LM3875 mạch công suất đơn giản mà công suất cao, âm thanh hay

 

Trong seri các mẫu chipamp, LM3875 được coi như con chip khởi đầu cho trào lưu DIY theo phong cách gain clone, với thiết kế tôi giản rất ít các thành phần phụ đi kèm, và đặc biệt rất dễ thi công. LM375 được cộng đồng DIY âm thanh thế giới rất ưa chuộng và đánh giá cao

Thông số hoạt động:

• Điện áp hoạt động: +/-20 tới +/-45v (nguồn đối xứng)
• Công suất: 68w
• Trở kháng ghép loa: 4 tới 8ohm
• Độ nhiễu méo hài 0.004%

Dựa trên datasheet, Pup vẽ bản PCB này có bổ xung thêm triết áp và tầng lọc nguồn đối xứng tiện cho việc thi công amply

Một số lưu ý khi ráp mạch

Tụ nguồn chính: 

• Nên sử dụng loại chịu áp từ 50v trở lên
• Điện dung tổng cho một vế từ 4700uf trở lên. do mạch sử dụng 2 cặp ghép song song nên các bạn có thể dùng 2 cặp tụ 2200uf tới 4700uf là vừa tầm.
• Thiết kế chính dành cho loại tụ nằm bước chân tối đa 55mm,
• Có sẵn chân tụ đứng thay thế vơi bước chân 1.0cm, đường kính  tụtối đa 35m

Tụ nối tầng: 

• Nên dùng tụ chất lượng cao như BP hoặc tụ dầu sẽ cho âm đều dải và chi tiết, điện dung 2.2 tới 4.7 tùy cảm nhận dải mỗi người nghe
• Hỗ trợ hai loại chân, chân nằm bước chân tối đa 45mm, tụ đứng chân tối đa 10mm

Diode: nên dùng loại chịu dòng cao hơn 10A

Tụ lọc Lowpass: C33, C34, nên dùng tụ có điện dung từ 680p tới 1n, nếu muốn cắt sâu bỏ dải treble cao thì có thể dùng tới tụ 10n

Bo mạch nguồn kết hợp chỉnh lưu lọc 3 tầng

Nguồn cấp cho mạch công suất rất quan trọng, cần đảm bảo các yếu về điện áp đúng định mức, đủ công suất thì ngoài việc kiếm một một cục biến áp khỏe quấn chặt chống rung, dây đồng, thì cần hệ thống nắn chỉnh lưu bằng diode nội trở thấp, chịu dòng cao, lọc sạch trước khi cấp vào mạch

Chỉnh Lưu: sử dụng loại diode cầu lớn chịu áp và dòng cao hơn so với công suất tiêu thụ đỉnh của mạch ít nhất 50% sẽ giúp cho diode luôn mát, an toàn, đảm bảo dòng cấp cho mạch không bị quá tải , không bị sụt áp và nóng

Tụ lọc nguồn chính: cần đảm bảo 3 yếu tố: đủ điện dung, chịu được cao hơn đỉnh xung và tốc độ nạp xả nhanh. Sau chỉnh lưu, dòng điện một chiều vẫn còn dao động dưới dạng mấp mô, mục đích của hệ thống tụ là nạp đầy khi dòng tiện đạt đỉnh, và xả khi giảm biên độ sau mỗi chu kì, tuy nhiên các loại tụ điện dung lớn mà nạp xả nhanh với nội trở thấp thường giá rất cao. Để khắc phục vấn đề này, chúng ta có thể áp dụng phương pháp ghép song song các tụ cùng giá trị với nhau tạo ra hệ thống tụ có điện dung lớn, khi đó

Tổng điện dung:                 C= C1 + C2 + C3 +... Cn

Tổng nội trở: 

1	=	1	+	1	+	1	+		+	1
RTổng		R1		R2		R3				RN

Nếu các tụ giống nhau thì : Ct = nC, Rt = R/n

Như vậy việc ghép các tụ nhỏ song song với nhau sẽ cho ra một hệ tụ với điện dung rất lớn , mà tốc độ nạp xả cực nhanh

Một yếu tố nữa ảnh hưởng tới độ sạch của dòng điện đó là nhiễu EMI - xung điện cao tần mà nguồn phát sinh từ chính lưới điện sinh hoạt thường sử dụng chung rất nhiều thiết bị điện tử, và đặc biệt ngày nay việc sử dụng nguồn xung là rất phổ biến trong các thiết bị điện tử nhưTv, chấn lưu điện tử đèn chiếu sáng ..vv. để lọc được các nhiệu này có hai phương phương pháp: lọc AC và lọc DC

Về cấu trúc lọc thì chung một nguyên lý sử dụng mạch lọc LC, bảo gồm một hoặc nhiêu hệ thống cuộn cảm kết hợp tụ xả.

- Lọc ngay tại đường AC trước khi cấp vào biến áp: 

ưu điểm là điện sau lọc có thể dùng chung cho nhiều thiết bị, tuy nhiên giá thành cao do linh kiện cần đáp ứng môi trường điện áp cao

- Lọc sau chỉnh lưu

Lọc DC sẽ tối ưu hơn khi kết hợp với tầng chỉnh lưu sau biến áp, điện áp thứ cấp thấp, linh kiện sẽ rẻ hơn, an toàn hơn

Áp dụng tất cả các phương pháp trên, Pup thiết kế bộ mạch nguôn chỉnh lưu + lọc EMI tối ưu không gian, thi công, hiệu quả lọc nhiễu cao, dành cho mạch chipamp công suất từ 50ư tới 200W

Mẫu mạch này ráp đủ các thành phần linh kiện, ngoại trừ Tụ nguồn chính, mục đích để các bạn có thể tùy chỉnh sử dụng các mẫu tụ khác nhau tùy vào như cầu và tài chính, cũng như mục đích riêng

 

Mạch công suất 4 kênh sử dụng chip Tda7850 có kèm tầng đệm

    TDA7850 là một chip khuếch đại công suất âm thanh class AB dựa trên công nghẹ MOSFET có tính đột phá lớn về hiệu suất và chất lượng âm thanh, được thiết kế chơi các loại loa ô tô công suất lớn. tín hiệu ra loa dạng BLT. tích hợp chức năng chống dò DC bảo vệ loa.

   

 Với mục đích làm một bản chơi với các thiết bị phát nhạc thông thường, sử dụng kèm DSP hoặc phân tần chủ động để chơi  kiểu Biamp. Vì dùng nguồn ngoài môi trường ô tô, PCB này Pup thiết kế bổ xung lại một số thành phần cần thiết thường có trong mạch class AB tiêu chuẩn

• Phần lọc lowpass chống nhiễu xuyên tầng: gồm các cặp R2.2r - C2.2n
• Lọc Zebel thường có trong các mạch class AB giúp chống nhiễu trung âm khi ghép với các mẫu loa không theo tiêu chuẩn ô tô
• Bổ xung thêm một tầng đệm opamp kép để nâng tín hiệu cho các nguồn tín hiệu thấp, cho âm thanh thêm chi tiết
• Nguồn cấp được phân tách riêng cho hai kênh và tích hợp sẵn lọc EMI sử dụng cuộn cảm L1. L2 kết hợp tụ cắt cao tần C4, C27

Các mức công suất đầu ra có thể đáp ứng:

• Tối đa 4 x 50 W / 4 
• 4 x 30 W / 4  @ 14,4 V, 1 kHz, 10%
• Tối đa 4 x 80 W / 2 
• 4 x 55 W / 2  @ 14,4V, 1 kHz, 10%
• Sử dụng MOSFET cho tầng khuếch đại công suất
• Có thể ghép loa trở kháng thấp 2ohm
• Độ nhiễu + méo hài siêu thấp
• Chức năng ngủ đông, tiêu tán năng lượng cực thấp - Stand by
• Chức năng tắt tiếng - Mute
• Tự động hóa ở mức tối thiểu. phát hiện điện áp cung cấp

Linh kiện ngoài tối giản:

• Cố định mức Gain (26 dB)
• Không có hồi tiếp ngoài
• Không có tụ bootstrap

Các biện pháp bảo vệ:

• Ngắn mạch đầu ra thành gnd, thành Vs, qua trọng tải
• Chống qua dòng, quá áp
• Bảo vệ quá nhiệt
• Chống dò DC, lệch DC đầu ra loa
• Chống thấp áp

Ta8210 bản all in one cho anh em chơi trang trí

 

Bản PCB này thiết kế dành riêng cho anh em muốn để trần cho đẹp, mạch tích hợp sẵn cọc tín hiệu AV vào, cọc bắp chuối xuất loa. Ngoài ra kích thước tiêu chuẩn áp dụng với tất cả các PCB của Pup giúp các mạch có thể gắn chồng lên trên mạch nguồn chính bằng 4 cọc đồng 2.5cm

Một số lưu ý tùy biến cho nhu cầu các bạn muốn thay đổi gain tùy chọn cho phù hợp mức công suất chơi

• Các tụ lọc lowpass: C16, C17 tiêu chuẩn thường dùng tụ 1n hoặc 2.2n - kí  hiệu 101 - 221, cắt nhiễu dải siêu treble chói, nếu bạn muốn giảm treble có thể tăng dần điện dung lên 10n - kí hiệu  103
• Các trở định thiên: R7, R8 đầu vào dùng giá trị từ 47k hoặc 100k tùy thuộc vào trở set gain R18, R19
• Các trở set gain: R18, R19: nếu chơi với các tín hiệu thông thường không dung bluetooth thì nên dùng giá trị 470r, mức gain tương ứng tầm 32db, nêu chơi có bluetooth có thể dính nhiễu nền do sóng Radio kí sinh thì nên dùng trở giá trị 1k, mức gain tương ứng tầm 22 tới 26 db

    Trong mạch này Pup bổ xung phần khiển đóng trễ realy chống dòng dò và bụp khi khởi động để bảo vệ loa.

• Transitor kích là loại npn bất kì có kích thước nhỏ, lưu ý mỗi mã có thể vi trí chân B-C-E khác nhau , nên mình có ghi vị trí cụ thể, các bạn tra datasheet của transitor và bẻ chân đúng vị trí cần hàn nhé. 
• Tụ kích transitor giá trị 1000uf cho khoảng thời gian trễ tầm 3 giây nên dùng tụ chịu áp > = 25v tương đương tụ nguồn chính

Thử chơi LM3886 gain clone

 

Mẫu PCB này Pup vẽ theo sơ đồ từ datasheet gốc thiết kế đơn giản nhất có thể, linh kiện tối giản, chỉ bổ xung thêm triết áp cho tiện điều khiển âm lượng

Test và review chipamp ta8210 vs MC13304 trên PCB của PX.e

 

    Chip Ta8210 có cùng sơ đồ chân với một số chip khác cùng seri như Ta8215, Ta8221, Ta8233, Kia6210 và MC13304. Các loại chip này có cùng đặc tính sử dụng được điện áp DC đơn, linh kiện phụ ngoài rất ít nhưng vẫn cho ra chất âm đều dải, chính vì vậy được nhiều anh em chơi ưa chuộng để bắt đầu DIY. 

    Sau khi làm xong PCB cho chip gain clone LM3875 bản dành riêng cho tụ to, Pup thấy đây là ý tưởng hay mà nhiều anh em chơi chipamp rất muốn ráp mạch với các loại tụ siêu to. Vậy là quyết định vẽ lại bản TA8210 tiêu chuẩn thay thế các tụ lọc lowpass và lọc VCC tại chân chip với bước thông dụng chân cũ 0.5cm sang sử dụng tụ bước chân 1.0cm, các tụ lọc zobel dùng bước chân 1.5cm. Tuy nhiên để tiện cho anh em vẫn muốn chơi linh kiện tiêu chuẩn thì tại các chân tụ này mình vẫn thêm các lỗ cắm phụ bước chân 0.5cm

Một số lưu ý tùy biến cho nhu cầu các bạn muốn thay đổi gain tùy chọn cho phù hợp mức công suất chơi

• Các tụ lọc lowpass: C16, C17 tiêu chuẩn thường dùng tụ 1n hoặc 2.2n - kí  hiệu 101 - 221, cắt nhiễu dải siêu treble chói, nếu bạn muốn giảm treble có thể tăng dần điện dung lên 10n - kí hiệu  103
• Các trở định thiên: R7, R8 đầu vào dùng giá trị từ 47k hoặc 100k tùy thuộc vào trở set gain R18, R19
• Các trở set gain: R18, R19: nếu chơi với các tín hiệu thông thường không dung bluetooth thì nên dùng giá trị 470r, mức gain tương ứng tầm 32db, nêu chơi có bluetooth có thể dính nhiễu nền do sóng Radio kí sinh thì nên dùng trở giá trị 1k, mức gain tương ứng tầm 22 tới 26 db

    Trong mạch này Pup bổ xung phần khiển đóng trễ realy chống dòng dò và bụp khi khởi động để bảo vệ loa.

• Transitor kích là loại npn bất kì có kích thước nhỏ, lưu ý mỗi mã có thể vi trí chân B-C-E khác nhau , nên mình có ghi vị trí cụ thể, các bạn tra datasheet của transitor và bẻ chân đúng vị trí cần hàn nhé. 
• Tụ kích transitor giá trị 1000uf cho khoảng thời gian trễ tầm 3 giây nên dùng tụ chịu áp > = 25v tương đương tụ nguồn chính