Схема унч на stk с печатной платой. Высококачественный усилитель на микросхеме STK4048II. Схема включения STK4231-V

Усилитель на микросхеме STK4048II это более дешевый аналог микросхемы от SANYO - STK4048V.
STK4048II - микросхема на который можно собрать даже начинающему радиолюбителю профессиональный высококачественный усилитель не уступающий промышленным транзисторным усилителям высокого качества.

Однажды для “раскачки” громкоговорителя сопротивлением 8 Ом потребовался усилитель мощностью около 100 Вт. После изучения справочников выбор пал на микросхему STK4048II . Я радиолюбитель любопытный и не люблю повторяться, а тут - новая для меня серия микросхем. STK и ругают за отсутствие защит, и хвалят за “неплохой звук”. Справочные данные оказались довольно скудноваты, да и ошибки в схемах встречаются. Чтобы “не было мучительно больно” за сгоревшую микросхему и зря потраченные деньги, советую воспользоваться моими рекомендациями.

Римская цифра “II” в обозначении отражает коэффициент гармоник, в данном случае - 0,4%. У микросхем с цифрой “XI” коэффициент гармоник - 0,007% в полосе частот 20 Гц...50 кГц. Выходная мощность на нагрузке 8 Ом - 120 Вт. На нагрузке 4 Ом я микросхему не проверял, но, по отзывам из Интернета, получается 60 Вт, и она сильно греется. Питание ИМС - двухполярное, от ±55 до ±75 В. Если взглянуть на структуру микросхемы (рис.1), то, с учетом наружной “обвязки” деталями, увидим классический УМЗЧ 80-90-х годов.

рис.1 Структура микросхемы STK4048II

Рис. 2

2. В исходной схеме используются 5-ваттные проволочные резисторы R10...R13 сопротивленйем 0,22 Ом. Такие резисторы обладают большой индуктивностью, и последствия этого для “звука” непредсказуемы. Тем более, что мощность этих резисторов явно завышена. Здесь вполне подойдут 2-ваттные металлопленочные.

Как показывает мой опыт, чем меньше индуктивностей в звуковом тракте, тем лучше звук! Исключение составляет только LR-фильтр L1-R14 на выходе усилителя, необходимый для компенсации реактивности нагрузки. Катушка L1 намотана на оправке Ф10 мм и содержит 18 витков в один слой. Диаметр провода - 0,8 мм. Внутри катушки расположен резистор R14. Все конденсаторы в схеме УМЗЧ и в блоке питания - с рабочим напряжением 100 В.

В усилитель дополнительно введена схема защиты от постоянного напряжения на выходе усилителя и задержка подключения акустической системы (рис.З).

На микросхеме STK4048XI . Предлагаем несколько видоизмененную схемку данного усилителя на микросхемах STK. При неизменности самой схемы, а замене лишь микросхем из списка ниже можно изменять выходную мощность усилителя звуковой частоты в зависимости от ваших потребностей от 6 до 200 ватт . В зависимости от маркировки микросхем STK они имеют разный уровень нелинейных искажений: II - 0,2%; V - 0,08%; X - 0,008%; XI - 0,002%.

Примерная компоновка радиоэлементов на печатной плате:

Вообще микросхемы STK данной серии обеспечивают высокую выходную мощность и низкий коэффициент нелинейных искажений. Это позволяет получить от усилителя звуковоспроизведение с высоким качеством звучания.

Напряжение питания двуполярное от 20 до 95 вольт (меняется от марки микросхемы, см. табл.). Нагрузка усилителя не менее 4 Ом; оптимально - 8 Ом. Входное сопротивление УМЗЧ составляет 55 кОм. Ток покоя составляет 120 мА. Выходной ток до 15 ампер (зависит от применяемой микросхемы, см. табл.). Микросхемы серии STK40** требуют применения радиатора площадью не менее 400 мм 2 . Для эффективного отвода тепла можно прикрутить микросхему на теплоотвод с использованием теплопроводящей пасты.

Перечень микросхем в таблице будет неполным, если не упомянуть ещё две маркировки данной серии, обеспечивающих выходную мощность собранного усилителя в 200 ватт. Это STK4050II и STK4050V . Рекомендуемое напряжение для схемы на этих микросхемах составляет не ниже 66 вольт, а максимальное - 95 В.

Собранный усилитель на STK4050 с выходной мощностью 200 ватт:

Вначале 90-х годов были очень популярны музыкальные центры AIWA. Долгое время верой и правдой мне служил музыкальный центр AIWA ZM-2900. Со временем вышел строя проигрыватель лазерных дисков, затем двух-кассетный магнитофон и радиоприемник. Исправными остались усилитель мощности и трансформатор.

Электрическую схему музыкального центра AIWA ZM-2900 можно загрузить из вложения.

Из всей электрической схемы меня заинтересовал стереофонический усилители мощности на STK419-150, обеспечивавший приличную мощность (около 100 W на канал) и хорошее качество звучания.

Схема включения интегральных усилителей STK419-110, STK419-130, STK419-140 и STK419-150 приведена ниже.

Сопротивления R13 и R14 (с рассеиваемой мощностью не менее 2 W) определяют уровень ограничения тока через выходные транзисторы интегральной сборки. Индуктивности L1 и L2 изготовлены путем намотки одного слоя медного моточного провода диаметром 0,8 – 0,9 мм на резисторы R12 и R13 (МЛТ 2W). Резисторы R16 и R17 мощностью 0,5 – 1W. Мощность всех остальных резисторов до 0.25W.

Основные характеристики стереофонических усилителей STK419-110, STK419-130, STK419-140 и STK419-150 приведены в таблице.

Для изготовления блока питания усилителя использовался Ш-образный трансформатор музыкального центра, имеющий первичную обмотку на 220 вольт, а также вторичную с общим средним выводом (0V), с выводами для питания оконечных каскадов (по 20V) и усилителя напряжения (по 50V). Схема блока питания приведена ниже.

Субъективно, звучание усилителя более приятное, чем на LM3886.

Надеюсь, что данная информация в отношении интегральных схем STK419-110, STK419-130, STK419-140 и STK419-150 будет полезной для самостоятельного изготовления стереофонических усилителей.

C уважением,

В этой статье будет рассказано, как собрать несложный усилитель звука на базе интегральной микросхемы STK4362 фирмы SANYO. Этот УМЗЧ имеет следующие параметры:

Максимальное напряжение питания — 50 V

Количество каналов – 2

Мощность — 10W + 10W min, при THD = 1.0%

Данный усилитель не подходит для автомобиля из-за питания отличного от 12 В, однако отлично заменит мультимедиа акустику с встроенным усилителем.

Принципиальная схема STK4326 из даташита:

Интегральная микросхема STK4326, схема обвязки

Не найдя в интернете готовой печатной платы было принято решение развести ее самостоятельно. Плата была изготовлена в программе SprintLayout.

Интегральная микросхема STK4326, печатная плата

После чего печатная плата была изготовлена способом ЛУТ (лазерного утюга). Для травления использовалась смесь: перекись водорода + лимонная кислота + соль. Плата на фото немного отличается от схемы, изготовленной в SprintLayout, так как после монтажа некоторые места в схеме были изменены для удобства монтажа.

Печатная плата для STK4362

Для монтажа использовались следующие комплектующие:

Конденсаторы

С1, С2 – 470 пф (можно брать керамические или слюдяные);

С3, С4, С5 – 47 мкф 50 В (полярные);

С6 – 1 мкф 50 В (полярные);

С7 – 100 мкф 50 В (полярные);

С8, С9 – 0,47 мкф 50 В (полярные);

С10, С11 – 220 мкф 50 В (полярные);

С12, С13 – 1000 мкф 35 В (полярные);

С14, С15 – 0.1 мкф 50 В или больше (пленочные);

Сопротивления

R1, R2 – 4,7 Ом;

R3, R4 – 120 Ом;

R5, R6 – 1 кОм;

R7 – 100 Ом;

R8, R9, R10 – 100 кОм;

Готовый УМЗЧ на STK4326

Для лужения платы и монтажа деталей использовал паяльную пасту, заказанную с Алиэкспресс за 300 рублей. Тюбика на фото хватит не на одну плату, при этом это очень ускоряет процесс, так как в нем содержится флюс и припой одновременно.

В последние годы радиолюбители все чаще используют усилители мощности на микросхемах. Для многих применений собирать усилитель на отдельных элементах становится нецелесообразно, такие усилители в большинстве случаев требуют налаживания устройства защиты, установку тока покоя выходного каскада и т. п. Усилители в интегральном исполнении фактически выполнены по принципу «впаял и готово». Различные варианты таких усилителей уже многократно рекомендованы на страницах журнала, однако максимальная (т.е. при нелинейных искажениях 10%) выходная мощность усилителей на одной микросхеме обычно ограничивается 100…120 Вт, по крайней мере, при использовании микросхем из доступной ценовой категории. Даже при использовании двух микросхем TDA7294 в мостовом включении мощность в нагрузке не превышает 200 Вт. А что делать, если требуется собрать более мощный усилитель, например, для дискотеки? Здесь описан усилитель мощности на интегральной микросхеме, позволяющей получить выходную мощность до 300 Вт на один канал.

В усилителе использована гибридная микросхема STK4231-II производства фирмы SANYO. Эта микросхема — двухканальная, поэтому для мостового варианта включения требуется только одна микросхема. При сборке усилителя на такой микросхеме требуется немного больше деталей, чем для усилителя на TDA7294, однако она имеет ряд преимуществ и, самое главное, позволяет получить значительно более мощный усилитель. Микросхему значительно проще крепить на теплоотвод, так как ее подложка не соединена с теплопроводной поверхностью корпуса и ее можно непосредственно соединять с теплоотводом или корпусом усилителя (у микросхемы TDA7294 с подложкой соединен минус источника питания). Это зачастую может иметь решающее значение, так как изолировать теплоотводящий радиатор от корпуса порой оказывается не просто.

Основные технические параметры:

Номинальная выходная мощность, Вт…….250
Максимальная выходная мощность, Вт… 320
Сопротивление нагрузки, Ом ………5,3
Диапазон воспроизводимых частот, кГц… 0,02…20
Коэффициент гармоник, не более, % …….0,4
Входное напряжение, мВ ………………….500

Схема усилителя

Усилитель питается от нестабилизированного источника двухполярного напряжения 2х(45…55) В. Входной сигнал на один из усилителей микросхемы DA2 поступает непосредственно на вывод 3, а на второй (вывод 20) — через инвертирующий буферный усилитель на ОУ DA1. ОУ питается от стабилизаторов напряжения +15 и -15 В, выполненных на микросхемах DA3, DA4. От этих же стабилизаторов при необходимости можно питать и предварительный усилитель с регуляторами тембра или фильтрами кроссовера. Коэффициент усиления усилителя мощности можно изменять, подбирая резисторы обратной связи R6 и R11. Их сопротивление в обоих плечах усилителя должно быть одинаковым.

На транзисторах VT1 — VT4 выполнен узел защиты по току, предотвращающий выход микросхемы из строя в случае перегрузки. При увеличении тока через один из резисторов R18, R28 падение напряжения на нем увеличивается, что приводит к открыванию транзистора VT2 или VT1 соответственно. Это, в свою очередь, приводит к срабатыванию аналога тиристора на транзисторах VT3, VT4, и микросхема блокируется. Для отключения блокировки необходимо выключить и снова включить усилитель. Если в устройстве защиты нет необходимости, то можно не впаивать в плату транзисторы VT1 — VT4 и относящиеся к ним элементы — на работу усилителя это не повлияет. С усилителем можно использовать и другие варианты устройства защиты, с учетом того свойства, что при соединении с общим проводом резисторов R25, R31 усилитель блокируется.

Микросхема имеет узел, предотвращающий щелчки в АС при включении и выключении питания. Для этого на вывод 8 микросхемы DA2 поступает постоянное напряжение, подаваемое через диод VD2 и корректирующие цепи с обмотки трансформатора питания.

Усилитель испытан в работе с реальной нагрузкой сопротивлением 5,3 Ом; выходная мощность несколько меньше при сопротивлении нагрузки 8 Ом.

Расположение деталей на печатной плате

В конструкции можно использовать резисторы С5-16 мощностью 5 Вт (R16-R18, R28-R30), МЛТ-1 (R22, R31, R38, R39), остальные — МЛТ-0,25 или МЛТ-0,5. Оксидные конденсаторы — К50-35 или импортные на напряжение 63 В. Остальные конденсаторы — пленочные (группы К73) или керамические (кроме группы ТКЕ Н50 и Н90).

ОУ DA1 можно заменить на К140УД7, КР140УД17, TL071 и др. Транзисторы КТ502Е можно заменить на 2SA1207, КТ814Г, VT3 — на 2SC2911, КТ815Г, VT4 — на 2SA1209, КТ814Г. Дроссели L1, L2 наматывают проводом диаметром 1 мм на резисторах R17, R29 виток к витку в один слой по длине резистора.
Микросхема STK4231 имеет два варианта исполнения — с индексами II и V. Схема включения для STK4231-V незначительно отличается от рекомендуемой для микросхемы STK4231-II, у которой выводы 1, 2, 21 и 22 не используются. У STK4231-V к ним подсоединены дополнительные элементы, как показано на рис. 3; все остальные выводы соединяют аналогично. Усилитель с STK4231-V имеет меньший коэффициент гармоник — 0,08%.

Схема включения STK4231-V

Такой УМЗЧ можно питать как от трансформаторного источника сетевого питания, так и от более современного импульсного. Мощность источника питания следует выбирать на 30…40 % больше максимальной мощности самого усилителя. Следует также учесть поправку к этой статье: вывод 12 DD3.2 (см. схему на рис. 2 в статье) должен подсоединяться к выводу 3 DD3.1, а не так как показано в схеме. Кроме того, для ограничения первого броска тока при включении ИБП в цепь первичного выпрямления полезно ввести термистор.

При использовании импульсного источника питания в схеме усилителя следует вместо диода КД226А (VD2) применить КД212, а емкость конденсатора С14 уменьшить до 1000 пф.

При сборке описанного усилителя особое внимание необходимо уделить креплению микросхем к теплоотводу. Введение слюдяных прокладок для изоляции при такой мощности усилителя недопустимо. Микросхемы допускают нагрев до 70 °С при нормальной работе, но эту температуру желательно не превышать. Желательно использовать принудительное охлаждение вентилятором. Теплоотвод можно установить штыревой (игольчатый), в крайнем случае, ребристый, выполняющий роль задней или боковых стенок корпуса усилителя. Возможно, закрепить микросхему винтами с применением теплопроводной пасты к медной пластине толщиной 3…5 мм, а затем уже пластину с той же пастой к рассеивающему теплоотводу. Размеры пластины должны в 2…4 раза превышать размеры используемой микросхемы. При этом эффективность отдачи тепла будет максимальной.

При правильной сборке и применении заведомо исправных деталей описанный усилитель не требует налаживания. При питании предварительного усилителя от стабилизаторов DA3, DA4 необходимо только подобрать резисторы R38, R39, чтобы напряжение на входе стабилизаторов DA3, DA4 находилось в пределах 20…30 В.

Главная » Выбор  » Схема унч на stk с печатной платой. Высококачественный усилитель на микросхеме STK4048II. Схема включения STK4231-V