Приветствую, Самоделкины!
В этой статье автор YouTube канала «Radio-Lab» продемонстрирует, как своими руками и без особых затрат самостоятельно собрать свою акустическую систему на готовом, достаточно мощном, но компактном усилителе звука на базе микросхемы TPA3118 с Bluetooth и AUX.
Главной деталью данного проекта является вот такой вот пакетик.
Вернее, не сам пакетик, а то, что находится внутри. А скрывается там стереоусилитель звука D класса на базе микросхемы TPA3118.
Данная плата уже имеет на борту технологию беспроводной передачи данных – Bluetooth. Также плата оснащена линейным входом AUX.
Такую плату можно приобрести на Aliexpress. В пакете, помимо самого усилителя звука, был и радиатор, который можно приклеить на основную микросхему усилителя ТРА3118, в случае если та будет сильно нагреваться.
Плата усилителя звука выполнена в черном цвете, номер платы: VHM-306. К качеству пайки претензий нет, все нормально.
Данная плата усилителя звука достаточно компактная и имеет следующие размеры: 70мм Х 52мм.
На изображении ниже представлены основные характеристики этого усилителя звука.
Основная микросхема данного усилителя звука — это ТРА3118.
Плату условно можно разделить на две части: сверху находится Bluetooth модуль и линей вход AUX, а снизу – непосредственно сам усилитель звука. Питается Bluetooth модуля происходит через линейный понижающий стабилизатор 78М05.
На противоположной стороне от линейного понижающего стабилизатора расположен линейный вход под стандартный миниджек (штекер 3,5 мм).
В нижней части платы, по центру находятся контакты для подключения источника питания.
Также на плате присутствует защитный диод, который защищает усилитель от переполюсовки. Рядом по бокам находятся контакты для подключения динамиков, левого и правого соответственно.
С внешним видом, габаритами и основными характеристиками разобрались, теперь попробую запитать этот усилитель звука. В качестве источника питания можно использовать как литий-ионный аккумулятор, так и блок питания от сети переменного тока 220В с напряжениями на выходе от 12 до 26В.
Для тестов автор взял литий-ионный аккумулятор, состоящий из трех элементов Li-ion батарей формата 18650. Суммарной напряжение на выходе получается порядка 12,5В.
Соблюдая полярность, автор временно припаял аккумулятор к контактам питания усилителя.
Как видим, на плате загорелся синий светодиод, служащий индикатором наличия питания (включения платы усилителя).
Следующим шагом давайте проверим как работает модуль Bluetooth на данном усилителе. Для этого нам понадобится смартфон.
Телефон увидел новую плату и без проблем к ней подключился. Индикатор начал мигать короткими вспышками. Такое поведение светодиода сигнализирует об успешном сопряжении устройств.
Перед подключением акустики, автор решил провести замеры мощности на выходе на нагрузку 4Ом, чтобы посмотреть на что способен этот усилитель звука. Для этого на выход одного из каналов был запаял нагрузочный резистор 4Ом.
Для мониторинга синусоиды, а также клиппинга, на контакты резистора необходимо установить щупы осциллографа.
В специальной программе на смартфоне автор настроил частоту в 1кГц, форма сигнала синусоида.
Схема собрана, усилитель подключен к источнику питания. Подаем с телефона на усилитель сигнал с заранее выбранной частотой и пробуем увеличить громкость.
На осциллографе синусоида есть, а также присутствует и клиппинг. В работоспособности убедились, можно приступать непосредственно к замерам мощности данного звукового усилителя. И так, первый замер при питании от аккумулятора 12В. На выходе усилителя без клиппинга получилось примерно 6,5В.
Далее квадрат напряжения необходимо разделить на сопротивление нагрузки, в данном случае 4Ом, и в результате получаем мощность на выходе, она примерно составляет 10Вт на канал.
Это значение, напомню, мы получили при питании платы усилителя от литий-ионного аккумулятора с напряжением 12В. Следующим этапом давайте попробуем произвести замер при питании от блока питания от сети 220В с напряжением на выходе 24В.
Остальное все тоже самое, только напряжение питания уже не 12В, а 24В. Убеждаемся в наличии на осциллографе синусоиды и клиппинга и производим замер.
Итак, после поднятия громкости напряжение на выходе без клиппинга составило уже примерно 14В.
Производим аналогичный расчёт, и получаем цифру 49, а это означает, что мощность на выходе составила уже около 50Вт на канал.
Это при питании платы от блока питания, напряжение которого составляет 24В. Согласитесь, что мощность весьма немаленькая и очень достойная при таком компактном размере.
Итак, после проведенных экспериментов можно сделать следующие выводы: работает усилитель и от 12В и от 24В, но если вы хотите взять максимум мощности с данного усилителя, то его необходимо питать напряжением 24В.
Во время эксперимента больше всего нагрелись выходные дросселя и стабилизатор 78М05 для питания Bluetooth модуля. Нагрев микросхемы усилителя даже без радиатора был незначительным.
Но больше всех грелся конечно же нагрузочный резистор. Теперь осталось подключить акустику и послушать, как играет этот усилитель. Для теста автор будет использовать вот такие автомобильные динамики м сопротивлением 4Ом в количестве 2-ух штук.
Данные динамики — это клоны Пионеров. Провода от динамиков необходимо припаять к выходам левого и правого каналов соответственно. Схема подключения проста до безобразия. Провода питания от блока питания припаяны к соответствующим контактам, расположенным на плате усилителя. Также припаяны провода динамиков на выходы усилителя.
В общей сложности в данной схеме у нас всего 6 проводов, проще, наверное, не бывает. Включаем блок питания в сеть 220В.
При подаче питания на схему усилителя звука, хлопок в динамиках отсутствует. Присутствует голосовая озвучка на английском языке. Подключаем телефон к усилителю с помощью технологии Bluetooth и включаем тестовый трек.
Все прекрасно работает, из динамиков звучит музыка, на минимальной громкости посторонние шумы отсутствуют. Более подробный обзор и тесты данного усилителя звука смотрите в оригинальном видеоролике автора:
Тест на максимальную громкость тоже успешно пройдет, играет система довольно громко.
При работе системы от литий-ионного аккумулятора с напряжением 12В тоже все отлично, только мощность соответственно будет ниже.
Через линейный вход усилителя тоже все нормально работает. Но линейный вход и Bluetooth подключены на вход усилителя вместе, и при проигрывании музыки одновременно и с Bluetooth и с линейного входа все сливается и в динамиках на выходе уже играет все вместе.
Плюс такой реализации состоит в том, что можно, например, в линейный вход подключить микрофонный усилитель, а по Bluetooth включать минусовки и вот вам собственно система караоке, то есть можно смешивать (миксовать) источники звука.
Не смотря на довольно скромные размеры, этот усилитель обладает достаточной мощностью. Подключать его предельно просто, играет хорошо и при этом достаточно громко. Подключить этот услитель и собрать своими руками полноценную звуковую систему смогут без проблем даже те, кто не особо разбирается в электронике, тут главное не спешить и следовать приведенной в данной статье инструкции чтобы ничего не напутать.
Наверное, лучше всего этот усилитель подходит для сборки самых разных портативных колонок с хорошей мощностью. Так же без проблем можно собрать и стационарные усилители или колонки для дома и много всего другого тоже. Здесь уже все ограничено только вашей фантазией и конкретными задачами. На этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!
Источник (Source)
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Источник: