Amplificador TDA7294 ou TDA7293 com proteção UPC1237

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Amplificador tda7294 ou tda7293 potência, dinâmico em ponte, ou estéreo utilizando também os circuito integrado, TDA7295 ou TDA7296 com circuito de proteção utilizando CI UPC1237 (µpc1237), para utilizar a placa em ponte (mono), basta fechar os jumper do circuito.

Sobre o circuito Amplificador TDA7294 ou tda7293 com proteção upc1237

Circuito com opção de utilizar os circuitos integrados TDA729x da ST Microelectronics, em aplicação em ponte (mono) ou estéreo. Um amplificador dinâmico ideal para utilizar em caixas ativas, amplificador de áudio de potência, áudio para casa, etc.

Inclui circuito de fonte de alimentação simétrica no projeto, só requer um transformador duplo de 18 a 28V dependendo do CI utilizado. Para filtro da fonte poderá utilizar capacitores de 4.700uF a 10.000uF com diâmetro de até 30 mm. A ponte retificadora poderá ser GBJ2510 ou equivalente.

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O circuito de proteção para alto-falantes utiliza o circuito integrado UPC1237, embora seja um CI antigo ainda está disponível para compra. Utilizamos fonte para alimentar o circuito de proteção com os diodos D3 e D4, o resistor R17 serve para limitar a corrente no circuito do relé, o CI µPC137 suporta até 60V. No nosso circuito utilizamos o relé Omron G2R-2-DC24, conferindo no datasheet a bobina tem uma resistência de 1100 ohms e 21,8 mA de corrente e tensão de funcionamento de 24V com boa tolerância. Para nosso divisor de tensão, utilizando transformador de 26V temos cerca de 26V DC na saída.

A fórmula é R1 = R2 * (Vin/Vout – 1)
Vout = 24V
Vin = 26V
R1 = ?
R2 = 1100

R1 = 1100 * (26/24 – 1) = 91,6. Utilizaremos resistor de 100 Ohms.

Para 28V = 183, utilizaremos resistor de 180 ou 220 Ohms.

Para 24V utilizaremos resistor de: 10 ohms.

O relé irá funcionar mesmo com tensão menor do que 24V DC, neste caso adicione um resistor de 1 ohm.
A corrente no circuito será pela fórmula i=vin​​/(R1+R2) => i = 26/(1100+91,6) => 0,021819 A ou 21,8 mA
A potência utilizaremos  a lei de Ohm P=i*v => P= 21,8 * 26 => 566,8 mW — Utilizaremos resistor de 1 a 3W

O capacitor C3 e C6 formam o acoplamento AC para nosso amplificador e com R2 e R6 formam um circuito passa alta, influenciando principalmente nas frequências baixas (graves). Utilizando capacitor de 470nF conforme o datasheet temos corte a cerca de 15Hz, se utilizar capacitor de 1uF temos corte acerca de 7Hz. Para capacitor de 2.2uF temos 3,2Hz.

A fórmula é f = 1/(2ΠRC)

O resistor R1 e R3 junto de C5 e C8, formam um filtro passa baixas para manter sinais de alta frequência longe de nosso amplificador de potência. Para os valores utilizados temos corte a cerca de 1.8Mhz. Se preferir mude os componentes com valores maiores e diminua a frequência de corte.

A fórmula é f = 1/(2ΠRC)

O circuito de mute foi implementado conforme circuito disponível no datasheet, e os capacitores C11 e C12 em conjunto com R11 e R7 são responsáveis pela contante de tempo ao ligar e desligar o amplificador e evitar o “pop”.
O resistor R5-R8 e R10-R13 são responsáveis pelo ganho e na configuração do circuito está definido para 30 dB, pode alterar estes componentes para alterar o ganho. Porém, atente para que R5-R10 seja do mesmo valor que R2-R6.
Os resistores R2-R6 são os que determinam a impedância de entrada do amplificador.

O circuito formado por R4-C9 e R9-C13 é uma célula Boucherot, também conhecida como redes Zobel. Uma rede Zobel ajuda a prevenir oscilação que pode ocorrer na indução parasita dos fios longos do alto-falante. Ele também atua como um filtro para impedir que a interferência de rádio que chega pelos fios do alto-falante chegue a entrada inversora do amplificador através do loop de feedback.

Os capacitores C10 e C16 são para desacoplamento DC do circuito de feedback, se preferir utilize valores maiores para melhorar a resposta de graves. O Capacitores C4 e C7 são de Bootstrapping e tem posição diferente para TDA7293 em relação ao TDA7294, TDA7295 e TDA7296. Na placa tem a indicação 93/94.

Com o circuito funcionando temos o led2 verde ligado, em caso de proteção ativada o led1 vermelho irá se acender e o relé desligará a saída de áudio para os alto-falantes.

O UPC1237 (µpc1237) é um circuito integrado semicondutor projetado para proteger amplificadores de potência estéreo e alto-falantes. R21 (RAC) pode ser escolhido no gráfico R4 to VAC characteristic, encontrado no datasheet do µpc1237, ou pela fórmula RAC = 0,7*VAC – 2 — Com valores em Kohms.
O resistor R14 (RDC) pode ser escolhido de acordo com gráfico R8 to VCC characteristic ou utilizando a fórmula (VCC – 3,4)/2,8.

O circuito pode ser utilizado como 2 canais (Estéreo) ou somente 1 canal (Mono). Para versão mono em ponte é só deixar todos os jumpers fechados.

A alimentação deve ser por transformador duplo de 18 a 28VAC conforme o CI utilizado. Para determinar a corrente necessária para o transformador, confira no datasheet o gráfico de relação entre potência de saída e tensão de alimentação. Com os dados da alimentação que irá utilizar, saberá a potência pelo gráfico e para calcular a corrente veja este nosso tutorial.

Deve utilizar isolante entre o corpo do CI e o dissipador de calor.

Thermal Pad Isolante Mica Tda7294 Prafuso

Tabela dos CIS que podem ser utilizados no nosso Amplificador TDA7294.

CI TDA7293 TDA7294 TDA7295 TDA7296
Potência máxima 100W 80W 60W 50W
Tensão máxima em 4 Ohms* 33VDC 30V DC 26VDC 22VDC
Tensão máxima em 8 Ohms* 40VDC 38VDC 35VDC 30VDC

*Fonte simétrica, montagem estéreo.

Conheça a outra versão desta placa de face simples

Esquema do amplificador de potência dinâmico com TDA7294

Amplificador Tda7294 Ou Tda7293 Com Proteção Upc1237 Esquema Do Amplificador Dinâmico Em Ponte Ou Estéreo
Esquema Do Amplificador Dinâmico Em Ponte Ou Estéreo

Sugestão de placa de circuito impresso (PCB) para montar o amplificador.

Amplificador Tda7294 Ou Tda7293 Com Proteção Upc1237 Placa De Circuito Impresso Impresso Topo
Placa De Circuito Impresso (Pcb) Parte Superior
Amplificador Tda7294 Ou Tda7293 Com Proteção Upc1237 Placa De Circuito Impresso Impresso Parte Inferior
Placa De Circuito Impresso (Pcb) Parte Inferior
Amplificador Tda7294 Ou Tda7293 Com Proteção Upc1237 Placa De Circuito Impresso Silk Componentes
Placa De Circuito Impresso Silk Dos Componentes
Amplificador Tda7294 Ou Tda7293 Com Proteção Upc1237 Placa De Circuito Impresso Vista Dos Componentes
Placa De Circuito Impresso Vista Dos Componentes

Lista de material para montar o Amplificador TDA7294 dinâmico.

Última atualização: 01/09/2021 10:48

Componente Valor Descrição Quantidade
Capacitores
C1, C15, C24 100µF/50V Capacitor eletrolítico 3
C2, C9, C13, C14 100nF Capacitor cerâmico 4
C3, C6 470nF a 4.7uF/100V Capacitor filme 2
C4, C7, C10, C11, C12 22µF/50V Capacitor eletrolítico 5
C5, C8 220p Capacitor cerâmico 2
C16, C20, C26, C27 47µF/50V Capacitor eletrolítico 4
C17, C19, C22, C23 100n/100V Capacitor filme 4
C18, C21 4.700uF a 10.000uF /50V Capacitor eletrolítico 2
C25 22n Capacitor cerâmico 1
Diversos
CN1 IN Conector Borne KRE 3 vias (Kf301, KR301) 5,08 mm 1
CN2 AC Conector Borne KRE 3 vias (Kf301, KR301) 5,08 mm 1
CN3 OUT1 Conector Borne KRE 2 vias (Kf301, KR301) 5,08 mm 1
CN4 OUT2 Conector Borne KRE 2 vias (Kf301, KR301) 5,08 mm 1
Semicondutores
D1, D2 1N4448 Diodo de sinal 2
D3, D4 1N4004 Diodo 1A 400V 2
IC1, IC2 TDA7293 ou TDA7294, ou TDA7295 ou TDA7296 Circuito integrado amplificador de áudio. 2
IC3 UPC1237 Ci protetor para amplificador 1
K1 Omron G2R-2-DC24 ou Songle SMI-24VDC-SL-2C Relé duplo 24V 1
B1 GBJ2510 ou equivalente Ponte retificadora 25A 1000V 1
LED1 Led 3mm Led vermelho 1
LED2 Led 3mm Led verde 1
Resistores 1/4W 5%
R1, R3 390 Laranja, branco, marrom, ouro 2
R2, R5, R6, R7, R10 22K Vermelho, vermelho, laranja, ouro 5
R4, R9 4.7 Ohms /1W Amarelo, violeta, ouro, ouro 2
R8, R13 680 Ohms Azul, cinza, marrom, ouro 2
R11, R14 10K Marrom, preto, laranja, ouro 2
R12 33K Laranja, laranja, laranja, ouro 1
R15, R18, R20 56k Verde, azul, laranja, ouro 3
R16, R19 4.7K Amarelo, violeta, vermelho, ouro 2
R17 100 Ohms /2W (Veja texto) Vermelho, vermelho, marrom, ouro 1
R21 15K Marrom, verde, laranja, ouro 1
Solda, Fios, PCB, caixa, transformador, dissipador de calor para os integrados, pasta térmica, bucha, parafusos, caixa, etc.

Download dos arquivos desta montagem, placas para imprimir nos formatos PNG, PS e PDF além dos arquivos Gerber para você encomendar suas placas.

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Datasheet dos componentes utilizados na montagem.

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Sobre Toni Rodrigues

Autor do blog Te1.com.br. Técnico em Eletrônica Industrial pela Escola Técnica de Brasília registrado no CREA, Tecnólogo em Sistemas para Internet pela Unianhanguera. Interessado em eletrônica, montagens, pesquisas, informática e tecnologia em geral.

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