя (Iо) | mA | 60 | 60 | 60 | 60 | |
| Максимальная выходная мощность (Poutmax) | W | 2x50 | 2x60 | 2x80 | 2x100 | |
| Номинальное сопротивление нагрузки (Routnom) | Ω | 6 | 6 | 6 | 6 | |
| Диапазон воспроизводимых частот (Bw) | kHz | 0,020-50 | 0,020-50 | 0,020-50 | 0,020-50 | |
| Входное сопротивление (Rin) | kΩ | 55 | 55 | 55 | 55 | |
| Коэффициент гармоник на Poutmax | % | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 | |
| Коэффициент усиления (Gv) | dB | 32 | 32 | 32 | 32 | |
| Изготовитель | Sanyo | Sanyo | Sanyo | Sanyo |
Для изготовления блока питания усилителя использовался Ш-образный трансформатор музыкального центра, имеющий первичную обмотку на 220 вольт, а также вторичную с общим средним выводом (0V), с выводами для питания оконечных каскадов (по 20V) и усилителя напряжения (по 50V). Схема блока питания приведена ниже.
Субъективно, звучание усилителя более приятное, чем на LM3886.
Надеюсь, что данная информация в отношении интегральных схем STK419-110, STK419-130, STK419-140 и STK419-150 будет полезной для самостоятельного изготовления стереофонических усилителей.
C уважением,
На микросхеме STK4048XI . Предлагаем несколько видоизмененную схемку данного усилителя на микросхемах STK. При неизменности самой схемы, а замене лишь микросхем из списка ниже можно изменять выходную мощность усилителя звуковой частоты в зависимости от ваших потребностей от 6 до 200 ватт . В зависимости от маркировки микросхем STK они имеют разный уровень нелинейных искажений: II - 0,2%; V - 0,08%; X - 0,008%; XI - 0,002%.
Примерная компоновка радиоэлементов на печатной плате:
Вообще микросхемы STK данной серии обеспечивают высокую выходную мощность и низкий коэффициент нелинейных искажений. Это позволяет получить от усилителя звуковоспроизведение с высоким качеством звучания.
Напряжение питания двуполярное от 20 до 95 вольт (меняется от марки микросхемы, см. табл.). Нагрузка усилителя не менее 4 Ом; оптимально - 8 Ом. Входное сопротивление УМЗЧ составляет 55 кОм. Ток покоя составляет 120 мА. Выходной ток до 15 ампер (зависит от применяемой микросхемы, см. табл.). Микросхемы серии STK40** требуют применения радиатора площадью не менее 400 мм 2 . Для эффективного отвода тепла можно прикрутить микросхему на теплоотвод с использованием теплопроводящей пасты.
Перечень микросхем в таблице будет неполным, если не упомянуть ещё две маркировки данной серии, обеспечивающих выходную мощность собранного усилителя в 200 ватт. Это STK4050II и STK4050V . Рекомендуемое напряжение для схемы на этих микросхемах составляет не ниже 66 вольт, а максимальное - 95 В.
Собранный усилитель на STK4050 с выходной мощностью 200 ватт:
Оригинальные микросхемы фирмы Sanyo, серии STK402 являются гибридными микросхемами и выполнены они по толстопленочной технологии на бескорпусных транзисторах. Еще одной особенностью является лазерная подгонка номиналов сопротивлений.
Данные усилители имеют отличное звучание и характеристики, и многими любителями ставятся на первое место перед усилителями, собранными на микросхемах TDA и LM, хотя иногда мнения расходятся.
Ниже представлена таблица некоторых параметров одних из самых популярных микросхем линейки STK402.
STK402-070 и другие микросхемы данной серии имеют достаточно большие, даже огромные корпуса. Все микросхемы указанные в таблице являются полными аналогами и полностью взаимозаменяемы, но, как вы могли заметить, они имеют разные напряжения питания, а также разные размеры корпусов.
Сопротивление нагрузки не должно быть меньше 6 Ом, это особенность данных микросхем.
Элементы схемы
Резисторы на 0,22 Ома и на 4,7 Ома должны быть мощностью 2Вт, остальные мощностью 0,25Вт.
Электролитические конденсаторы (все) должны быть рассчитаны на напряжение больше чем напряжение питания в полтора раза. Я применил электролиты на 50В.
Неполярные конденсаторы, емкостью 0,1мкФ я применил полипропиленовые, хотя это необязательно (установил для красоты), так что ставим керамику. Все остальные неполярные конденсаторы также ставим керамические.
Дроссели наматываются на оправку (сверло) диаметром 6-8мм и имеют 25-30 витков, провода диаметром 0.6-1.2 мм. Я намотал проводом 1.2мм, им удобнее мотать, дроссель не разматывается, а также на максимальной мощности хорошо будет держать большие токи. Дроссели мотаются в два слоя 15+15 витков.
При прослушивании усилитель на STK402-070 мне очень понравился, особенно на предельной громкости слышно очень мало искажений, звук чистый и насыщенный. После определенного прослушивания я решил повысить мощность усилителя и установил STK402-120, а также повысил напряжение питания, при этом мощность значительно возросла, а звук остался таким же отличным.
Сегодня хотелось бы вам рассказать об усилителе который, по моему мнению, является отличным решением по соотношению цена-мощность-качество. И так, в главной роли у нас сегодня микросхема серии STK. Микросхемы stk – гибридные микросхемы которые выполнены на бескорпусных транзисторах по толсто пленочной технологии и лазерной подгонкой номиналов всех сопротивлений. Я, как и довольно большое количество радиолюбителей считаю эти усилители, одним из лучших и обходящие по качеству звучания всем известные TDA и LM. Конечно можно вспомнить и ламповые усилители но это довольно размытая тема да и к тому же сегодня уже становится не просто найти стоящие лампы и трансформаторы, а если и удается то цены на подобные экспонаты не самые низкие. Ну что касается микросхем, так они только набирают оборот и, найти необходимые детали обвязки к ним не составляет никакого труда. Если копнуть в глубь промышленности и рассмотреть спектр микросхем которые устанавливают на свои звуковоспроизводящие устройства большинство фирм то можно увидеть занимательную тенденцию, к примеру если рассмотреть практически любую акустическую систему бюджетного уровня (1000-2000 руб.) то в лучшем случае вы там найдете tda7294 или tda2050. Производители прибегают к подобным решением в виду того что микросхемы этого ряда не придирчивы к питанию, им требуется крайне малое количество внешней обвязки (резисторов, конденсаторов, катушек), а порой и не требуют вообще. Если же попытаться рассмотреть уже более дорогие и качественные АС то в большинстве случаев можно увидеть либо транзисторные усилители, либо те самые STK.
В этой статье мы рассмотрим микросхему STK402-120S одним из достоинств линейки “STK402-020…STK402-120” является то, что каждая из этих микросхемы имеет абсолютно одинаковую обвязку, а последнее значение (..120) обозначает максимальную мощность которую эта микросхема способна предоставить (120W). А значит каждый сможет выбрать ту мощность, которая нужна именно ему, а если она перестанет его устраивать будет достаточно заменить только микросхему на более высокий наминал ну и в некоторых случаях и силовой трансформатор на более высокое напряжение.
И так думаю стоит переходить с практике и начнем мы с параметров всего модельного ряда:
И характеристики конкретного нашего усилителя:
После оглашения всех характеристик думаю можно перейти к сборке. И сборку как полагается мы начнем с питания. Здесь используется система двуполярного питания или как его еще называют питание со средней точкой. Вот схема нашего блока питания:
В блоках питания подобного типа есть и минус и плюс и земля (корпус). Напряжение указанное в параметрах а именно +-39 В это напряжение которое должно быть между плюсом\минусом и землей т.е. между плюсом и минусом должно быть 78 В.
Затем рассмотрим схему самого усилителя:
Выходные резисторы на 0,22 Ом и 4,7 Ом должны иметь мощность минимум 2 Вт остальные можно взять по 0,25 Вт. Так же максимальное напряжение электролитических конденсаторов на 100 и 10 Мкф должно быть выше напряжения питания.
Ну теперь думаю можно перейти к сборке. Мне частично повезло и в руки попал старый музыкальный центр из которого и была позаимствована не малая часть деталей.
Опять таки начнем с блока питания. Это и была основная часть которую я позаимствовал.
Трансформатор выдавал +- 50 но это вполне входит в допустимые параметры нашей микросхемы. Возникла лишь одна проблема.. В виду того что сглаживающие конденсаторы находились на другой плате их пришлось выпаивать и изготавливать собственную плату:
Вот итоговая фотография, чтобы не возникло вопросов сразу скажу что большая часть неполярных конденсаторов в данном случае в таких же корпусах как и резисторы. Ко всему прочему на этой фотографии не достает двух выходных резисторов на 4,7 Ом.
На этом большая часть работы подошла к концу, осталось лишь убрать все компоненты в корпус и закрепить микросхему на радиатор.
В моем случае я решил воспользоваться все тем же корпусом от музыкального центра.
