logo elektroda
logo elektroda
X
logo elektroda
Adblock/uBlockOrigin/AdGuard mogą powodować znikanie niektórych postów z powodu nowej reguły.

Moduł wzmacniacza mocy mono TPA3118 HW-327

ArturAVS 21 Maj 2021 09:40 2715 5
  • Moduł wzmacniacza mocy mono TPA3118 HW-327
    Prezentowałem już kilka modułów wzmacniaczy klasy D opartych na popularnych układach scalonych. Tym razem będzie to moduł oparty o TPA3118 który jest "słabszym" bratem TPA3116 i może dostarczyć do obciążenia maksymalnie 30W mocy na kanał (TPA3116 2x50W). Moduł pracuje z sygnałem monofonicznym i chyba w zamyśle konstruktora miał służyć do "napędzania" subwoofera (choć wykorzystanie zależy od użytkownika). Moduł pod nazwą HW-327 jest dostępny na znanych portalach w cenie kilkunastu złotych. Pierwsze co rzuca się w oczy to brak jakiegokolwiek radiatora co w sumie przy wzmacniaczu pracującym w klasie D nie powinno zbytnio dziwić jednak przy mocach powyżej 10-20W i dużej sprawności takowy byłby wskazany;


    Moduł wzmacniacza mocy mono TPA3118 HW-327

    Wymiary PCB modułu to około 35x47mm a wysokość to ~13mm (zdeterminowana przez kondensatory elektrolityczne odsprzęgające zasilanie). Po drugiej stronie PCB widoczne są opisy złącz;


    Moduł wzmacniacza mocy mono TPA3118 HW-327

    Wewnętrznie układy z rodziny TPA niczym się nie różnią i jest to typowy dla nich schemat funkcjonalny;


    Moduł wzmacniacza mocy mono TPA3118 HW-327

    Najważniejsze parametry całej rodziny układów TPA to;

    Moc wyjściowa;
    • 2x50W @ 4Ω/21V (TPA3116D2)
    • 2x30W @ 8Ω/24V (TPA3118D2)
    • 2x15W @ 8Ω/15V (TPA3130D2)

    • Szeroki zakres napięcia zasilającego 4,5 - 26V (katalogowo)
    • Wysoka sprawność przekraczająca 90%
    • Sterowanie częstotliwością przełączania (co umożliwia eliminację zakłóceń RF)
    • Synchronizacja kilku wzmacniaczy pracujących w jednym układzie
    • Wysoka maksymalna częstotliwość pracy dochodząca do 1,2MHz

    Oraz zabezpieczenia;
    • Przed zbyt niskim napięciem zasilania
    • Przed zbyt wysokim napięciem zasilania
    • Zabezpieczenie zwarciowe
    • Zabezpieczenie termiczne
    • Ograniczenie mocy



    Jak widać na schemacie blokowym, stopień wyjściowy każdego kanału to mostek H. W jaki więc sposób zrealizowano "mostek-mostka" dla pracy mono? Po przestudiowaniu datasheet'u TPA okazuje się że producent układu (Texas Instruments) "zaszył" ten tryb w logice sterującej i podłączenie układu w/g poniższego schematu powoduje pracę "mostka w mostku" :D;


    Moduł wzmacniacza mocy mono TPA3118 HW-327

    Oczywiście układ wzmacniaczy pracujących w mostku jest znany od dawna (BTL- z ang. bridge-tied load) i jest często stosowany w celu uzyskania większych mocy przy niskim napięciu zasilania (np. radioodbiorniki samochodowe). Tu mamy do czynienia z tzw. PBTL (paralleled bridge-tied load) czyli równoległy układ mostka. W nocie aplikacyjnej można znaleźć przykładowy schemat TPA pracującego w takim układzie;


    Moduł wzmacniacza mocy mono TPA3118 HW-327

    Testy odsłuchowe przeprowadziłem używając tego samego zestawu sprzętu co przy testach innych wzmacniaczy. Moduł działa poprawnie przy minimalnym napięciu zasilającym około 4,5V (zgodnie z notą producenta) do 24V (wyższego napięcia nie sprawdzałem ze względu na dopuszczalne napięcie kondensatorów blokujących zasilanie które wynosi 25V). Przy 5V orientacyjna moc to około 1-2W, przy 24V jest lepiej bo mniej więcej 15-20W (bez słyszalnych zniekształceń). W przeciwieństwie do modułu opartego o TPA3110D2 w tym nie ma efektu urywania. Bardzo łatwo za to wchodzi w przesterowanie, na poniższym obrazku zaczerpniętym z noty katalogowej wykresy zniekształceń w zależności od mocy wyjściowej oraz napięcia zasilania;


    Moduł wzmacniacza mocy mono TPA3118 HW-327

    Wzmacniacz zasilany napięciem 5V w momencie włączenia generuje krótkie "prrryk" (ten efekt znika przy wyższym napięciu), po kilkunastu minutach pracy przy 24V zrobił się ciepły ale nie na tyle aby wymagał radiatora. Być może znajdzie zastosowanie w niewielkim subwooferze lub jako wzmacniacz sekcji średnio-wysoko-tonowej w zestawach głośnikowych z aktywną zwrotnicą.

    Fajne? Ranking DIY
    O autorze
    ArturAVS
    Moderator
    Offline 
    Z wykształcenia technik RTV, z zamiłowania elektronik/elektrotechnik konstruktor.
    Specjalizuje się w: kf, audio, elektronika truck, nietypowe urządzenia
    ArturAVS napisał 23297 postów o ocenie 6553, pomógł 2099 razy. Mieszka w mieście Grajewo. Jest z nami od 2005 roku.
  • #2 19443741
    chemik_16
    Poziom 26  
    kupiłem kilka takich lata temu właśnie z zamiarem przerobienia subwooferów pasywnych. Dalej czekają ;)
    Macie jakieś sprawdzone filtry Low-Pass zasilane z pojedyńczego napięcia ? (chińczyki jakoś to robią w modułach 2.1)
  • #3 19443804
    ArturAVS
    Moderator
    chemik_16 napisał:
    Macie jakieś sprawdzone filtry Low-Pass zasilane z pojedyńczego napięcia ?

    Niedawno jeden opisywałem; https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic3801221.html.
  • #4 19445271
    metalMANiu
    Poziom 21  
    ArturAVS napisał:
    przy 24V jest lepiej bo mniej więcej 15-20W

    Jak to ma się do podawanych w nocie katalogowej:
    ArturAVS napisał:
    2x30W @ 8Ω/24V (TPA3118D2)
    ?
    Skąd aż takie różnice?
  • #5 19446301
    chemik_16
    Poziom 26  
    metalMANiu napisał:
    Skąd aż takie różnice?

    ArturAVS napisał:
    bez słyszalnych zniekształceń

    stąd ;)
  • #6 19446419
    ArturAVS
    Moderator
    metalMANiu napisał:
    Skąd aż takie różnice?

    @chemik_16 odpowiedział ale dodam coś od siebie. Patrząc na deklarowaną moc wyjściową wzmacniacza należy równie spojrzeć na wykresy przedstawione w DS przez producenta układu. Większość pomiarów jest wykonywana przy użyciu generatora i określonych częstotliwości a w rzeczywistości operujemy na sygnale muzycznym gdzie mamy "mieszankę" różnych częstotliwości o różnych zależnościach amplitudowo-fazowych. Sama moc to nie wszystko, co z tego że na wyjściu uzyskamy te np. 100W jeśli kształt przebiegu będzie przypominał prostokąt a z głośnika/ów usłyszymy charkot?
    Dlatego trzeba patrzeć na wykresy (np. THD+N vs moc) na których producent podaje procentową zawartość zniekształceń w sygnale wyjściowym ( typowo 0,1%, 1% i 10%) dla specyficznych warunków pomiaru (napięcie zasilania, impedancja obciążenia itp.). Zniekształcenia na poziomie 0,1% mogą być minimalnie słyszalne ale już powyżej 1% to chyba każdy je usłyszy. Dlatego realna moc wyjściowa wzmacniaczy bez słyszalnych zniekształceń jest o wiele mniejsza.
REKLAMA