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

Componente Valor Descrição Qtde
Resistores
R22, R23, R24, R25, R50, R51, R52, R53 10R Marrom, Preto, Preto, Ouro 1/4W 8
R54, R55, R56, R57 22R Vermelho, Vermelho, Preto, Ouro 2W 4
R28, R29, R30, R31, R33, R34, R35, R36 220R Vermelho, Vermelho, Marrom, Ouro 1/16W 8
R2 1k Marrom, Preto, Vermelho, Ouro 1/16W 1
R9, R10 1k Marrom, Preto, Vermelho, Ouro 2W 2
R6, R7, R37, R38, R39, R40, R41, R42, R43, R44 5k6 Verde, Azul, Vermelho, Ouro 1/16W 10
R49 5k6 Verde, Azul, Vermelho, Ouro 1/4W 1
R16, R45, R46 6k8 Azul, Cinza, Vermelho, Ouro 1/16W 3
R1, R32, R47, R48 8k2 Cinza, Vermelho, Vermelho, Ouro 1/16W 4
R11, R12 10k Marrom, Preto, Laranja, Ouro 1/16W 2
R13 12k Marrom, Vermelho, Laranja, Ouro 1/16W 1
R3 18k Marrom, Cinza, Laranja, Ouro 1/16W 1
R14, R15, R17, R18 22k Vermelho, Vermelho, Laranja, Ouro 1/16W 4
R19, R20 33k Laranja, Laranja, Laranja, Ouro 1/16W 2
R26, R27 33k Laranja, Laranja, Laranja, Ouro 1/4W 2
R4, R5, R8 47k Amarelo, Violeta, Laranja, Ouro 1/16W 3
R21 56k Verde, Azul, Laranja, Ouro 1/16W 1
POT1 50k Potenciômetro linear 6 pinos 50k 1
TRIM1 10k Trimpot metálico horizontal 1
Capacitores
C34, C35, C68, C69 47pF Cerâmico 50V 4
C5, C10, C11, C41, C42, C48, C49, C50, C51 100pF Cerâmico 50V 9
C75, C76, C77, C78, C79, C80, C81, C82 220pF Cerâmico 50V 8
C23, C24, C30, C31 470pF Cerâmico 50V 4
C2, C3 1nF Poliéster 63V 2
C38, C71, C72, C73, C74 15nF Poliéster 63V 5
C4, C25, C26, C28, C29, C32, C33, C36, C37, C39, C40, C87, C88, C89, C90, C91, C92, C93, C94 100nF Poliéster 63V 19
C54, C63, C64, C65 100nF Poliéster 100V 4
C6, C14, C27, C43, C44, C46, C47, C70 220nF Cerâmico 50V 8
C55, C56, C57, C58, C59, C60, C61, C62, C66, C67, C83, C84, C85, C86 470nF Poliéster 100V 14
C1 1µF Eletrolítico 50V 1
C9, C19, C20 10µF Eletrolítico 50V 3
C52, C53 47µF Eletrolítico 100V 2
C17, C18 100µF Eletrolítico 50V 2
C15, C16, C21, C22 470µF Eletrolítico 50V 4
C7, C8, C12, C13 3300µF Eletrolítico 50V 4
Semicondutores
D1, D2, D3, D4 6A8 Diodo retificador 4
D5, D6, D7,  D8, D9, D10, D11, D12 1N4007 Diodo retificador 8
DZ1, DZ2 12V Diodo zener 1W 2
DZ3 5V6 Diodo zener 1W 1
IC1, IC2 TL082D Circuito integrado OP AMP SO08 (SMD) TL082D 1
IC3 4047N LP monostable/astable package DIL14 4047N 1
IC4, IC5 TDA8950J Circuito integrado package DBS23P  TDA8950J 2
Conectores
CN1 Conector kk 2,5 mm 3 pinos 1
CN2 Terminal borne 3 parafusos 1
CN3 Barra modu 2,54 mm 1
CN4, CN5, CN6 3 Terminal borne 2 parafusos 3
Indutores
L1, L2, L3, L4 22µH Indutor 6A/700kHz 4
Diversos
JP1 -JP14 Jumper, pedaço de fio 14
Placa fenolite 10×15 cm

 

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55 COMENTÁRIOS

  1. Oi Toni e Flávio, quanto aos IC1,IC2 TL082D SMD, pode ser utilizado TL082CN DIP ? E o IC3 4047N colocar CD4047 DIP? Quero fazer a placa no método com tinta fotossensível, qual a mascara devo usar, a espelhada ou não? A posição dos componentes olhando de cima depois de pronta. devem ficar igual a mascara dos componentes não espelhada? Se puderem me responder eu agradeço

  2. Olá Flávio e Toni! Eu sou seguidor deste site a um certo tempo pq sempre tive interesse nesse ramo! Sou consultor de TI e sempre que posso debando pras gambiarras por questoes de tempo e principalmente financeiras pq muitas vezes quando a gente manda um equipamento pro tecnico, ao invés de deixar bom e funcional com novo, infelizmente é comum trocarem peças ou retificarem o problema de forma parcial! Enfim… Eu preciso da ajuda de vocês porque caiu aqui nas minhas mãos um TDA8588BJ/R1 e queria saber se vocês tem um projeto de pcb específico pra esse TDA ou equivalente que dê pra funcionar legal no carro! E tambem se num for pedir muito eu tenho aqui um LA47515 que tá aqui encostado e queria fazer um sonzinho pro meu pc com 2 caixinhas fullrange! Mesmo se nao puderem me ajudar fica aqui o meu agradecimento pela iniciativa de vocês!

  3. Olá, gostaria de saber se vocês tem o kit de montagem deste amplificador, incluindo o tda e o indutor. Aqui onde moro não tem eletrônica por perto e não queria pagar mais de um frete. Obrigado.

  4. Olá como consigo esses INDUTORES????Pelo que vi eles são grandes e os de 22uH que vi eram do tamanho de um resistor com baixa amperagem (450mA)…..

  5. Hola tenho uma duvida,  posso usar caixas de  2 vias,  ex. Mid range e um Twitter en cada caixa R-L.  Voce teria a placa pronta pra vender?  Esse projeto seria perfeito pra usar no PC.  Qual sub seria bom pra suar de 8 ou 10 polegadas?  Espero resposta obrigado. 

      • Ola Flavio obrigado pela resposta, ja fiz essa placa umas 8 vezes pelo metodo do ferro de passar roupa mas nao estou conseguindo uma boa transferencia sempre sai faltando parte ahuahahuhuah mas sigo tentando essa placa e muito forte… quando conseguir mando fotos flw.

  6. ola voces ja ta o video desse amplificador alguem ja montou? quero montar ele ficaria melhor que esse http://produto.mercadolivre.com.br/MLB-562544550-caixas-de-som-com-subwoofer-logitech-z623-21-com-200w-rms-_JM   valew pela atenção!

    • Olá Jhony. Infelizmente são poucos aqueles que mandam feedback do seus projetos funcionando. Seja o primeiro a montá-lo. Se trata de um circuito básico já que tomou referência a outra placa de 2x170W.

  7. “para potência do transformador considere 1,5 VA por cada Watt fornecido pelo amplificador para cada enrolamento”. Estou fazendo o amplificar para 2x100W 4 ohms mais 200w 8 ohms, no datasheet fala pra usar +-37V então o transformador precisa ser 27+27V. Minha dúvida: no total são 400W e o transformador tem dois enrolamentos, segundo a frase tem que ser 400×1,5×2 = 1200VA, pra saber a corrente do transformador uso I = P/E então I = 1200/27 = 44,5 amperes, está certo?

  8. FLAVIO BOA TARDE! IREI MONTAR UM SISTEMA 2.1 MAS AS CAIXAS SERIAM 50W RMS CADA UMA E O SUBWOOFER 500W RMS. DEIXA PERGUNTAR A VOCE CONSEGUE ME FALAR O QUE MUDARIA PARA EMPURRAR ESTAS CAXIAS DE 50W RMS NESSE PROJETO?

      • Flávio obrigado pela atenção! se colocar 2 falantes de 50w rms por caixa (as book) poderia utilizar este amplificador? se eu realizar o projeto somente com um falante de 50w rms, como mencionado inicialmente, qual projeto seu que me aconselha utilizar? desde já muito obrigado pela atenção! e parabéns pelo trabalho!

  9. Flávio, tudo bem, olha só, baixei os arquivos para montar esse amp, porém estou com dificuldades para encontrar um bom técnico para montá-lo pra mim, e eu só tenho intimidade com a solda, impressão do circuito na placa e etc, sou um zero a esquerda, será que você poderia me dar uma força? Me envie um e-mail para conversarmos. Um abraço.

  10. Boa tarde tenho uma duvida eu conseguiria colocar este amplificador em um carro 
    pois a alimentacao dele e 12-0-12 da saida do trafo e como eu faria isto no carro. obrigado deis de jah

  11. excelente projeto flávio, a minha dificuldade e acredito que a de vários outros são encontrar os componentes e a pcb pra comprar. se tiver dicas de lugares ou de sites para compra dos mesmos divulga. parabens pelo projeto

  12. Bom dia  Toni,estou  precisando de um esquema de amplificador ( GIANNINI GUITAR AMPLIFIER MODEL–U65G)   numero  -007514. e trabalha com tres transistores (2n
    6292) o audio dele é mt baixo e quando desliga o audio aumenta e vai abaixando.Se alguem puder me dar uma dica vai me ajudar bastante.Obrigado.

  13. 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. Esse amplificador, para a parte estéreo, sim!!! atenderia a sua condição só que para a parte em bridge, não!!!. O amplificador em bridge aceita apenas impedância de 8 ohms de impedância. Sobre placas pronta, estarei mais pra frente fazendo mais placas.

      • Certo… posso colocar então um resistor em serie pra aumentar a impedância pra 8 ohms? queria a sua placa lisa mesmo..pra montar.. você tem tipo uma noção do custo de todos os componentes + transformador e dissipador de calor? se você tiver um vídeo explicando como montar seria ótimo! porque sou iniciante em eletrônica e um vídeo ajudaria muito! se você tiver o link dessa placa pelo mercado livre pra comprar me manda o link. obrigado pela atenção e paciencia… to louco pra resolver isso de uma vez.. porque não encontro amplificador de 6 ohms… só Receiver.. que é muito caro.

      • Você tem também uma foto dessa placa pronta.. se não tiver o vídeo claro.. mas o vídeo seria muito melhor pra montar.. obrigado amigo tenha um ótimo dia.

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