Circuito Amplificador Classe D 2.1 canais 2×170 + 300W utilizando TDA8950J

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TDA8950J 2

Um pouco sobre a Classe D

Amplificadores Classe D, comumente chamados de “amplificadores digitais”, vem sendo cada vez mais utilizados em aparelhos portáteis de som. Além de alta eficiência, apresenta alta potência com pouca dissipação de calor. Enquanto um amplificador classe AB tem, em média, 75% de eficiência, um Classe D tem até mais do que 90%. Muitos dizerem que a classe D não tem muita fidelidade, desde primeiros inventados até os mais recentes, muita tecnologia foi investida para que o amplificador tivesse a qualidade de áudio de um AB com a alta eficiência de um D.

• Sobre a placa amplificadora

A placa amplificadora, é uma apenas uma sequência da antecessora placa de 2x170W RMS porém, com algumas vantagens a mais. Veja os itens abaixo:

  •  Potência máxima de 2x170W + 300W (placa 2.1 canais)
  •  Contém filtro passa-baixa direto na placa para ligar subwoofer
  •  Volume separado para o canal subwoofer

• Sobre o funcionamento

1. Fonte de alimentação

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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 falantes utilizados pelo amplificador podem ser de 4Ω, 6Ω ou 8Ω para a parte estéreo. Para o subwoofer, única e exclusivamente de apenas 8Ω. Passando da carga mínima que se é possível utilizar no amplificador estéreo, no caso 4Ω, o amplificador automaticamente ativará a proteção OCP (excesso de corrente), e desligará o amplificador em curtos períodos até que a carga seja removida. Mesmo caso serve para o amplificador em bridge que, se a carga for menor do que 8Ω, também ativará a mesma proteção. Potência mínima utilizada para os falantes são de 170W para cada canal estéreo e 300W para suboowfer.

3. Regulagens

O amplificador dispõe de algumas regulagens. Para o amplificador subwoofer, o mesmo, tem uma regulagem de volume. O trimpot nomeado TRIM1, pode ser utilizado para regular de acordo com o considerável agradável quanto ao nível de volume do subwoofer. Também pode ser regulado o volume geral. Para isso, utiliza-se o POT1 para fazer a regulagem.

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: R9, R10, R50, R51, R52 e R53, 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° – Polaridade dos auto-falantes

O amplificador estéreo apresenta polaridade invertida entre um canal e outro. A inversão desses canais fará com que os falantes façam uma alta distorção em funcionamento. Para ligá-los de maneira correta, siga instruções do layout.

3° – 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.

4° – 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 de quantidade moderada.

5°- 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 frequências como 700KHz. Ferrites tipo carretel são os mais utilizados.

Lista de componentes utilizados

ComponenteValorDescriçãoQtde
Resistores
R22, R23, R24, R25, R50, R51, R52, R5310RMarrom, Preto, Preto, Ouro 1/4W8
R54, R55, R56, R5722RVermelho, Vermelho, Preto, Ouro 2W4
R28, R29, R30, R31, R33, R34, R35, R36220RVermelho, Vermelho, Marrom, Ouro 1/16W8
R21kMarrom, Preto, Vermelho, Ouro 1/16W1
R9, R101kMarrom, Preto, Vermelho, Ouro 2W2
R6, R7, R37, R38, R39, R40, R41, R42, R43, R445k6Verde, Azul, Vermelho, Ouro 1/16W10
R495k6Verde, Azul, Vermelho, Ouro 1/4W1
R16, R45, R466k8Azul, Cinza, Vermelho, Ouro 1/16W3
R1, R32, R47, R488k2Cinza, Vermelho, Vermelho, Ouro 1/16W4
R11, R1210kMarrom, Preto, Laranja, Ouro 1/16W2
R1312kMarrom, Vermelho, Laranja, Ouro 1/16W1
R318kMarrom, Cinza, Laranja, Ouro 1/16W1
R14, R15, R17, R1822kVermelho, Vermelho, Laranja, Ouro 1/16W4
R19, R2033kLaranja, Laranja, Laranja, Ouro 1/16W2
R26, R2733kLaranja, Laranja, Laranja, Ouro 1/4W2
R4, R5, R847kAmarelo, Violeta, Laranja, Ouro 1/16W3
R2156kVerde, Azul, Laranja, Ouro 1/16W1
POT150kPotenciômetro linear 6 pinos 50k1
TRIM110kTrimpot metálico horizontal1
Capacitores
C34, C35, C68, C6947pFCerâmico 50V4
C5, C10, C11, C41, C42, C48, C49, C50, C51100pFCerâmico 50V9
C75, C76, C77, C78, C79, C80, C81, C82220pFCerâmico 50V8
C23, C24, C30, C31470pFCerâmico 50V4
C2, C31nFPoliéster 63V2
C38, C71, C72, C73, C7415nFPoliéster 63V5
C4, C25, C26, C28, C29, C32, C33, C36, C37, C39, C40, C87, C88, C89, C90, C91, C92, C93, C94100nFPoliéster 63V19
C54, C63, C64, C65100nFPoliéster 100V4
C6, C14, C27, C43, C44, C46, C47, C70220nFCerâmico 50V8
C55, C56, C57, C58, C59, C60, C61, C62, C66, C67, C83, C84, C85, C86470nFPoliéster 100V14
C11µFEletrolítico 50V1
C9, C19, C2010µFEletrolítico 50V3
C52, C5347µFEletrolítico 100V2
C17, C18100µFEletrolítico 50V2
C15, C16, C21, C22470µFEletrolítico 50V4
C7, C8, C12, C133300µFEletrolítico 50V4
Semicondutores
D1, D2, D3, D46A8Diodo retificador4
D5, D6, D7,  D8, D9, D10, D11, D121N4007Diodo retificador8
DZ1, DZ212VDiodo zener 1W2
DZ35V6Diodo zener 1W1
IC1, IC2TL082DCircuito integrado OP AMP SO08 (SMD) TL082D1
IC34047NLP monostable/astable package DIL14 4047N1
IC4, IC5TDA8950JCircuito integrado package DBS23P  TDA8950J2
Conectores
CN1Conector kk 2,5 mm 3 pinos1
CN2Terminal borne 3 parafusos1
CN3Barra modu 2,54 mm1
CN4, CN5, CN63Terminal borne 2 parafusos3
Indutores
L1, L2, L3, L422µHIndutor 6A/700kHz4
Diversos
JP1 -JP14Jumper, pedaço de fio14
Placa fenolite 10×15 cm

 

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