Circuito Amplificador Classe D 2×170 W utilizando TDA8950J

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  • O que é um amplificador classe D?

Trata-se de um dos amplificadores mais eficientes que existe atualmente. Enquanto um amplificador classe AB tem em média 75% de eficiência, um amplificador classe D tem até mais de 90%. Ou seja, quando o TDA8950J está em potência máxima, apenas 10% são perdidos por dissipação de calor fazendo-o, não ter a necessidade de um grande dissipador ou de um cooler.

  • Como funciona um amplificador classe D?

Um amplificador classe D trabalha por chaveamento de transistores em modo PWM que é a conhecida Modulação por Largura de Pulso. O áudio entra, passa por um opamp e é decodificado transformando-o, em um sinal PWM. Outro circuito logo depois deste, faz o chaveamento dos transistores de potência ficam “digitalizando” o áudio na saída. Depois disso, um filtro passa-baixa, LC (indutor e capacitor), é responsável pela transformação do áudio digital em áudio analógico de onda senoidal pura. O motivo pelo qual o amplificador não ser 100% eficiente é pelo fato de que uma parte da energia é consumida no processo de chaveamento.

  • Um pouco mais sobre o TDA8950

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Muito utilizado nos micro systems da Philips e Panasonic,  este circuito integrado  é capaz de oferecer até 2x170W de potência a uma voltagem de 40 volts e 4 Ohms de impedância. Tendo-se em mente que o amplificador perde um pouco mais de eficiência se utilizar auto-falante e 4 ou 8 Ohms reduzindo-a para 88%. Além disso, o amplificador oferece vários mecanismos de proteção de seus circuitos internos tais como:

  • Proteção contra alta temperatura de funcionamento (TFB): o amplificador irá desligar se a temperatura de junção ultrapassar a margem tolerável que é de 150°C;
  • Proteção contra sobre-corrente (OCP): quando o amplificador detectar uma elevação muito brusca de corrente, acima do tolerável que é de 9.2 A na saída, o circuito irá desligar por breves segundos e se a tentativa de desligamento falhar, o amplificador irá desligar totalmente. Isso serve para detectar uma queda de impedância dinâmica dos alto-falantes ou até mesmo, um curto na saída;
  • Proteção de janela (WP): se trata de uma proteção onde se o amplificador detectar um possível curto nas linhas de alimentação VDDP1/VDDP2 VSSP1/VSSP2, ele será desligado e não ligará enquanto o curto-circuito não for removido;
  • Proteção de alimentação (OVP e UBP): é uma proteção onde o circuito fica sempre comparando a voltagem internamente e se a voltagem ficar abaixo ou acima dos limites aceitos para seu funcionamento, seus circuitos internos serão desligados e aguardaram 100ms até que a voltagem de alimentação se estabilize.

Uma visão mais aprofundada sobre as proteções e seus respectivos efeitos pode ser vistos na tabela abaixo

Capturar15 450x151 Circuito Amplificador Classe D 2x170 W utilizando TDA8950J tda Pré amplificadores Áudio
Tabela explicativa sobre atividade das proteções retirada do datasheet TDA8950
  • Alguns dados estatísticos sobre o TDA8950J

  • Voltagem de funcionamento (em modo de operação): mínimo ±12,5 e máximo ±28 volts AC
  • Consumo de corrente em modo de espera: 75mA
  • Consumo em funcionamento (obtido em meus testes): 1,5+1,5 A
  • Frequência de oscilação: ± 345 KHz
  • Eficiência: para alto-falantes de 4 e 8 Ohms, 88% e para 6 Ohms, 90%

Para mais detalhes e inclusive sobre a potência estimada de saída, vide datasheet.

Este amplificador não é recomendado para pessoas novatas em eletrônica. Não faça deste seu primeiro projeto. Queimei quatro circuitos integrados em meus testes. Cuidado com a escolha do indutor pois poderá acarretar a queima do mesmo. Bastante cuidado pois o amplificador trabalha por chaveamento e se tiver qualquer tipo de ruído (interferência elétrica) não esperada na placa, será fatal para o circuito integrado.

Montagem feita por Gabee Dedea

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Capturar1 450x182 Circuito Amplificador Classe D 2x170 W utilizando TDA8950J tda Pré amplificadores Áudio
Formato do ferrite recomendado para esta aplicação
A Tol. B Tol. Ø C Tol. Ø D Tol. Peso ~g
13,5 ± 0,5 8,5 ± 0,3 6,0 ± 0,4 15,0 ± 0,7 5,30

Vídeos demonstrativo do amplificador em funcionamento.
Vídeo 01

Vídeo 02

Vídeo 03

 

Componente Valor Descrição Qtd.
Resistores
R9, R10, R24, R25 10R Marrom, Preto, Preto, Ouro 1/4W 4
R27, R28 22R Vermelho, Vermelho, Preto, Ouro 2W 2
R11, R12, R13, R14 220R Vermelho, Vermelho,  Marrom, Ouro 1/8W 4
R23 1k5 Marrom, Verde, Vermelho, Ouro 1/2W 1
R1, R2, R15, R16, R17, R18, R21 5k6 Verde, Azul, Vermelho, Ouro 1/8W 7
R19, R20 6k8 Azul, Cinza, Vermelho, Ouro 1/8W 2
R3, R4, R5, R6, R26, R29 22k Vermelho, Vermelho, Laranja, Ouro 1/8W 6
R22 33k Laranja, Laranja, Laranja, Ouro 1/8W 1
R7, R8 47k Amarelo, Violeta, Laranja, Ouro 1/8 W 2
POT1 50k Potenciômetro linear 6 pinos 1
Capacitores
C5, C6, C32 47pF Cerâmico 50V 3
C11, C12, C13, C14, C19, C20 100pF Cerâmico 50V 6
C35, C36, C38, C39 220pF Cerâmico 50V 4
C3, C4 470pF Cerâmico 50V 2
C46 1nF Cerâmico 50V 1
C33, C34 15nF Poliéster 63V 2
C15, C16, C17, C18, C40, C44, C45, C47, C48 100nF Poliéster 63V 11
C22, C23 100nF Poliéster 100V 2
C28, C29, C30 220nF Cerâmico 50V 3
C24, C25, C26, C27, C31, C41, C42 470nF Poliéster 100V 7
C1, C2 10µF Eletrolítico 50V 2
C21 47uF Eletrolítico 100V 1
C37, C43 100µF Eletrolítico 25V 2
C9, C10 470µF Eletrolítico 50V 2
C7, C8 3300µF Eletrolítico 50V 2
Semicondutores
IC1  – Circuito integrado package SO08 (SMD) TL082 1
IC2  – Circuito integrado package DBS23P TDA8950J 1
D1, D2, D3, D4 6A8 Diodos retificadores 4
D5 5V6 Diodo zener 0,5W 1
D6 12V Diodo zener 0,5W 1
D7, D8, D9, D10 1N4007 Diodos retificadores 4
Conectores
CN1 Conector terminal KK 2,5 mm 1
CN2 Terminal borne 3 parafusos 1
CN3 Barra modu 2,54 mm 1
CN4, CN5 Terminal borne 2 parafusos 2
Indutores
L1, L2 22uH Indutor tipo carretel 6.5A/700kHz 2
Diversos
J1, J2, J3, J4, J5 Jumper, pedaço de fio 5

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85 COMENTÁRIOS

  1. Olá Flavio boa noite, eu gostaria de saber o que é o uso de J1, J2, J3, J4 ou de onde você deve conectar jumpers.

    Um profissional de cartão de seus projetos são inpresionantes.

    Saudaçoes do Mexico.

  2. Olá, amigo VC ainda tem placa do tda8950j, pesquisando na net encontrei essa montagem muito bom, gostei Tá de parabéns amigo, agora este tda8950j e show de bola na eletrônico. Valeu

      • Vlw amigo. Eu já havia feito os cálculos com um ferrite em carretel do tamanho deste do texto e com o Al de 63nH, e tinha dado isso mesmo cerca de 18/18,5 voltas no total.
        Vlw pela confirmação e pela bitola!!! 

  3. tenho interesse  de  adquirir os  indutores,   e gostaria  tembem de saber  da  disponibilidade   da  placa   e/ou layout  da placa  para   montar.

  4. Olá, amigo. Como eu baixo o esquema de montagem desta placa. Cliquei no link “download” e não consegui fazer o download. Tem como me ajudar? Sem mais, agradeço.

    • Olá Biel Souza. Na opção onde tenha escrito “download” clique nele. Você irá ser redirecionado para outra página. Quando estiver nela, basta fazer o comando “ctrl + s” para salvar os arquivos ou ir em arquivos e depois em download. Qualquer dúvida, estou a disposição.

  5. Caraca toni! eu ia fazer um amplificador em ponte com o tda7294 e assim que eu vi isso eu fiquei com o queixo caido quando descobri que o tda8950j pode gerar até 340w por 8 ohms com a mesma voltagem e pouco aquecimento! eu vou fazer um micro sistem e vou sem dúvida usar esse circuito integrado!!! adorei toni!!!!!!

  6. tda8950j tenho interesse na placa pronto para tocar qual valor com dissipador e sem dissipador para belem-pa 66123310 e modo de pagamento aguardo uma resposta,dependendo do preço posso adequirir varias

  7. Amigo eu tenho 2 caixas acústicas de 140w rms a 6 OHMS cada caixa, e um outro subwoofer de 180w rms de 6 OHMS tbm? São caixas de som residencial da sony..e queria fazer um projeto pra ligar os 3 no PC. essa placa atende a estes requisitos..? sou leigo no assunto quanto a eletronica.. mas você vende uma placa ja montada pronta pra uso? me interessei no seu projeto.. se essa placa for ou não pra o meu caso me envie um email para elvisonholanda18@hotmail.com

    • Olá Elvison. Essa placa sim atenderia as suas caixas. Placa eu monto mas eu não disponho de nenhuma placa em estoque para vender. Em breve estarei fazendo mais.

  8. Sabiam que hoje pequenos reprodutores de audio tipo MP3 e outros reproduzem audio com clareza de alta fidelidade, é por empregar classe D nos mini amplificadores de som.
    A classe D com CI solucionou o problema de rádios antigos com transistores de silicio e, da barreira de 0,7 Vbe, nos classe B de muitos receptores de rádio distorciam levemente ao funcionarem. A classe D também gasta menos energia portanto não aquece a saida como os Classe B e o AB.

  9. Flavio, vc faz por encomenda um circuito de pré-amplificador de áudio para guitarra que vi no seu site? Este é o artigo: http://www.te1.com.br/2011/10/circuito-de-pre-amplificador-para-guitarra-com-distorcao/comment-page-1/#comment-23670.
    Aguardo seu contato.

      • Ok. Por email. Já até consegui teu email e mandei umas mensagens mas vc não respondeu. Entra em contato ai por email. VLW !!”

  10. Embora já resolvido canal do meu Gradiente – M 1300 não deixarei de explorar o link que me sugeriu, irei procurar por subistituto do CI – CA3094 se houver ainda? Digitei errado o cód é CA 3094! Grato por sua atenção Flavio.

    • Olá. Ricardo. A versão 2.1 está em desenvolvimento. Ela é muito mais complexa de se fazer e irá exigir bastante testes. Mas, creio eu, até o final do mês, já estará sendo disponibilizada aqui no site. Paciência pois valerá a pena.

  11. Olá Flávio. Parabéns pelo artigo, me interessei muito na potência e na grande eficiência do sistema. Mas não tenho conhecimento suficiente para encarar a empreitada de construir uma do nada, por isso gostaria de saber o valor desse circuito pronto, digo, só colocar as caixas de som e “por na tomada”?
    Ah, tem previsão para quando o sistema 2,1 vai ser disponibilizado? Aguardo.

    • Olá Jadson. Basicamente sim. Você necessitará apenas de uma fonte áudio, dissipador de alumínio, transformador que atenda as especificações do circuito e caixas acústicas. O preço do circuito pronto é como foi descrito no artigo. A versão em 2.1 está em desenvolvimento e levará um pouco de tempo mas lhe garanto que até o final do mês, estarei postando aqui no site e disponibilizando para venda. Qualquer dúvida, estarei aqui para responder.

      • Valeu Flavio. Então eu aguardo você confirmar o sistema 2.1. Por favor, tem alguma forma de notificação via e-mail quando você postar o artigo?
        Ah, esse transformador eu consigo fácil em lojas de componentes eletrônicos? Quais são as especificações para que eu possa estar pesquisando valores (se possível).
        Abraços e aguardo contato.

      • Olá novamente Jadson. Posso sim notificá-lo por e-mail. Guardarei seu e-mail para que possa ser informado de quando for aberto para visualização. Transformadores são encontrados facilmente em lojas de eletrônica. Você pode também tentar lojas de concerto de aparelhos eletrônicos pois eles tem muitas sucatas e talvez encontre um. O transformador recomendado para esta aplicação é de entrada 110/220 volts (vai depender da sua rede) e saída 28-0-28 VAC (simétrico apenas). Então, pergunte o quanto quiser e entrarei em contato quando estiver com a placa para 2.1 para venda.

    • Olá Antonio Junior. Quando você abrir a nova guia, vá em Arquivo > Fazer download que você irá conseguir baixar os arquivos. Qualquer dúvida, só perguntar.

  12. Em se tratando de amplificadores de potência, tenho um Receiver Model 1300 da Gradiente que tem um CI opracional em cada canal, é o CA 3089E. Alguém saberia me informar qual outro Ci pode trabalhar no lugar deste? Eu irei substitui-lo por outro
    Foge desta publicação a qual já tenho os arquivos baixados e imprimidos, mas gosto também deste ramo. Se alguém puder deixar algo, eu aguardo uma resposta.

  13. A meses estou procurando um amp. que tenha potencia aliado a qualidade de audio. apesar da urgencia vou esperar a versao 2.1 porque pra mim sera mais adequado ao que preciso. Aguardo teu email para novos contatos.

    • Olá Cesar Peres. Tens muita urgência? Estou desenvolvendo a versão 2.1 para este mesmo amplificador. Ele é mais complexo e por isso, o motivo pelo qual a demora. Mas em muito breve estarei com esta versão. Terá 2*170 W + 300 com filtro integrado a placa. Do que você realmente precisa para entrar em contato por e-mail? Obrigado pelo feedback.

      • Flavio, boa noite. Estou precisando de um amplificador de +ou- 300 W que tenha uma saida para Sub. Seria este amp. com 2×150 (que fosse), com mais uma saida para Subwolf. Achei no site do toni uma versao 25+25+30 com Sub. Mas a saida é baixa. aguardo noticias e um abraço. ( ah!… é urgente mas nem tanto.. rsssss)

      • Olá Cesar. Então, pela a grande procura por amplificadores 2.1 canais, em breve estarei postando a versão mais potente desta placa. É um projeto que exige muito trabalho e testes. Mas no final, dará um excelente resultado. Por isso, paciência pois toda a espera terá um motivo.

      • Flavio, sem problema porque o que eu tenho sobrando é paciencia rsssss aproveitando, vc saberia me informar onde acho um circuito para o TDA8568?… tenho procurando pela net e nao tenho achado. E obrigado pela atenção.

  14. bnoite flávio,gostei deste amplificador,quero comprar ele para amplificar meu side-fill,tenho 2 caixas e cada uma trabalha em 4 ohms,pergunto vem a placa ja com o transformador?ou o preço é só da placa? o que fazer para conseguir esta placa? , responda no meu email,ah e sim vc tem este amplificador operando em 2 ohms a 1400 wrms?,grato,fico no aguardo.

    • Olá Wilson Alves. Este amplificador foi feito para trabalhar com falantes de 4,6 e 8 ohms. Com 8, você consegue apenas 2*80 W. Com 6, 2*120 e com 4, a uma voltagem alta, pode conseguir até 2*170 W, mas a eficiência cai pra 88 %. Tudo que você precisar de perguntar, poderá ser descrito por e-mail. Eu não tenho (ainda) placa para amplificador desta potência, mas também está entre os meus projetos a serem desenvolvidos. Em breve estarei com ele também disponível.

  15. Hola Flavi9o. Me gustó mucho tu artículo. Me gustaría comprar la placa completa.
    Vivo en Montevideo. Puedes enviarla? Como se realizaría el pago?
    Espero respuesta.

    Gracias,
    Fernando

    • Obrigado. Que bom que gostou do artigo. Fica ao seu critério o que você acha do amplificador mas pelo os meus testes feitos aqui, ele é excelente. 

  16. Espetacular, será que esta tecnologia consegue suplantar um potente amplificador Classe B com as válvulas, tão queridas de quem tem o seu conjunto e, se encanta com elas? Sem dúvida irei estudar melhor essa classe de Amplificadores.

    • Olá Sergio. Sei que é adepto as válvulas e que parece que gosta muito. Os amplificadores classe D são bem mais eficientes de fato. Uma válvula consome muita energia pra fazer pouca potência e isso que é o grande diferencial deste amplificador. O som do amplificador classe D se compara e muito ao de uma válvula. Estude mais e saberá do tanto que esta classe de amplificadores é inteligente. 

      • Olha Flavio gosto de todas as tecnologias possíveis tncluindo a de ponta como essa aì a Classe D, que digitaliza o sinal e converte em seguida o audio anterior em grande volume.

        Porém conheço e exitem afixionados por vávulas e são loucos por elas. Então foi a pergunta..

    • Olá Marcos Pinto. Não posso fazer isso pois é questão de segurança para o meu e-mail. Ele é bem importante e por isso não faço isso. Obrigado pela sua dica.

  17. Gostaria de comprar a placa montada,por favor entre em contato comigo,quero saber preco para entrega via pac para -rj – cep 21770_200 mande tel residencial
    para contato

    • Olá Marcos Pinto. Sim, entrarei em contato o mais breve o possível. Dados pessoais, apenas por e-mail. Fique a vontade para tirar todas suas dúvidas.

  18. Muito legal mesmo. O único problema para mim que moro em uma cidadesinha do interior do RJ, é com relação a fonte. Transformador nem pensar de alguém fabricar. Fonte chaveada até poderia ser, tenho alguns integrados usados em circuito de fonte chaveada(TL494, UC3842, UC3844 e outros que me falha a memoria agora). Além dos integrados, tem também a dificuldade com o transformador dela também e com projetos. O que me aconselha Toni? Um abraço. Carlos Naves

    • Olá Carlos Naves. Este amplificador foi feito de fato para funcionar com transformador/fonte AC. Mas se você souber montar uma fonte com 38+38 Volts DC, você pode pular a etapa dos diodos fazendo o uso de jumpers.

    • Sim. Também vendo a placa nua sem os componentes. Entrarei em contato via e-mail. Veja se receberá meus e-mails. Fique a vontade para tirar todas suas dúvidas. 

  19. Olá a todos. Fiquem a vontade para comentar. Qualquer dúvida, estarei a disposição para esclarecer o mais rápido o possível. Se você montou e obteve sucesso na sua montagem, mostre vídeos e fotos. Boa montagem a todos.

    • Valeu Flavio, belo resultado final!
      E o pessoal que interessar em comprar os indutores ou a placa montada! Saiba que nosso amigo é de confiança!
      Já nos ajuda aqui no blog a um bom tempo!

      • Olá Marcos Pinto. Não posso fazer isso pois é questão de segurança para o meu e-mail. Ele é bem importante e por isso não faço isso. Obrigado pela sua dica.

      • Olá RENATO. A placa montada (sem dissipador), custa R$ 140,00 com frete grátis via PAC pra todo o Brasil. A forma de pagamento é depósito em conta. Depois de confirmado o pagamento, a placa será enviada em até dois dias úteis. Demora cerca de 7 dias úteis para chegar no destinatário. Antes, verificar a disponibilidade em estoque. Obrigado desde já

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