AMPLIFICATORE DA 30W CON TDA2030

NE555   Schema di un Amplificatore con TDA2030 in Configurazione a Ponte per Erogare una Potenza di 30W…

 

 

 

 




 

INTRO

La configurazione a ponte, per gli amplificatori, è una configurazione in cui si sfruttano due stadi amplificatori per pilotare un unico altoparlante al fine di raddoppiare la potenza su quest’ultimo rispetto a quella che riceverebbe se pilotato da un singolo stadio.

Il primo stadio amplifica il segnale così come viene mentre l’altro amplifica il segnale e lo inverte in modo tale che sull’altoparlante vi sia una variazione di tensione doppia raddoppiando la potenza.

In particolare in questo articolo si utilizzano come stadi amplificatori due integrati TDA2030 (intercambiabili con due TDA2050). Ogni TDA2030 garantisce una potenza di circa 14W, essendo collegati a ponte si riescono a raggiungere circa 30W su un altoparlante con impedenza di 4ohm.

Il TDA2030 dispone di protezioni da cortocircuito e da sovratemperatura, inoltre alla massima potenza ha una distorsione bassa che si aggira intorno allo 0.5%. La tensione richiesta da questo schema è una tensione duale ottenibile con uno schema qui presentato.

 





 

SCHEMA

Lo schema dell’amplificatore è il seguente:

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Il segnale audio entra dalle boccole denominate “Audio Input” e giunge alla resistenza R1 che regola il volume. Il filtro composto da C1 e R2 è un filtro passa alto e blocca semplicemente l’eventuale componente continua del segnale audio in ingresso. Il blocco composto da U1, C2, R3, C5 ed R4 forma il primo stadio di amplificazione con guadagno pari a 22. C5 in particolare fa si che lo stadio non amplifichi le componenti frequenziali alte oltre la gamma sonora per smorzare eventuali auto-oscillazioni che brucerebbero l’integrato. R4, R3 e C2 formano la rete di feedback dell’amplificatore.

Il secondo stadio è in configurazione invertente per invertire il segnale ed è composto dall’amplificatore U3.

Il segnale per il secondo stadio giunge dall’uscita del primo stadio e viene attenuato di un valore pari a 1/22 dal partitore resistivo formato da R8 e R5. In questo modo si ha lo stesso segnale che ha in ingresso il primo stadio e si compensano in parte gli errori dovuti alle tolleranze delle resistenze.  Inoltre lo stadio invertente ha un guadagno dato da 1+B dove B dipende dalla rete di feedback. Con la configurazione formata da U3, R5, R6, R8, R7, C3 e C8 anche in questo caso il guadagno in modulo è 22 (in realtà visto che è invertente il guadagno sarà -22).

Nel secondo stadio C8 forma il condensatore di filtro, mentre R5, R6 e C3 formano la rete di feedback. Idealmente i pin di ingresso invertente e non invertente di un amplificatore operazionale non assorbono corrente, ma in realtà essi assorbono una corrente detta di bias che in questo caso è nell’ordine dei uA. Questa corrente di bias crea una tensione di offset sul pin invertente del secondo stadio che viene compensata grazie alla resistenza di bias R7.

Infine i due segnali amplificati giungono ognuno ad un capo dell’altoparlante e inoltre ai capi di una serie tra condensatore e resistenza (C4 ed R9) usati per assorbire le alte frequenze e smorzare le oscillazioni. Se l’altoparlante è da 4ohm si riescono a raggiungere potenze intorno i 30W. La polarità dell’altoparlante è indicativa.

I diodi D1, D2, D3 e D4 sono diodi di protezioni per proteggere i due integrati e C6 e C7 sono condensatori di filtro da connettere il più vicino possibile ai pin di alimentazione degli integrati.

Un possibile schema per generare la tensione di alimentazione può essere così fatto:

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La tensione della rete viene ridotta da un trasformatore con singolo primario a 230Vrms e due secondari a 12Vrms connessi come in figura ottenendo tre contatti invece di 4. Se la connessione è stata fatta in modo adeguato si avranno 12Vrms rispetto alla connessione comune misurando prima uno e poi l’altro terminale che non sono stati connessi insieme e 24Vrms misurando tra gli altri due contatti non a comune.

In alternativa in modo più semplice si può usare un trasformatore a presa centrale con tensione 12+12Vrms.

La tensione in uscita dal trasformatore giunge ad un ponte di diodi (il ponte di diodi deve avere almeno una corrente massima di 2A e una tensione massima di 50V) che la raddrizza e infine grazie a C9 e C10 viene filtrata. La tensione massima può essere 18V/-18V ma è sconsigliata visto che si potrebbero bruciare gli integrati, non conviene quindi superare i 15V/-15V.

Gli integrato hanno bisogno di un dissipatore e in particolare ognuno di essi dissipa 15W circa alla massima potenza, quindi:

R_termica_dissipatore = ((Tjmax-Tamb)/Pd – Rjc – Rcs) = ((160-30)/15 – 1.6 – 1) = 6°C/W

Quindi servono due dissipatori da 6°C/W oppure uno solo da 3°C/W con i due integrati imbullonati ad esso con due miche isolanti e bulloni isolati.

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DOWNLOAD
Potete scaricare la simulazione con MULTISIM14 al seguente LINK!!!





 

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AMPLIFICATORE DA 30W CON TDA2030 ultima modifica: 2017-05-15T13:46:57+00:00 da ne555

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