У цій статті йдеться про сабвуфер на основі відомого та поширеного динаміка 75ГДН.
Динамічна головка
Отже, мені майже задарма дісталася динамічна головка 75ГДН, правда в не дуже хорошому стані і в поганому зовнішньому вигляді, весь динамік припав порохом, ковпачок пилозахисний вирізаний з картону, та ще й не дуже рівно.
Досвід ремонту динаміків у мене був, тому залишити його в такому стані просто не зміг, вирішив зробити невеликий апгрейд.
Отже, я розібрав динамік. Всі деталі цього процесу не буду розписувати, це робиться за допомогою розчинника, підручного інструменту, наприклад викрутки, пінцета і прямих рук.
У кошику динаміка для кращого охолодження котушки було зроблено 8 отворів діаметром 8мм. Потім кошик був прошкуреним, місця де приклеюються центруюча шайба і підвіс заклеєні ізолентою і пофарбовано. Було також поставлено позолочені затискачі.
Дифузор динаміка був почищений від пилу та залишків клею, зашкурений, а також приклеєний новий, плоский полізахисний ковпачок (вирізаний з картону). Після цього, голівка була знову зібрана. Дифузор динаміка був покритий шаром клею ПВА і пофарбований. З кольорової клейкої плівки було зроблено декоративну наклейку на ковпачок.
З динаміком закінчено можна братися до виготовлення ящика.
Корпус виготовлений з меблевого ДСП, що ламінується, товщиною 16мм. Усередині розміщені дві перегородки жорсткості. Бічні стінки втоплені для покращення зовнішнього виглядута зручності перетягування саба. Передня стінка стовщена, товщиною 32мм, склеєна з двох плит ДСП. Також попереду в ній зроблено отвір, де розміщується плата індикаторів, а також зроблено поглиблення для посадки голівки. Стінки корпусу з'єднані між собою шурупами та склеєні клеєм ПВА, також по всьому периметру всередині брус 20х20мм. У бічній стінці зроблений додатковий окремий відсік, де розташований підсилювач. Чистий об'єм близько 40л.
Усередині саб обклеєний поролоном завтовшки 10мм, середньої щільності. Фазоінвертор краще налаштовувати на слух, оскільки параметри ТС динаміків можуть відрізнятися. Його внутрішній діаметр 70мм, довжина порту може змінюватись від 18 до 25 см з налаштуванням на частоту 30-40 Гц.
В принципі ящик вийшов досить міцним і глухим, хоча можна зробити трохи товщі бічні стінки, наприклад 18мм.
Зверху саб обтягнутий чорним карпетом.
Електроніка
Схема підсилювача наведена нижче
Про роботу схеми можна прочитати у статті "Автомобільний підсилювач моноблок" або у статті автора схеми, у журналі "Радіо". Єдине, що змінилося – це друкована плата. Підсилювач налагодження не вимагає, все працює з першого увімкнення.
Перетворювач напруги та стабілізатор
Схема перетворювача напруги та стабілізатора також залишилася без змін. Єдине, що змінилося – це друковані платита доданий ще один стабілізатор напруги на 15В для живлення індикатора вихідної потужності. Перетворювач та стабілізатор змонтовані на двох платах розмірами 160х85мм та 45х50мм відповідно.
Заглиблюватися в роботу схеми також не буду, однак із досвіду попередньої статті розповім ще раз про намотування трансформатора, оскільки через відсутність фото виникало багато питань.
Трансформатор намотаний на феритовому кільці розмірами 40х25х11. Спочатку, напилком округляються всі гострі грані кільця і обмотуються ганчірковою ізолентою.
Первинна обмотка намотана 5-ма жилами дроту 0.8-0.9мм і містить 2х6 витків. Спочатку мотається перша половина обмотки, вона поступово розбита по всьому кільцю.
Потім друга.
На кінцях жили скручуються та виходять 4 висновки. Підгинаємо ці висновки під отвори в платі та обмотуємо первинну обмотку все тією самою ізолентою.
Тепер можна братися за вторинну обмотку, в моєму варіанті вона намотана проводом 1.5мм і містить 2х16 витків, намотується так само як і первинна обмотка. В результаті отримуємо ще 4 висновки вторинної обмотки.
Підгинаємо під плату та замотуємо ізолентою. Трансформатор готовий, зачищаємо висновки та припаюємо на друковану плату.
Також, можливо, в схему варто ввести вихідні дроселі на кожне плече харчування, вони можуть бути намотані на феритових стрижнях висотою 2см і діаметром 8мм і містити 6-8 витків дротом 1.2-1.8мм. Вхідний дросель намотаний на феритовому кільці з комп'ютерного блоку живлення двома проводами 1мм і містить 10 витків, рівномірно розподілених на кільці.
Зібрана плата стабілізаторів має такий вигляд:
Та сама, 100 разів перевірена мною схема фільтрів:
Індикатор вихідної потужності зібраний на мікросхемі LM3915 за наступною схемою.
S1 перемикає режим роботи індикатора, коли замкнутому контактірежим "стовпець", при розімкнутому - "хвиля". Підстроювальним резистором R5 можна виставити необхідний рівень індикатора. Світлодіоди в принципі можна використовувати будь-які.
Конструкція та монтаж
Оскільки місця для електроніки було відведено не так і багато, "впхнути" її туди виявилося не так і просто, довелося мудрувати. Отже, всі плати, конектори та ручки керування закріплені на пластині з МДФ товщиною 8мм. На зовнішню сторону виведені радіатор, клеми живлення та REM, гнізда входів, а також регулятори блоку фільтрів. Зовні ця пластина разом із радіатором забарвлена у чорний колір. Зсередини, у місці, де мають кріпитися транзистори, у пластині було зроблено прямокутний отвір. За цим отвором було вирізано дюралюмінієву пластинку, щоб "наростити" радіатор до потрібного рівня і було зручно кріпити транзистори. Ця пластинка прикручується до радіатора двома болтами, між пластинкою і радіатором природно шар термопласти. Болти спеціально залишені довше, оскільки пізніше на них сідає дюралюмінієва платівка, яка притискає всі транзистори до радіатора. (На фото перший варіант підсилювача, одна ТДА7294 без транзисторів. Схема себе не показала, тому пізніше був реалізований інший РОЗУМ)
Плата перетворювача кріпиться до МДФ пластики за допомогою дюралюмінієвих куточків, два маленьких безпосередньо прикручені до плати і пластини, а два великі віддалені від плати і за допомогою 2-х розтяжок з мідного дроту не дають качатися платі.
Для плати підсилювача потужності зроблений пластмасовий куточок, який підтримує одну її частину, проте вона в основному тримається за рахунок вихідних транзисторів та мікросхеми, які сильно притиснуті до радіатора дюралюмінієвою платівкою. Між радіатором, мікросхемою і всіма вихідними транзисторами обов'язково має бути діелектрична пластинка і термопаста, корпуси транзисторів і мікросхеми ізольовані від радіатора.
Плата стабілізаторів кріпиться на два пластмасові куточки, а плата фільтрів тримається за допомогою дюралюмінієвої пластики, до якої прикручені три регулятори.
Проводи від клем живлення до плати ПН максимально товсті, щонайменше 4-6 кв.мм. Для приєднання плати індикатора та індикаторів роботи сабвуфера використано 8-ми контактний роз'єм. Також, можна для зручності ввести 2-х контактний роз'єм для підключення динамічної головки.
Плата індикатора вихідної потужності та індикаторів включення закріплені у відведеному місці, отвори для проводів після монтажу заклеюються пластиліном. Індикатори закриті затемненою скляною пластинкою.
Остаточний результат
Кінцевим результатом на той час залишився задоволеним. Сабвуфер грав дуже м'який, приємний і глибокий БАС і міг створити дуже непоганий як для десятки звуковий тиск. Однак грати в мене йому судилися не довго, оскільки після покупки авто було заплановано будувати іншу систему з іншим сабом. Цей сабвуфер був проданий і досі він радує нового господаря.
Перш ніж почну свою статтю, хочу сказати, якщо у вас міцні нерви, купа вільного часу, певних навичок в електроніці, любите слухати в машині дуже гучну музику, потужний бас і готові витратити на такий проект чимало грошей, то ця стаття саме для вас !
Ідея про створення підсилювача підвищеної потужності була давно, але через відсутність часу та фінансів проект відкладався. І ось літо... канікули... Було вирішено втілити ідею в реальність і для цього було витрачено рівно 3 місяці, оскільки були великі проблеми з деталями, але, не дивлячись на це, підсилювальний комплекс був з успіхом зібраний і випробуваний.
Спочатку хочу пояснити сенс висловлювання " підсилювальний комплекс " . Справа в тому, що було прийнято рішення зібрати високоякісний підсилювач, який міг би живити всю аудіосистему автомобіля. Всю силову частину (підсилювачі потужності) потрібно було поєднати "під одним дахом", в результаті вийшло 5 окремих підсилювачів з сумарною потужністю 680 Вт, не плутайте з китайськими Ват, тут чисті 680 Вт номінальної потужності, максимальна потужність системи доходить до 750 Вт.
Вимоги до комплексу були такі.
1) Висока якістьзвучання
2) Висока вихідна потужність
3) Щодо проста конструкція
4) Малі витрати, порівняно з цінами заводських систем такого роду
5) Здатність живити 10-12 динамічних головок + сабвуфер
Для виконання цієї ідеї було використано 5 окремих підсилювачів потужності, у тому числі високоякісний підсилювач за схемою Ланзара, для живлення каналу сабвуфера.
Нижче параметри та серії мікросхем, які були використані у цьому підсилювачі.
TDA 7384 - 4x40W (2 штуки, сумарна потужність мікросхем 320 Вт або 8 каналів, по 40 Вт на канал)
TDA 2005 - 1x20W (2x10W) (2 штуки, сумарна потужність 40 Вт або 2 канали по 20 Вт)
Дане рішення найекономічніше, для створення підсилювача такого роду, з грошовими витратами можете ознайомитися в кінці статті.
Найважча частина у будь-якому підсилювачі такого роду це перетворювач напрузі, він призначений для живлення підсилювача сабвуфера, мабуть, з нього і почнемо.
Перетворювач напруги
На створення у мене пішло рівно два тижні.
Генератор імпульсів перетворювача напруги (відтепер ПН) побудований на традиційній мікросхемі TL494. Це двотактний ШІМ контролер високої точності, вітчизняний аналог 1114ЕУ3/4.
Мікросхема не містить додатковий підсилювач на виході. Додатковий каскад збудований на малопотужних транзисторах, сигнал від них подається на затвори польових ключів.
Схема відома під назвою пуш-пул або двотактний перетворювач. Схема не нова, але довелося змінити деякі номінали схем під свої потреби. На кожному плечі стоять два потужні польовики серії IRF3205. Через теплопровідні прокладки вони укріплені на тепловідведення, які були зняті з комп'ютерних БП
У випрямлювальній частині використані діоди КД213А, вони якраз для таких цілей, оскільки можуть працювати на частотах 70-100 кГц, а максимальний струм доходить до 10 ампер, цієї схеми діоди додаткових тепловідводів не потребують, перегріву не помічав.
Реле харчування використовував 2 штуки по 20 ампер кожна, але бажано поставити реле на 50-60 ампер, оскільки перетворювач тягне чималий струм.В ПН реалізована система ремоут контроль (REM), тобто. для включення сабвуфера не потрібні потужні перемикачі. Подаючи плюс на ремоут контроль, миттєво спрацьовують реле і подається харчування перетворювача.
Особливо мучився з намотуванням трансформатора, оскільки трансформатор був власним задумом. На жаль, феритових кілець, я не зміг знайти, тому довелося йти на альтернативне рішення.
На халяву дісталися кілька комп'ютерних блоків живлення, з них було випаяно великих трансформаторів.
Половини фериту приклеєні один до одного намертво, тому їх потрібно гріти запальничкою протягом 30 секунд, потім обережно виймати з каркасу. У результаті з трансформаторів були відмотані штатні обмотки, а висновки зачищені.
Наприкінці каркаси прикріплені один до одного. У результаті вийшов один подовжений каркас, який можна вільно мотати потрібні нам обмотки.
Шляхом дослідів було знайдено необхідну кількість витків у первинній обмотці. У результаті первинна обмотка містить 10 витків (2х5віт) з відведенням від середини.
Намотування робилося відразу 5-ма жилами дроту 0,8 мм. Спочатку по всій довжині каркаса мотаються 5 витків, потім обмотку ізолюємо і поверх мотаємо ще 5 витків ідентично першою. Обмотки мотаємо В ОДИННОМУ НАПРЯМКУ, наприклад за годинниковою стрілкою.
Після закінчення намотування дроту скручуємо в кіску, не забуваючи заздалегідь здирати лак, далі залуджуємо покриваючи шаром олова.
Тепер потрібно сфазувати обмотки. Насправді нічого складного тут немає, просто потрібно знайти "початок" і "кінець" обмоток і з'єднати, наприклад, початок першої обмотки з кінцем другої або початок другої з кінцем першої, місце з'єднання - відвід, на який подається плюс від загального харчування ( див. схему).
Після фазування обмоток мотаємо пробну вторинну обмотку, вона потрібна для того, щоб при неправильному фазуванні не відмотати всю вторинну обмотку. Пробна обмотка може містити будь-яку кількість витків, наприклад 3 витка дротом 0,8 мм, далі збираємо трансформатор, вставляючи половинки сердечника.
Включаючи схему трансформатор не повинен видавати "дзижчання", транзистори не повинні перегріватися, якщо перетворювач працює в холосту. На вторинну обмотку підключаємо лампу розжарювання 12 вольт пару ват, яка повинна спалахувати майже повним розжаренням, при цьому транзистори повинні бути холодними і тільки через кілька хвилин роботи можна відчути незначне тепловиділення. Якщо все нормально, то знімаємо пробну обмотку і мотаємо на її місце нормальну, яка мотається за тим же принципом, що первинна.
Цього разу обмотка намотана двома жилами дроту 0,8-1мм і містить 30 витків (2х15віт). Мотаються дві ідентичні обмотки, кожна з 15 витків і розтягнута по довжині всього каркаса. Після намотування першої половини, ізолюємо обмотку, поверх мотаємо другу. Обмотки фазуються за тим самим принципом, що і первинна.
Після намотування вторинної обмотки, дроти на кінцях скручуються і залуджуються. На кінцевому етапі зміцнюються половинки сердечника. На цьому трансформатор готовий!
ВАЖЛИВО!У перетворювачах такого роду (пуш-пулл) між половинками осердя не повинно бути зазору! Навіть найменший зазор у долі міліметра спричинить різке підвищення струму спокою та перегрів польових транзисторів! Саме через незграбність я спалив кілька польових транзисторів. Слідкуйте за тим, щоб половинки фериту якнайсильніше притискалися один до одного. Такий трансформатор здатний забезпечувати потрібна напругата струм для живлення сабвуферного підсилювача.
Запаюємо трансформатор на плату і приступаємо до намотування дроселів.
Дросселя
У схемі використано 3 дроселі. Вони призначені для фільтрації ВЧ шумів і перешкод, які можуть утворитися на лініях живлення. Головний дросель використаний на плюсовій лінії живлення перетворювача. Він намотаний 4-ма жилами дроту 0,8 мм. Кільце використовував ті, що в комп'ютерні блокихарчування. Кількість витків дроселя 13.
Інші два дроселі стоять після діодного випрямляча в ПН, теж намотані на кільцях з комп'ютерних БП і містять 8 витків 3-ма жилами дроту 0,8мм.
Чесно кажучи, не очікував що вийде такий якісний ПН, струм спокою схеми не перевищує 200 мА, для такого монстра це нормально, на виході напруга +/-63 вольта, незначний ухил, всього в пів вольта. Максимальна потужність перетворювача дозволило б живити два таких підсилювача, але він працює з великим запасом.
Підсилювачі на TDA2005, для малопотужних головок
Складання цього блоку забрало всього 2 години. За цей час було зібрано два ідентичні підсилювачі потужності. Підсилювачі були обрані як найдешевший варіант для малопотужних АС, їх можна використовувати для живлення АС, розташованих на передній дошці автомобіля. Кожна мікросхема розвиває 20-24 ват потужності і має досить непогану якість звучання.
Кожна мікросхема підключена за бруківкою, при стереофонічному підключенні одна мікросхема здатна віддавати до 12 ват на навантаження 4 Ом
Мікросхеми через ізоляційну прокладку встановлені на тепловідведення. Гучність налаштовується заздалегідь, за допомогою регулятора. Спочатку планувалася інша плата, за цією і були зібрані підсилювачі, потім було придумано загальну плату, яка введена до архіву проекту.
TDA 7384 для фронтальної АС
Для потужніших АС використані квадрафонічні мікросхеми TDA 7384. Кожна з мікросхем здатна віддавати на навантаження 4 Ом до 40 ват потужності на канал. Підсумок – 8 каналів по 40 ватів, звучить дуже добре.
Такі мікросхеми використовують в автомагнітолах, якщо ліньки купити, то можна дістати з неробочих магнітол.
Мікросхеми мають різні незалежні один від одного фільтри, якщо використовувати загальний фільтр, то можливі шуми та збудження.
Обидва підсилювачі починають працювати при подачі +12вольт від акумулятора на вивід REM. Підсилювачі були зібрані на одній платі, але пізніше довелося переставляти блоки, тому кожен підсилювач було реалізовано на окремій платі.
Підсилювач сабвуфера
Знаменита схема Ланзара, повний опис, складання, схема та налаштування описано тут, тому немає потреби розповідати про цей підсилювач. Підсилювач повністю зібраний на транзисторах, має дуже хорошу якість звучання і підвищену вихідну потужність. У схемі я зробив деякі заміни і нижче представлена та схема, за якою я збирав, оригінал схеми у тій самій гілці форуму.
Оскільки мені не вдалося знайти деякі номінали схеми, то довелося робити деякі заміни, зокрема емітерні резистори були замінені на 0,39 Ом 5 Вт. Транзистор BD139 замінено на вітчизняний аналог KT815Г, крім того замінено малопотужні транзистори диференціальних каскадів та передвихідних каскадів схеми.
На вході можна прибрати електролітичні конденсатори, якщо замінити вхідний на 2,2 мкф і більше.
Перший запуск підсилювача бажано робити з однією парою вихідних транзисторів із закороченим на землю входом, щоб при поломках не спалити транзистори кінцевого каскаду, вони найдорожчі в цьому підсилювачі.
Особливу увагу зверніть на монтаж схеми, стежте за цоколівками транзисторів і правильністю підключення стабілітронів, останні при неправильному підключенні працюють як діод. також зручний для налаштування.
Вихідний каскад підсилювача працює в режимі АВ, це по суті повністю симетрична схема, рівень нелінійних спотворень зведений до мінімуму. Завдяки своїм високим показникам даний підсилювач відноситься до підсилювачів категорії Hi-Fi, отримати 300 ват на цьому підсилювачі не проблема. Також можна підключати на виході навантаження 2 Ом, тобто. можна живити аж два сабвуферні головки, підключаючи їх паралельно. У цьому випадку не можна піднімати напругу підсилювача вище 45-50 вольт.
Підняти потужність підсилювача можна додаванням ще однієї або двох пар вихідних транзисторів, але не забувайте про підвищення живлення, оскільки вихідна потужність підсилювача безпосередньо залежить від живлення.
Захист АС
Не дивлячись на те, що підсилювач потужності є досить надійним, іноді можуть бути неполадки. Вихідний каскад, найуразливіша частина будь-якого підсилювача, з-за виходу з ладу вихідних транзисторів утворюється постійна напруга на виході. Постійка виводить з ладу дорогу динамічну голівку. Будь-який підсилювач такого роду має захист, який захистить АС від постійної напруги.
При включенні підсилювача реле замикається, включаючи головку, постійній напрузіна виході РОЗУМ реле розмикається, зберігаючи головку
Захист має відносно просту схемумістить 3 активні компоненти (транзистори), реле на 10-20 ампер, інше дрібниці. При включенні РОЗУМ реле замикається з невеликою затримкою. Живлення на захист подається від одного плеча перетворювача через обмежувальний резистор 1 кілоом, резистор підібрати з потужністю 1-2 ват.
Малопотужні транзистори можуть бути замінені на будь-які інші параметри яких схожі з використовуваними. Реле підключений до колектора потужнішого транзистора, отже, кінцевий транзистор потрібен потужніший. З вітчизняного інтер'єру можна використовувати транзистори КТ 815,817 або потужніші - КТ805,819. Я помітив тепловиділення на цьому транзисторі, тому зміцнив його на невеликий тепловідвід. Захист та індикатор вихідного сигналу змонтовано на одній платі.
Блок стабілізації
Двополярний стабілізатор напруги забезпечує потрібну напругу для живлення блоку фільтрів та індикатора аудіо сигналу. Стабілітрони стабілізують напругу до 15 вольт.
Цей блок зібраний на окремій платі, стабілітрони бажано використовувати з потужністю 0,5 Вт
Індикатор рівня звукового сигналу
Особливо заглиблюватися в роботу схеми не стану, оскільки схема такого індикатора описана в одній із моїх
В індикаторі використані мікросхеми LM324. Використовувати операційний підсилювач для цих цілей доцільно, оскільки мікросхеми коштують лише 0,7$ (кожна). В індикаторі використано 8 світлодіодів, можна ставити будь-які світлодіоди, які під рукою. Індикатор працює в режимі "стовп". Живлення індикатора забезпечує перетворювач напруги, потім напруга стабілізується до потрібного номіналу і подається на індикатор рівня.
Блок суматора та ФНЧ
Суматор призначений для підсумовування сигналу обох каналів, оскільки у нас один сабвуфер. Після цього сигнал фільтрується, частоти зрізуються нижче, ніж 16Гц і вище ніж 300Гц. Регулюючий фільтр зрізає сигнал від 35Гц до 150Гц.
Складання
Після ретельної перевірки всіх блоків можна приступити до монтажу.
Корпус від DVD програвача, іншого зручного, на жаль, не знайшов. На передню панель, де раніше розташовувався екран, прикріпив світлодіоди індикатора. Усі плати прикріплені до дна підсилювача через ізолюючі шайби, які у свою чергу було знято з вітчизняної апаратури.
Усі мікросхеми та транзистори прикручені до тепловідводів через ізоляційні прокладки. Бажано використання термопасти, на жаль, вона у нас не продається, але й без неї все не так уже й страшно.
Вхідні роз'єми підсилювачів були випаяні з DVD, як клем виходів був використаний роз'єм від автомагнітоли.
У моїй конструкції використаний лише один кулер, він призначений для охолодження тепловідводів силових ключів ПН і TDA7384, сабвуферний підсилювач примусового охолодження не потребує, оскільки для нього я підібрав величезний тепловідведення, який практично не гріється.
Провід живлення кожного підсилювача приєднано до загальних клем живлення. REM контроль дозволяє в потрібний момент відключити будь-який з підсилювачів (наприклад, пару TDA 2005) Живлення кожного підсилювача здійснюється через реле, які активуються при подачі плюса на виведення REM.
Ящик сабвуфера
Через кілька місяців після початку складання, мені вдалося купити сабвуферну головку SONY XPLOD XS-GTX120L, параметри головки нижче.
Номінальна потужність – 300 Вт
Пікова потужність – 1000 Вт
Діапазон частот 30 – 1000 Гц
Чутливість – 86 дБ
Вихідний опір – 4 Ом
Діапазон частот – 30 – 1000 Гц
Матеріал дифузора – поліпропілен
Оскільки в магазинах продавали лише ламіновані ДСП, а МДФ у нас взагалі не зустрічається, то довелося обирати те, що було. На щастя із матеріалом пощастило. ДСП ще з часів СРСР чудово збереглося на горищі, товщина 22 мм.
Діаметр порту ФІ – 14 см, довжина труби 7 см.
Для голівки було вирізано отвір з діаметром 28 см. Після виготовлення всіх частин ящика настав час зібрати його. Складання зручно почати стикуванням дна та передньої частини ящика. Спочатку дрилем були зроблені отвори під шурупи (свердлом малого діаметра), а вже після були прикручені шурупи. Перед цим місця кріплення були покриті клеєм ПВА.
Клея шкодувати не потрібно, щоб потім не скаржитися на свисти. У мене вийшла досить хороша скринька, працювала якомога акуратніше. Наприкінці шви були покриті силіконом із внутрішньої сторони коробки (силікон має неприємний запах, тому цю роботу слід виконати в гаражі або на свіжому повітрі). Після збору ящика не втримався, поставив голівку туди, де їй належить бути і ввімкнув.
Я не можу передати це словами і навіть роликом, бо це потрібно відчувати, а не слухати. Відчувається весь обсяг ящика, розмах головки, міць і якість Ланзара і все це втілюється в тиск на грудях .... Це словами не описати і тільки потім починаєш розуміти, що все навколо руйнується і розвалюється, склянка рухається по столу сама по собі, скла починають "здуватися" від тиску. Одним словом у будинку все було під "дозою" вібрації.
Спеціальний клей для ковроліну у нас продавався, але банку аерозолі коштує 25 $, тому довелося використати клей ПВА. Для початку наждачкою обробив ящик, цей процес відібрав у мене 4 години. На вже надрізаний ковролін наносимо клей ПВА. Після цього ящик потрібно "прокатати" по заздалегідь надрізаному ковроліну. Загорнули ящик, тепер для того, щоб клей нормально висох, набиваємо по краях дрібні цвяхи, потім після висихання їх можна зняти або залишити.
Після вирізаємо отвори головки і фазоінвертора. Головка прикріплюється до ящика десяти саморізами, це забезпечує щільний контакт, ніяких додаткових прокладок не потрібно.
Вихідні контакти ящика, зроблені з гнізда для мережевого кабелюкомп'ютерного БП, процес виготовлення зрозумілий із фотографій.
Вийшло непогано. Для нього було вирізано окремий отвір.
З внутрішньої сторони, після запаювання дроту, отвір роз'єму було загерметизовано силіконовим герметиком, щоб уникнути свистів і небажаних шумів.
Підсумкові витрати на конструкцію
Перетворювач напруги:
BC557 3шт - 2,5$
TL494 1шт - 1$
IRF3205 4шт - 10$
Діоди КД213А 4шт - 4$
Полярні конденсатори - 10$
Резистори - 2$
Дросселя та трансформатори - зі старих блоків живлення ПК
Реле - із стабілізатора напруги
Підсилювач ланзар:
Транзистори
2SA1943 2шт - 6$
2SC5200 2шт - 6$
2SB649 2шт - 2$
2SD669 2шт - 2$
2N5401 2шт - 1$
2N5551 2шт - 1$
Резистори 5ват - 4 шт - 3$
Інші резистори - 4$
Конденсатори неполярні - 3$
Конденсатори полярні - 5$
Стабілітрони - 2шт - 1$
Інші підсилювачі:
TDA7388 2шт - 15$
TDA2005 2шт - 2,5$
Резистори - 2$
Конденсатори неполярні - 4$
Конденсатори неполярні - 6 $
Блок фільтрів:
TL072 1шт -1$
TL084 1шт - 1$
Конденсатори неполярні - 3$
Резистори - 2$
Регулятори 3шт - 4$
Блок індикаторів:
LM324 2шт - 2$
Світлодіоди та все інше - 2$
Блок стабілізаторів:
Транзистори 2$
Стабілітрони 13 вольт 6шт - 1,5 $
Стабілізатори 7815 2шт - 1,5$
Стабілітрони 7915 1шт - 0,7$
Решта - 2$
Захист АС:
Транзистори - 2$
Реле - задарма
все інше 1$
Штекери, гнізда та роз'єми на щастя були у запасі
Скринька сабвуфера:
Самонарізи 50 шт - 0,5 $
Герметик 2 флакони - 2$
ДСП - задарма
Клей ПВА – задарма
Головка - 65 $
Ковролін - 15 $
Підсумки
Ось, власне, і все. Результатами задоволений, дуже задоволений! Купити подібний підсилювач неможливо, аналогічні за потужністю підсилювачі коштують від 400 $! Хоча китайські виробники пропонують за значно малі гроші, але якість та надійність.... Загалом, підсилювач вийшов на тричі ура! Все працює відмінно, залишилося тільки купити машину і насолодиться рукотворним підсиленням, а підсилювач поки працюватиме вдома, від потужного блокухарчування на 12 вольт.
Якісний фірмовий сабвуфер коштує дорого. Пояснень цьому багато: це і особливі акустичні вимоги до корпусу, і високоякісний динамік, і велика потужність вихідного каскаду, і особливе, дуже ретельне заводське регулювання.
Отже, корпус. На виявляються всі недоробки будь-якої акустичної системи. Резонансні частоти призводять до небажаних вібрацій, що відчуваються як деренчання. Для того щоб уникнути неправильного звучання, корпус сабвуфера забивають звукопоглинаючими волокнистими наповнювачами, але якщо форма та розміри розраховані та підібрані невірно, то такий захід дасть лише часткове покращення.
Динамік – дуже важливий елемент конструкції. Його потужність повинна бути не менше 100 Ватт, а показники повинні передбачати відтворення інфрачастот. Зараз вони виробляються відносно невеликі – від 6 до 15 дюймів у діаметрі.
Зібрати підсилювач може досвідчений радіоаматор, який має практику монтажу і налаштування складної апаратури. Справа ця непроста, незважаючи на те, що сучасні напівпровідникові деталі мають високий ступіньінтеграції. Потрібно не тільки вміти читати схеми та розбиратися в принципі роботи підсилювача низької частоти, але й володіти технікою травлення плат та іншими корисними навичками, включаючи таку нехитру справу, як якісна пайка.
Зібравшись виготовити підсилювач для сабвуфера своїми руками, потрібно визначитися в призначенні пристрою. Якщо воно призначене для роботи в салоні автомобіля, то вимоги до нього будуть одні, а якщо для домашнього кінотеатру – то інші.
У першому випадку напруга живлення обмежується робочою величиною бортової електромережі, зазвичай це 12 Вольт із мінусом на корпусі. Завдання спрощується тим, що потужного силового трансформатора, підсилювача та стабілізатора не потрібно. Натомість доведеться збирати схему самостійно. Хороші відгукиотримали TDA7293, що витримують високий вихідний струм і забезпечують достатню потужність (до 100 Ватт) для розгойдування басів.
Якщо саморобний підсилювачдля сабвуфера призначений для домашнього кіно, то інші вимоги. Можна, власне, піти тим же шляхом і зібрати його за аналогічною схемою, але потрібно досить потужний трансформатор з блоком живлення, причому все це потрібно вмістити всередині корпусу, де вже встановлено досить об'ємний гучномовець і фазоінвертор. При цьому не слід забувати і про тепловіддачу, радіатори також займуть своє місце.
Є ще один спосіб вирішення завдання – не збирати підсилювач для сабвуфера своїми руками, а використовувати вже готову схему, наприклад, від підсилювачів «Амфітон» чи «Бриг-001» ще радянського виробництва. Придбати їх можна цілком доступною ціноюособливо якщо один з каналів не працює. Зручна модульна система, вже готовий блок живлення та регулювання, створюють всі умови для використання цієї високоякісної техніки, і можна не ламати собі голову над тим, як зробити підсилювач для сабвуфера.
LC-фільтри, що обмежують середніх та верхніх частот, слід розташовувати і на вході, і на виході пристрою безпосередньо перед динаміком. Збираючи підсилювач для сабвуфера своїми руками або використовуючи готову схему, слід подбати і про обмеження шумів, і про довговічну і надійної роботицього електронного пристроючутливого до перевантажень.
І ще хочеться сказати, що не варто надто нав'язливо демонструвати результати своїх праць сусідам, вони не оцінять.
Всі слухають музику в автомобілі, але далеко не у всіх є можливість слухати її в хорошій якості, з гарними басами та на гарній гучності. Домогтися цього ви можете, якщо купите підсилювач. Також ви можете спробувати зробити підсилювач для сабвуфера в машину своїми руками, але для цього вам знадобляться певні деталі. Також вам знадобляться деякі знання з фізики та електроніки.
З чого розпочати?
Для початку вам знадобиться підсилювач високої потужності та перетворювач напруги. Зробити їх ви можете самі, але це довга історія та тема окремої статті. Також ви можете просто купити ці елементи у спеціалізованому магазині.
Після придбання цих деталей ви можете взятися за виготовлення підсилювача для сабвуфера. Деталі потрібно з'єднати разом та продумати захист від перешкод та перевантажень.
Щоб збільшити стереосигнал, потрібно встановити модуль обробки та фільтрації звукового сигналу. Про нього й поговоримо.
Як зробити модуль обробки звуку?
Для підсилювача сабвуфера автомагнітоли вам знадобиться кілька каналів, а наш підсилювач одноканальний. Виправити це можна, з'єднавши два канали магнітоли за допомогою суматора. Схему блоку, який оброблятиме звуковий канал, ви можете знайти на спеціалізованих форумах та сайтах.
Після підключення суматора звуковий сигнал зможе фільтруватись, тому зникнуть частоти, що виходять за межі діапазону від 16 до 300 Гц. Після суматора сигнал відправляється у фільтр, що забирає частоти від 35 до 150 Гц.
Щоб досягти кращої відповідності сабвуфера всій акустиці та регулятору гучності на виході, повинен бути плавний регулятор фази.
Важливі тонкощі
- При складанні модуля обробки звукових сигналівкраще використовувати схему плати цього модуля.
- Для живлення модуля обробки необхідний 2-полярний стабілізатор струму з напругою +/- 15 вольт.
Створення блоку стабілізації та комунікації силового ланцюга
На холостому ходу машини підсилювачу потрібно струм 1-1,5 ампера, що виробляється акумулятором. Щоб уникнути розрядки батареї в машині встановлюють реле, під яке передбачають окрему клему REM з напругою 12 вольт у котушці і струмом понад 20 ампер.
REM підключають до окремого виходуавтомагнітоли з напругою 12 вольт. Так сабвуфер включатиметься разом із магнітолою.
Також треба встановити пару світлодіодів для контролю над включенням/вимкненням, а для отримання 2-полярного живлення блоку потрібні такі елементи:
- стабілізатори;
- транзистори;
- інтегральні стабілізатори
Складання пристрою
Коли всі модулі будуть готові, потрібно буде їх зібрати докупи, тобто розташувати всередині корпуса підсилювача і з'єднати.
Якщо ви погано знайомі з радіоелектронікою, описана схема робіт із створення підсилювача для сабвуфера самостійно має підійти. Професіоналам радимо використовувати більш компактне складання підсилювача на основі однієї плати.
Представляю конструкцію саморобного підсилювача, який призначений для живлення сабвуферних головок середньої потужності. Цей підсилювач зібраний на широко-популярній мікросхемі TDA 7294, потужність під синусом 1 кГц становить близько 100 Вт. Максимальна потужність підсилювача становить близько 150 ват, звичайно ж це недовготривала, а короткочасна потужність.
Для живлення мікросхеми від бортової мережіавтомобіля потрібен перетворювач напруги, який підвищуватиме стандартне 12 вольт від автомобіля в двополярну напругу підвищеного номіналу, для того щоб забезпечити потрібні параметри для живлення мікросхеми. Перетворювач є найскладнішим у будь-якому автомобільному підсилювачі, але для отримання гарного звуку, без нього не обійтися.
Перетворювач напруги зібраний за стандартною схемою із застосуванням генератора TL494, це двотактний ШІМ контролер, який включений за схемою генератора імпульсів, робоча частота схеми близько 50 кГЦ. Це двотактний інвертор без захисту, має також силові ключі.
Корпус взяв від інвертора 12-220 Вольт. Він зроблений повністю з алюмінію, що є тепловідведенням, тому активного охолодження у вигляді кулера не використовував. Перегрівання в даному випадку не таке вже й велике, прогріється тільки силові компоненти - це потужні польові транзистори перетворювача і сама мікросхема.
Нагадаємо, що мікросхема працює в класі AB, отже, на ній повинен спостерігатися перегрів, якщо врахувати, що потужність тут не маленька. Але так як охолодження досить хороше, бояться нічого.
Трансформатор намотаний на феритовому кільці (я використав кільце з електронного трансформатора на 150 Вт, також можете взяти кільця марки 1500/2000/3000НМ, зберігаючи параметри намотування). Первинна обмотка намотування з 10 витків з відведенням від середини. Мотати витки потрібно рівномірно, розтягуючи по всьому кільцю.
Намотування кожного плеча робилося 6-ма жилами, проводом 0,8 мм (кожна жила). Вторинна обмотка складається з 40 витків, з відведенням від середини, провід у 3 жили з діаметром 0,8 мм. Мотаємо за принципом першого.
Розрахунок зробив на дослідах, тому що використовувати спеціальні програмидля розрахунку трансформаторів не люблю. Далі з'єднуємо початок одного плеча первинної обмотки до кінця другого плеча тієї ж обмотки. З вторинною обмоткою робимо те саме (фазуємо), так ми отримуємо відвід від середньої точки, на який подається плюс силового живлення 12 Вольт за схемою. Так фазування ми зробили ідемо далі.
Фільтр я поставив на вході та на виході перетворювача. Те, що поставлено на вході, складається з конденсатора і дроселя. До речі, дросель намотаний на феритовому стрижні, обмотка намотана з одножильного дроту з діаметром 1.5 мм, кількість витків порядку 7.
Є також 2 електроліти на 25 вольт, 2200 мф, паралельно їм підключений плівковий конденсатор з ємністю 0.1 мкФ, напруги цього конденсатора не принципово, можна використовувати будь-які плівкові конденсатори практично з будь-якою напругою.
У схемі з генератора TL494 складається з 2 малопотужних біполярних транзисторів прямої провідності, які працюють як драйвер.
Вони призначені для того, щоб вчасно розрядити затвор одного з плеча польового транзистора на землю, коли другий відкривається. Якщо драйвер працюватиме неправильно, один із транзисторів відкриється, тоді як інший ще не закрився, то один із транзисторів вийде з ладу.
На вході живлення встановлено невеликий фільтр, який складається з лц ланцюжка - це дросель.
Також хочу зауважити, що плівкові конденсатори (на вході та виході) не принципові, їх взагалі видалити зі схеми.
Змінна напруга з вторинної обмотки трансформатора випрямляється 4 потужними діодами серії MUR 460, це досить потужні і швидкі діоди на 600 Вольт, струм, допустимий через діоди становить 4 Ампера.
Після діодів поставлені ще два дроселі, намотані також на феритових стрижнях, кожен дросель складається з 7 гілок, провід цього разу міліметровий. Але можна знайти готові дроселя в блоках живлення, переважно комп'ютерних. Після них застосовано 2 електроліти на кожне плече, ємність 2200 мкф при напрузі 50 Вольт.
Використовував польові ключі серії IRFZ46, хоча можна IRFZ40/40/48, зміцнював їх до корпусу через слюдяні прокладки і шайби.
Фільтр низьких частот(ФНЧ) виконаний лише на одній мікросхемі, типу LM324 . Схема є одночасно і фільтром та суматором. Є плавне регулювання частоти, тобто. можна налаштувати частоту саба під власний смак.
Потужність перетворювача напруги становить близько 200 Вт, за бажання можна підключити до неї 2 мікросхеми типу TDA7294 або TDA7293. Підсилювач зібрав на окремій платі для зручності і зміцнював через прокладку до корпусу. Схема стандартна (з даташита) без будь-яких змін.
У разі підключення TDA7293, потрібно враховувати те, що вона споживає більше, оскільки віддає вихідну потужність близько 140 Вт.
Цей підсилювач відмінний варіантдля саморобного автомобільного сабвуфера як простий і досить високоякісний варіант, який цілком здатний живити досить потужні динамічні головки. Можна також підключити і широкосмугову акустику, такі як колонки S90. Також хочу зауважити, що витрати не великі, десь в районі 30-40$, враховуючи корпус та силові клеми.