Circuito Amplificador Classe D 2x300W utilizando TDA8950J

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TDA8950J 2x300W esquema imagem
  • Um pouco sobre a Classe D

Amplificadores Classe D, ou como muitos chamam de “amplificadores digitais”, são amplificadores de alta eficiência. Seu funcionamento se baseia basicamente em um chaveamento de transistores mosfet em modo que é a conhecida modulação por largura de pulso (PWM). A eficiência média de um amplificador Classe D pode ser até mais do que 90% enquanto amplificadores Classe AB, tem em média 75%. Isso significa que quando o amplificador está em potência máxima, menos de 10% da energia consumida é perdida em dissipação de calor. Tecnologia que hoje, vem cada vez mais sendo utilizadas em aparelhos de som portáteis ou micro systems.

  • Sobre a placa amplificadora

A placa amplificadora, é uma apenas uma sequência da antecessora placa de 2x170W + 300 RMS porém, agora com uma potência a mais. Dois amplificadores um para cada canal são capazes de fazerem uma potência máxima de até 2x340W RMS.

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  • Sobre o funcionamento

 1-Fonte de alimentação

Para sua alimentação, se utiliza apenas um transformador simétrico de no mínimo 12-0-12 e de no máximo 28-0-28 volts. Corrente necessária de no mínimo 5+5 A. Lembrando de que a potência final depende muito da tensão de alimentação utilizada. Para mais informações sobre potência, vide datasheet. Passando desses valores, o amplificador automaticamente irá ativar as proteções de baixa ou alta tensão (UVP e OVP).

2-Auto-falantes utilizados

Os auto-falantes utilizados na placa são de única e exclusivamente de 8 Ω. Passando dessa carga para menos, o amplificador automaticamente irá ativar a proteção de alta corrente (OCP) e desligará o amplificador por curtos períodos até que a carga seja removida.

3-Regulagens

A placa amplificadora dispõe de uma regulagem simples: O VOLUME. Para ajustá-lo, basta fazer o uso do potenciômetro nomeado POT1.

4-Modos desligado e ligado

A placa amplificadora têm dois modos de operação. No modo desligado, os amplificadores se mantém desligado com um baixo consumo de corrente, porém, os pré-amplificadores continuam ligados. No modo ligado, os amplificadores ficam completamente ligados e a espera de uma fonte de áudio para amplificar. Para alternar entre os dois modos, basta usar um jumper no conector CN3 como descrito no diagrama e layout.

  • Importantes observações

 

1° – Atenção a dissipação dos componentes!!!!

O TDA8950J pode dissipar até 50W cada. Escolha um dissipador em que a temperatura não passe da temperatura que a pele humana consegue suportar. Ideal, 60°C. Resistores de nomes: R24, R25, R39, R40, R41, R42, podem passar dos 70°C facilmente. Então, quando a placa estiver em funcionamento, jamais toque neles, pois correrá o risco de queimaduras.  Indutores L1, L2, L3 e L4, também podem passar da temperatura tolerável. Então, vale a mesma recomendação descrita acima.

2° – Furos próximos aos TDA8950J

A placa contém furos que não devem jamais ser utilizados parafusos para fixação do dissipador. Esses furos foram colocados lá para aumentar a circulação de ar e por assim, aumentar também a refrigeração da placa.

3° – Alocação dos dissipadores

Os TDA8950J têm parte traseira deles sem nenhuma proteção plástica e no lugar, tem parte metálica. Essa parte é ligada internamente ao pino 17 (VSSD). Quando for colocar o dissipador, usar isolador entre o TDA8950J e o dissipador. Caso não encontre isolador compatível, use dois dissipadores e que não tenham contato entre um e outro. Nunca, jamais colocar os dois diretamente no mesmo dissipador. E lembre-se, caso os TDA’s sejam ligados diretamente, nunca provocar curto-circuito entre o dissipador e qualquer linha de alimentação tais como VSSP, VDDP ou o GND. Por mais rápido que seja o curto, será fatal para o TDA8950J. Para aumentar a troca de temperatura entre o dissipador e o TDA, use pasta térmica em quantidade moderada.

4°- Escolha dos indutores

Uma devida atenção deve ser dada para a escolha dos indutores. A má escolha dos mesmos poderá causar a queima do CI. Indutores mais apropriados são os que foram feitos para suportarem altas freqüências como 700KHz. Ferrites tipo carretel são os mais utilizados.

Lista de componentes utilizados

ComponenteValorDescriçãoQtde
Resistores
R10, R11, R12, R13, R39, R40, R41, R4210RMarrom, Preto, Preto, Ouro 1/4W8
R43, R44, R45, R4622RVermelho, Vermelho, Preto, Ouro 2W4
R16, R17, R18, R19, R20, R21, R22, R23220RVermelho, Vermelho, Marrom, Ouro 1/16W8
R24, R251k5Marrom, Verde, Vermelho, Ouro 2W2
R1, R2, R26, R27, R28, R29, R30, R31, R32, R335k6Verde, Azul, Vermelho, Ouro 1/16W10
R385k6Verde, Azul, Vermelho, Ouro 1/4W1
R3, R34, R35, R36, R378k2Cinza, Vermelho, Vermelho, Ouro 1/16W5
R4, R5, R6, R722kVermelho, Vermelho, Laranja, Ouro 1/16W4
R8, R933kLaranja, Laranja, Laranja, Ouro 1/16W2
R14, R1533kLaranja, Laranja, Laranja, Ouro 1/4W2
POT150kPotenciômetro linear 6 pinos1
Capacitores
C9, C24, C25, C60, C6147pFCerâmico 50V5
C5, C6, C32, C33, C36, C37, C38, C39100pFCerâmico 50V8
C67, C68, C69, C70, C71, C72, C73, C74220pFCerâmico 50V8
C16, C17, C20, C21470pFCerâmico 50V4
C1, C21nFPoliéster 63V2
C63, C64, C65, C6615nFPoliéster 63V4
C18,  C19, C22, C23, C26, C27, C28, C29, C42, C43, C79, C80, C81, C82, C83, C84,  C85,  C86100nFPoliéster 63V18
C44, C3, C56, C57100nFPoliéster 100V4
C30, C31, C34, C35, C62220nFCerâmico 50V5
C45, C46, C47, C48, C49, C50, C51, C52, C58, C59, C75, C76, C77, C78470nFPoliéster 100V14
C12, C1310µfEletrolítico 50V2
C40, C4147µFEletrolítico 50V2
C54, C55100µFEletrolítico 25V2
C10, C11, C14, C15470µFEletrolítico 50V4
C3, C4, C7, C83300µFEletrolítico 50V4
Semicondutores
D1, D2, D3, D46A8Diodo retificador4
D5, D6, D7, D8, D9, D10, D11, D121N4007Diodo retificador8
DZ1, DZ212VDiodo zener 0,5W2
DZ35V6Diodo zener 1W1
IC14047N LP monostable/astable package DIL141
IC2TL082DCircuito integrado OP AMP SO08 (SMD)1
IC3, IC4TDA8950JCircuito integrado package DBS23P2
Conectores
CN1Terminal borne 3 parafusos1
CN2Conector kk 2,5 mm1
CN3Barra modu 2,54 mm1
CN4, CN5Terminal borne 2 parafusos2
Indutores
L1, L2, L3, L422µHIndutor 6A/700kHz4
Diversos
JP1-JP14Jumper, pedaço de fio10
Placa fenolite face única 10×15 cm

 

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Em breve mais outras duas versões de amplificadores utilizando TDA8950J