УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ НА TDA7294, TDA7293

    Микросхема TDA7293 является логическим продолжением TDA7294, и не смотря на то, что цоколевка почти совпадает, имеет некоторые отличия, выгодно выделяющие ее от предшественницы. Прежде всего увеличено напряжение питания и теперь оно может достигать величины ±50В, введены защиты от перегрева кристалла и короткого замыкания в нагрузке, а так же реализована возможность параллельного включения нескольких микросхем, что позволяет в широких пределах изменять выходную мощность. THD при 50Вт не превышает 0,1% в диапазоне 20…15000Гц (типовое значение 0,05%). Напряжение питания ±12…±50В, ток выходного каскада в пике достигает 10А. Все эти данные были взяты из даташника. Однако!!! Бесконечные апгрейды стационарных усилителей мощности выявили ряд некоторых весьма интересных вопросов...

Рисунок 1

      На рисунке 1 приведена типовая схема включения TDA7293. На рисунке 2 приведена схема мостового включения 2-х микросхем, что позволяет при заниженном напряжении питания получать мощность в четыре раза большую, чем при типовом, однако следует учесть, что на кристалл микросхемы будет нагрузка в 4 раза большей и в любом случае она не должна превышать 100Вт на один корпус микросхемы TDA7293.

Рисунок 2

      На рисунке 3 приведена схема параллельного включения TDA7293. Здесь верхняя микросхема работает в режиме "master", а нижняя в режиме "slave". В этом варианте выходные каскады разгружаются, заметно снижаются нелинейные искажения и возможно увеличение выходной мощности в n раз, где n - количество используемых микросхем. Однако следует учесть, что в момент включения на выходах микросхем могут сформироваться броски напряжения, а поскольку системы защиты еще не пришли в рабочий режим, то возможен выход из строя всей линейки включенных параллельно микросхем. Чтобы избежать этой неприятности настоятельно рекомендуется ввести в схему таймер, соединяющий, при помощи контактов реле, выхода микросхем не ранее чем через 2…3 сек с момента подачи питания на микросхемы. Хотя на эту тему завод производитель упорно умалчивает и многие уже попались на "удочку" неограниченных мощностей. Тем не менее, тестовые проверки одинарных вариантов усилителей на TDA7293 показывают устойчивую работу, но стоило одинарные варианты перевести в режим "slave" и подключить к "master"...
      При включении - не обязательно первом - микросхемы просто разрывало до самого теплоотводящего фланца, причем всю запараллеленную линейку. И подобное происходило с TDA7293 не единожды, поэтому можно говорить о закономерности и если у Вас нет лишних денег на повторение наших опытов, то поставте таймерок и реле.
      Что же касается параллельного включения, то тут даташник абсолютно прав - да, действительно TDA7293 может работать в этом режиме и при использовании 12-ти микросхем TDA7293, включенных по 6 шт. параллельно и при включении этих линеек в мостовую схему, теоретически можно получить до 600Вт выходной мощности на нагрузке в 4 Ома. Реально опробывалось по 3 микросхемы в плече моста, при питании ±35 В было получено около 260 Вт на нагрузку 4 Ома.
      Принцип параллельного включения TDA7293 основан на использовании только оконечного каскада микросхем, работающих в режиме SLAVE. Для перевода в этот режим у микросхемы необходимо соединить иневертирующий, не инвертирующий входа и общий сигнальный выводы микросхемы между собой и подать на них МИНУС напряжения питания (выводы 2, 3 и 4). В этом случае внутренний коммутатор отключит перварительные усилительные каскады. Подавая уже усиленый сигнал на вывод 11 на выходе получится уже усиленный по току выходной сигнал.
      Тут следует обратить внимание на то, что вывод 11 микросхемы работающей в режиме MASTER как раз и используется для разводки по корпусам, работающим в режиме SLAVE. Так же необходимо выводы MUTE и STBY микросхем SLAVE подключить к соответствующим выводам микросхемы MASTER.
      Разумеется, что данная сборка должна состоять из микросхем одной партии, поскольку только в этом случае у транзисторов оконечного каскада будут максимально возможно одинаковые параметры, что распределить нагрузку на все микросхемы равномерно.
      Еще разик стоит упомянуть, что выхода микросхем стоит соединять вместе через 1...1,5 сек после включения, поскольку именно в момент включения данные сборки довольно частовы выходили из строя.
      А по большому счету параллельное включение рекомендовать к широкому использованию язык не поворачивается, поскольку подобное схемотехническое решение обычно вызывает восторг у начинающих паяльщиков. Более опытные, или те, кто действительно хочет заниматься звукотехникой будут использовать усилители на дискретных элментах, если необходима мощность более 70-80 Вт, а для получения НАДЕЖНОГО усилителя с данной микросхемы более 60 Вт брать не рекомендуется. В этом случае вероятность перегрева кристалла сводится с минимуму и при наличии соответствующего радиатора усилитель мощности на TDA7293 получится действительно ОЧЕНЬ надежным.

Рисунок 3

      Более извращенный вариант использования - мостовое включение параллеьно работающих микросхем. Разумеется, что в этом случае можно получить довольно приличные мощности сравнительно не дорого, но скупой платит дважды - в случае выхода из строя хотя бы одной микросхемы все включенные параллельно микросхемы TDA7293 тоже выгорают. кроме этого есть довольно большая вероятность того, что и второму плечу данного моста тоже достанется.
      Параллельно-мостовое включения осуществляется точно так же как и обычное мостовое, только в качестве одного плеча используется уже гирлянда из TDA7293, работающая в не инвертирующем включении, а второе плечо должно работать в инвертирующем режиме (рисунок 2, нижняя микросхема).
      Для такого варианта можно развести специальную печатную плату, либо воспользоваться универсальной печатной платой, на которой предусмотрены все необходимые контактные площадки для перевода в тот или иной режим работы. Читать по универсальному модулю ЗДЕСЬ.
     

Техничекие характеристики TDA7293

Параметр	Условия	Значение
Выходная мощность при одинарном включении	Rн - 4 Ома     Uип - ±30В Rн - 8 Ом    Uип - ±45В	80Вт (110Вт макс) 110Вт (140Вт макс)
Выходная мощность при параллельном включении	Rн - 4 Ома     Uип - ±27В Rн - 8 Ом    Uип - ±40В	110Вт 125Вт
Скорость нарастания выходного напряжения		15V/nS
Диапазон частот при неравномерности 3дБ	С1 не менее 1,5мкФ	6...200000Гц
Искажения	при мощности 5Вт, нагрузке 8Ом и частоте 1кГц от 0,1 до 50Вт от 20 до 15000Гц не более	0,005% 0,1%
Напряжение питания		±12...±50В
Ток потребления в режиме STBY		0,5мА
Ток покоя оконечного каскада		35мА
Пороговое напряжение срабатывания устройств блокировки входного и выходного каскадов	"Включено" "Выключено"	+1,5 В +3,5 В
Тепловое сопротивление кристалл-корпус, град.		1,5С/Вт

            Ну и наконец были проведены тесты еще некоторых особенностей TDA7293, но уже Китайского (а может и не Китайского... Короче говоря эта тайна покрыта мраком) производства:
      Система защиты от короткого замыкания сработала с первого раза - раздался сухой хлопок и микросхема приобрела совершенно защищенный вид:

      Комментарии пожалуй излишни. Что касается защиты от перегрева, то на схему было подано питание ±30 вольт, микросхема TDA7293 была закреплена на теплоотводе заведомо недостаточной площади и нагружена на акустическую систему RADIOTEHNIKA S-70. В течении полутора часов усилитель работал на максимальной громкости и как только температура теплоотводящего фланца (температура измерялась цифровым прибором DT-838) достигла 92-х градусов Цельсия сработала тепловая защита. Таким образом перегрева окружающей среды не произошло, поскольку началось интенсивное охлаждение открытого кристала микросхемы:

      Маркировка у этих чудесных микросхем была выполнена лазером, однако шрифт надписи был несколько иной, причем пока усилитель работал его работоспособность от нормально маркированной TDA7293 практически не отличалась во всех режимах включения. Кстати сказать, микросхемы эти уже практически вытеснили старые образцы, поэтому некоторые поставщики на "раритет" серьезно увеличили цену. Мы же уже торгуем "новыми" микросхемами и нареканий пока не выявленно, поскольку всех усиленно предупреждаем, что "новые" TDA7293 (впрочем как и TDA7294 - тоже уже "новые") не стоит проверять на живучесть, а в режимах нормальной эксплуатации они себя очень даже себя хорошо чувствуют...

Нормальная маркировка.

Немного статистики по "новым" TDA7293, проверялось по 50 штук каждого вида.
Потребление на холостом ходу более 3А с характерным нагревом корпуса	4	Потребление на холостом ходу более 3А с характерным нагревом корпуса	0
Потребление на холостом ходу более 1А с характерным нагревом корпуса	1	Потребление на холостом ходу более 1А с характерным нагревом корпуса	0
Отказалось издавать звук	2	Отказалось издавать звук	1
Результаты проверки на КЗ на фото выше		Результаты проверки на КЗ - пока не проверяли
К дополнительным приметам можно отнести несколько зеленоватый оттенок корпуса, оранжевые разводы на фланце и отсутствие значка рядом с логотипом фирмы.		К дополнительным приметам можно отнести черноватый оттенок корпуса, лазерная маркировка и значка логотипа и самой микросхемы более объемная, под углом к свету просматривается намного четчке.

      Что касается маркировки TDA7293 приведенной ниже, то эти микросхемы даже не стоит и покупать, поскольку кроме как для изготовления брелков они ни на что не пригоды, поскольку даже ток не потребляют...

      Умолчать еще об одном проведенном опыте было бы не справедливо, поскольку это может заинтересовать многих - TDA7293 прекрасно работает и от однополярного питания, необходимо лишь ей имитировать среднюю точку резисторами. Принципиальная схема включения приведена ниже:

      Не проставленные номиналы как в типовой схеме включения.

      На последок остается добавить, что TDA7293 можно использовать с плавающим питанием, принципиальная схема приведена на рисунке 4. Этот вариант позволяет развить до 200Вт на 4 Ома при типовых искажениях.

Рисунок 4

      На рисунке 5 приведены габариты микросхемы TDA7293.

Рисунок 5

      Ну и наконец как можно закрепить микросхему TDA7293 на радиаторе. Можно использовать изолирующие шайбы, которые не дадут коротнуть теплоотводящий фланец микросхемы с радиатором - ведь на нем "МИНУС" напряжения питания, а можно использовать "хвостики" от наших транзисторов типа КТ818. "Хвостик" необходимо вложить между полосками стеклотекстолита, с которых удалена фольга, предварительно смазав их хороша размешанным эпоксидным клеем. Если нет желания долго ждать полимеризацию клея, то можно использовать кусочек ваты, пропитанной ЛЮБЫМ "СУПЕР КЛЕЕМ" - через 15 мин. она уже полностью затвердеет.
      Как только клей затвердеет, обточить напильником края, просверлить отвертия в полоске-кронштейне и в радиаторе, причем в радиаторе лучше нарезать резьбу М3. Слюду, с обоих сторон промазать термопастой! Ну а как будет это выглядеть видно на рисунке 6.

Рисунок 6.

        TDA 7293. Данное видео показывает как самостоятельно собрать интегральный усилитель мощности на микросхеме TDA7293 с пояснениями назначения элементов. В видео есть описание руглятора оборотов вентилятора принудительного охлаждения.

ТЕКСТОВЫЙ ВАРИАНТ

    Подробно о том, какой мощности нужен блок питания для усилителя мощности можно помотреть на видео ниже. Для примера взят усилитель STONECOLD, однако данный замер дает понимание тог, что мощность сетевого трансформатора может быть меньше мощности усилителя примерно на 30%.

    Купить запаянную плату с усилителем мощности на TDA7293 или саму микросхему TDA7293 можно ЗДЕСЬ.
    Купить запаянную плату с усилителем мощности на TDA7294 или саму микросхему TDA7294 можно ЗДЕСЬ.
    Модули (конструкторы) имеют различную конфигурацию, от платы с деталями на один канал, но запаянной платы у силителем мощности с выпрямителем и сглаживающими конденсаторами по питанию.

НЕ НАШЕЛ, ЧТО ИСКАЛ? ПОГУГЛИ:

СТРОКА ПОЛЬЗОВАТЕЛЬСКОГО ПОИСКА