Tda7498 усилитель в авто
Tda7498 усилитель в авто
Тест, обзор, осциллограммы
Двухканальный усилитель мощности звуковой частоты на микросхеме TDA7498 класса D (2×100 W) с беспроводным каналом Bluetooth и воспроизведением с micro-SD карты (тест и обзор)
Обзор посвящен одноплатному усилителю мощности звуковой частоты (УМЗЧ, УНЧ) класса D под наименованием XH- A105 мощностью 2×100 Вт.
(усилитель низкой частоты XH-A105 на TDA7498 и схема его подключения; изображение с официального сайта AliExpress )
2. На плате имеется дополнительная аналоговая обвязка для воспроизведения сигналов, в связи с чем усиление платы будет отличаться от усиления одной только микросхемы (будет выше).
3. Дополнительные возможности одноплатного усилителя XH-A105 : воспроизведение аудио по беспроводному каналу Bluetooth ; воспроизведение аудио с карты памяти формата micro-SD.
Внешний вид и конструкция двухканального (стерео) усилителя XH-A105 класса D на микросхеме TDA7498
Усилитель пришел хорошо упакованным в герметичный антистатический пакет, обёрнутый в несколько слоёв «пупырки», и всё это было ещё и в довольно прочном почтовом пакете. Так что доехало всё без повреждений.
В пакете, кроме платы усилителя, была металлическая ручка для регулятора громкости, а также гайка и шайба для закрепления усилителя на стенке его корпуса (если таковой у него будет).
Никакой документации в комплекте не было, да она и не нужна: на плате всё расписано, что куда подключать. Также схема подключения опубликована на странице усилителя в AliExpress ( приведена выше в начале обзора).
Посмотрим на плату усилителя с надетой ручкой регулировки громкости в двух наклонно-диагональных ракурсах:
(кликнуть для увеличения, откроется в новом окне)
Вид с противоположной диагонали:
Обратная сторона платы:
Также видны головки двух винтов, которыми прикручен радиатор к микросхеме TDA7498.
В следующей главе разберём, что к чему и зачем на этой плате усилителя.
Схемотехника двухканального (стерео) усилителя D-класса XH-A105 на микросхеме TDA7498
Перед всеми разборками посмотрим на плату усилителя вертикально сверху:
Для анализа схемотехники открутим с платы радиатор и посмотрим на плату с элементами в «голом» виде:
Начнём с радиатора.
Радиатор был прикручен к микросхеме всухую, без каких бы то ни было следов термопасты. Это плохо. Я мазнул немного термопасты и прикрутил обратно.
Ещё можно было бы счистить зачернение с той части радиатора, которая соприкасается с микрухой. Но я это делать не стал, поскольку это надо делать крайне аккуратно: не оставляя борозд или кривой поверхности на очищенном месте. Я настолько в себе не уверен. 🙂
При снятии радиатора постарайтесь не терять пластиковые шайбы на винтах, расположенные между радиатором и печатной платой. Они служат для выравнивания положения радиатора, чтобы ложился на микросхему без перекоса.
Теперь о том, чего здесь не хватает по сравнению с рекомендуемой производителем TDA7498 схемой её подключения?
А не хватает здесь конденсаторов ёмкостью 1 nF со входов микросхемы на «землю». Они служат для предотвращения самовозбуждения усилителя.
Все тесты в обзоре были проведены без изменений в схеме платы, и самовозбуждения никогда не было; но, в принципе, лучше эти конденсаторы напаять (например, снизу платы на ножки регулятора громкости). Так, на всякий случай.
В целом же, несмотря на отдельные недостатки, качество схемотехники и монтажа можно признать хорошим (но не идеальным).
Испытания усилителя мощности звуковой частоты D-класса на микросхеме TDA7498
При измерениях использовались лабораторный блок питания LW-K3010D (обзор), генератор FY6800 (обзор), цифровой осциллограф Hantek DSO5102P (обзор).
Номинально блок питания может отдавать напряжение 30 В при токе до 10 А, но по факту напряжение может может составлять до 32 В.
Напряжение смещения нуля на выходе тоже менялось, но в любом случае его величина была небольшой. Максимум смещения нуля при питании 32 В составил 65 мВ.
Для формирования сигналов использовался генератор FY6800 (DDS- генератор на частоты до 60 МГц).
Начинаем с самого простого: синус на частоте 1 кГц.
Максимальная амплитуда без отсечки (клиппинга) составила 27.2 В:
Соответственно, выходная синусоидальная мощность составила 61.7 Ватта.
При дальнейшем повышении напряжения на выходе наблюдались искажения типа «отсечка» (клиппинг):
Ещё одна осциллограмма с синусом 1 кГц, но с нагрузкой не 6 Ом, а 4 Ом. Эта картинка принципиально важна для понимания свойств усилителя и области его применения:
Здесь прекрасно видны выбросы в сторону нуля в районе вершин сигнала.
Вследствие понижения сопротивления нагрузки повысился ток, на что и среагировала защита. В результате образовались провалы ещё до того, как уровень сигнала дошел до клиппинга.
Отсюда проистекает мораль: усилители на основе микросхемы TDA7498 следует применять, если нагрузка составляет не менее 6 Ом. На нагрузках с меньшим сопротивлением микросхема точно не сможет отдать номинальную мощность.
«Помучаем» теперь усилитель другими видами сигналов (F=1 кГц).
Тот же самый прямоугольник, но в другом масштабе по времени:
Для её снятия пришлось применить экзотический метод: снять её на осциллографе, подав на усилитель сигнал с нарастающей частотой от 10 Гц до 20 кГц. Есть, конечно, и менее экзотические методы, например с помощью программы RMAA ; но такой способ мне показался проще, благо необходимая аппаратура наличествует и позволяет выполнить такой метод.
Вот что показал осциллограф:
Здесь тоже обведён рамкой один отдельно взятый цикл прохождения частот.
Частотная полоса получилась ровной.
Не правда ли, весёлая картинка?
Без нагрузки АЧХ начинает резко задираться вверх по мере приближения к собственному резонансу LC- фильтра на выходе усилителя.
В то же время при прослушивании реального сигнала (музыки), у которого средняя составляющая сигнала значительно ниже пиков, столь сильный нагрев не наблюдался даже в двухканальном режиме.
Падение напряжения на диоде «защиты от дурака» составило 0.28 В в состоянии покоя (напряжение питания 32 В) и 0.4 В с максимально-нагруженным одним каналом (синусоидальный сигнал).
Особенности работы усилителя
Наибольший приоритет усилитель отдаёт воспроизведению с карты памяти. Если при включении усилителя карта памяти вставлена, то он автоматически начинает воспроизводить с неё аудио-файлы.
С карты памяти успешно воспроизводится традиционный «джентльменский набор» форматов: mp3, wma, wav, flac. Выбора последовательности воспроизведения (прямая, обратная, случайная и т.п.) нет; усилитель это решает «по своему усмотрению» (предположительно, треки воспроизводятся в том порядке, в котором были записаны).
Если же карта памяти не вставлена, то усилитель переходит в режим ожидания подключения по Bluetooth.
При всех переключениях источников сигнала об этом тоже оповещает приятный женский голос.
К сожалению, кнопок принудительного переключения источников сигнала на усилителе нет.
Методом «научного тыка» (подбором) был найден способ их переключения.
Работа такого способа основана на том, что у декодеров китайской фирмы Jieli для управления внешними кнопками предусмотрен только один контакт; а какая именно кнопка сработала, декодер определяет по величине напряжения на этом контакте (что и регулируется номиналами резисторов на кнопках).
Окончательный диагноз одноплатного усилителя мощности звуковой частоты D-класса на микросхеме TDA7498
Протестированный усилитель показал себя с хорошей стороны; но при этом надо учитывать его особенности, несколько ограничивающие сферу применения.
Далее перечислим конкретно его достоинства и недостатки.
— высокое качество звучания, хорошая амплитудно-частотная характеристика;
— низкий уровень шума;
— малое потребление в состоянии покоя;
— высокий КПД, возможность работы со штатным теплоотводом при воспроизведении музыки;
— удобство подключения и монтажа в какой-либо конструкции;
— малые габариты и вес всей платы в сборе.
— усилитель не подходит для работы с колонками с сопротивлением (импедансом) ниже 6 Ом и не очень подходит для колонок с сопротивлением выше 8 Ом;
— усилитель не позволяет из-за низковольтных электролитов работать с максимальным напряжением питания, допустимым для TDA7498 ; в результате отдаваемая мощность получается ниже заявленной (только 60 Вт вместо 100 Вт);
— отсутствие эквалайзера или регулятора тембра;
— необходимость переподключения кабеля для воспроизведения с линейного входа;
— отсутствие кнопок выбора источника сигнала, нет кнопки «пауза /mute «;
— необходимость доработки теплоотвода (нанесения термопасты) для длительной работы на высокой мощности.
— радиолюбительские конструкции с большой мощностью выходного звукового сигнала (в том числе переносные и другие конструкции с автономным питанием);
— ремонт звуковоспроизводящей аппаратуры;
— переделка пассивных колонок в активные.
1. Желательно допаять два конденсатора ёмкостью по 1 nF (описано в этом обзоре выше).
2. Если планируется работа на максимальной мощности, то использовать блок питания с максимально-допустимым током не менее 6 А, т.к. он должен быть рассчитан на максимальное мгновенное потребление по двум каналам одновременно.
3. Также при работе на максимальной мощности рекомендуется доработать радиатор (как минимум, нанести термопасту).
4. Если планируется использовать усилитель с одним и тем же источником питания, то после отладки системы можно закоротить диод «защиты от дурака»; это даст прирост мощности примерно на 2-3% и уменьшит нагрев внутренних компонентов. После этого ошибаться в полярности нельзя!
Вступайте в группу SmartPuls.Ru 
Контакте! Анонсы статей и обзоров, актуальные события и мысли о них.
Порекомендуйте эту страницу друзьям и одноклассникам
Приколхозил китайский усилитель на TDA7498
Валялся у меня усилитель купленный в Китае на микросхеме TDA7498, куплен был еще под него преобразователь повышающий, чтоб с 12 вольт автомобильных дать усилку нужное напряжение в 35-36 вольт.
Усилитель этот может выдать по 100 ватт на канал, фот из даташита
как видим по даташиту мощность в 100 ват на канал может быть только при искажениях звука в 10%,
но при 78 ваттах на канал искажения будут уже всего 1 %, и в машине эти 1% искажений думаю никто не заметит.
То есть мощность солидная для такой крохи.
Динамики в передних дверях стоят какие то пищалки, очень громкие и мощные, снятые с домашних колонок.
Так же изначально установил пионеры ts-g1720f, послушал с ними. Потом их убрал и поставил swat sp pro 65.
Задние динамики просто отключил.
Подключено все к стандартной проводке.
Что же получилось?
Очень громко, нет даже не так, ЧЕРЕЗМЕРНО ГРОМКО получилось. На полной громкости невозможно громко, я так музыку не слушаю и для салона машины это слишком.
Пионеры просто не выдерживали такой громкости, начинали дребезжать. После установки сватов звук даже на полной громкости был чистый.
Но есть одно огромное НО… нет низких частот. Сваты играют только середину, пищалки только высокие частоты.
Нужен сабвуфер, саб то у меня есть, на помойке нашел, есть запись в бортжурнале, но чтоб его ставить нужно тянуть уже нормальную проводку, покупать под него усилок отдельный и так далее. что в мои планы пока не входит. Да, и главное, багажник занимать сабвуфером я не хочу.
Или думаю в задние двери встроить Ural AS-W165MB Warhead, на замену сабвуфера, пишут что они хорошо играют с самых низов.
и прослушивание всякого музла
Вообщем поигрался я с этим усилком недельку и убрал его. Мне громкость такая совсем не нужна.
Перед этим подключил задние родные динамики к магнитоле и врубил на полную громкость усилок и магнитолу и сжег предохранитель. Оказывается предохранитель один на прикуриватель и на музыку на 15 ампер.
Сейчас вернул все обратно, без усилителя все подключено к магнитоле. Мне этого вполне хватает.
Родная магнитола сдохла совсем, убрал её, нужно наверно двухдиновую магнитолу искать.
Может, если будет время, еще чего наколхожу. Есть у меня усилок для сабвуфера на 100 ват на микросхеме TPA3116D2.
Усилитель класса Д TDA7498
Добрый день, уважаемые читатели. Сегодня обзор платы усилителя мощности класса Д. Китайцы обещают высокую мощность в компактных размерах.
TDA7498 это мостовой усилитель класса D реализованный в маленьком корпусе PowerSSO, способный выдать 2х100 Вт при 10% искажений на 6 Ом при питании 36 В.
Покупал потестировать, без привязки к определенному проекту, благо цена не высока и сравнима с платами на TPA3116.
Упаковка обычная, из комплектации только плата усилителя, даже кабель для входного сигнала не положили.
На али есть несколько вариаций плат на 7498:
Одноканальный вариант платы для сабвуфера.
2.1 канала
Готовый в корпусе с БП
Ну и просто стерео вариант платы, обозреваемый.
Внешний вид платы: 
Бросается в глаза радиатор на пол платы, остальное место занимает выходной фильтр и конденсатор питания. На борту так же находится регулятор громкости, сдвоенный переменный резистор.
Характеристики:
Класс: Д TDA7498
Ток покоя: 50 мA
Эффективность: 90%
Максимальная выходная мощность: 2х100 Вт (на 6 Ом при 10% искажений)
Частотный диапазон: 20 Гц до 20 кГц
КНИ: 0.01%
Напряжение питания: 20-36 В
Максимальный потребляемый ток: 7A
Размер печатной платы: 87х72 мм
Снизу: 
Ничего примечательного. Плата двухслойная, имеются четыре крепежных отверстия под М3.
Со стороны регулятора громкости: 
Красный светодиод индикатор питания, вход реализован на разъеме jst.
Он выступает немного от габарита платы. 
Сзади: 
Питание однополярное 19-32 В, подключается распространенным разъемом 5,5х2,1. Конденсатор по питанию 35 В 2200 мкФ, больше 30 В давать не желательно.
Выход на акустику на слабеньких клеммниках.
Под радиатором: 
Микросхема реально микро.
Рассмотрим графики из документации.
Зависимость мощности от напряжения питания (на 6 Ом при 10% искажений): 
Запас по мощности есть.
Зависимость искажений от мощности (6 Ом): 
По графику видно, что после 30 Вт искажения начинают серьезно расти.
Зависимость искажений от частоты (1 Вт): 
Это неприятная особенность цифровых усилителей — рост искажений с ростом частоты в слышимой области, в зоне чувствительности уха. Зато для сабвуферов самое то.
АЧХ: 
Ну тут все ожидаемо ровно, завалы по 1 Дб.
Блоки питания для тестов: 
Переключаемый 12-24В 4 А от мини станка и толковый 15 В 4,5 А.
От 15В усилитель работает хорошо, от 12 В нет.
На выходе у усилителя нет бездуховного цифрового шума: 
Прослушивание: 
Музыка разноплановая, в формате flac. Акустика 4 Ом, переварит и 200 Вт. 
Больше понравилось с БП на 15 В 4,5 А, видимо, он более качественный. На 24 В, как и видно по графикам, звучание более грязное, все сваливается в кашу. С четырех омной акустикой проблем не было, хоть в документации минимум 6 Ом.
При мощности в пределах до 10 Вт — звучание усилителя проработанное, довольно детальное, басы упругие, но как показалось, более панчевые.
Звучание явного отторжения не вызывает, порой отвлекался от тестирования и начинал просто слушать музыку.
В целом, хочется отметить, действительно высокую мощность, но за это придется заплатить слышимыми искажениями. Для озвучки большого помещения или шашлыков на улице — на максимальной мощности будет самое то.
Кто ищет класс Д для ежедневного прослушивания стоит обратить внимание на TA2022 и TPA3116.
Спасибо за внимание! Удачных конструкций и побольше слушайте хорошей музыки.
Одноплатные усилители мощности звуковой частоты D-класса (подборка с Алиэкспресс): маленькие, но сильные!
Усилители D-класса имеют по крайней мере одно неоспоримое и очень важное преимущество: высокий КПД, достигающий 90% и более.
Такой КПД позволяет создать в малых габаритах очень мощные усилители.
Однако же, среди мировой радиолюбительской общественности не утихают споры: а не потерялось ли одновременно с повышением КПД качество звука?
Некоторая потеря качества не исключена, поскольку в большинстве мощных усилителей должны стоять фильтры; а они повышают выходное сопротивление в области высоких частот и могут искажать АЧХ (подробности — по ссылке, сторонний ресурс).
И всё-таки, усилители D-класса при грамотном схемотехническом построении и достаточно высоком качестве источника питания способны дать очень высокое качество звука, достойное класса Hi-Fi.
Немного терминологии, применяемой далее:
SE (Single Ended) — обычный ШИМ-выход в усилителе D-класса;
BTL (Bridge-Tied Load) — схема с мостовым выходом (два SE-выхода в противофазе по звуковой частоте);
PBTL (Paralleled Bridge-Tied Load) — параллельное соединение выходов BTL, работающих синхронно.
Мощность усилителей в этой подборке указана согласно документации (datasheet) на применённые микросхемы; но надо сказать, что далеко не всегда номинальную мощность из них удаётся «выжать». А уж фантазии продавцов на Алиэкпресс в отношении мощности вообще не знают границ. 🙂
Цены указаны в долларах (т.к. цены в рублях быстро становятся недействительными) и в дальнейшем могут меняться в любую сторону. Но на распродаже 11.11 они, скорее всего, на несколько процентов упадут.
Одноплатные УНЧ на основе микросхемы TPA3116D2
Микросхема TPA3116D2 работает в мостовом режиме и оказалась настолько удачной и универсальной, что если бы других микросхем усилителей класса D не существовало бы, мир не сильно обеднел бы. 🙂
Микросхема может работать в широком диапазоне питающих напряжений (4.5 — 26 В), развивает на нагрузке 4 Ом мощность до 2*50 Вт (U пит.=21 В); а также может быть сконфигурирована в одноканальном режиме (мощность 100 Вт).
На Алиэкспресс предлагается множество вариантов одноплатных усилителей на основе этой микросхемы.
Существуют и варианты с 2-3 микросхемами TPA3116 на борту, предназначенными для построения усилителей конфигурации 2.1 и выше.
Вместе с тем надо напомнить о «щедрости» китайских производителей, которые запросто могут присвоить усилителю 2*50 Вт мощность 2*120 Вт.
Одноплатные УНЧ на основе микросхемы TDA7498
Микросхема TDA7498, в отличие от предыдущей (TPA3116D2), предназначена для работы с более высокоомными нагрузками и при более высоком напряжении питания, которое может составлять 14 — 39 В.
Предельная мощность на нагрузке составляет до 2*100 Вт (U пит.=36 В, Rн=6 Ohm).
«Грабли» при применении этой микросхемы заключаются в том, что её производитель не гарантирует работоспособность при нагрузке 4 Ом (может срабатывать защита по току); рекомендуется нагрузка 6 или 8 Ом.
Тем не менее, китайские продавцы сплошь и рядом пишут, что усилитель якобы работает с нагрузкой от 4 Ом. Будьте бдительны!
Одноплатные УНЧ на основе микросхемы TPA3110 (TPA3110D2) 2×15 Вт
Когда от усилителя не требуется мощность, сокрушающая стены, то можно применить и более простые решения, например, на основе микросхемы TPA3110 (aka TPA3110D2).
Микросхема может развить мощность 2×15 Вт или 1×30 Вт в монофоническом PBTL режиме (в последнем случае для стереоусилителя потребуются две платы).
В монофоническом режиме за счет параллельного соединения каналов одновременно ещё больше становится КПД.
Одноплатные УНЧ на основе микросхемы TPA3255
Микросхему TPA3255 (она же TPA3255D2) можно назвать легендарной.
Заслужила она это своими характеристиками: официальная выходная мощность (суммарная по всем каналам) заявлена на уровне 600 Вт!
Другое дело, что мне, например, не попадалось обзоров, где эта цифра подтверждалась бы. Но даже при отдаче половины мощности эта микросхема — крайне мощная.
Кроме того, возможна её гибкая конфигурация — она может работать как 4-канальная (4 канала SE), 3-канальная (2 канала SE и один канал BTL), двухканальная (2 канала BTL) и одноканальная (1 канал PBTL). Конфигурация задаётся при разводке платы и не меняется.
Недостаток каналов SE — в том, что они требуют наличия на выходе разделительного электролита, что ухудшает работу на низких частотах и увеличивает габариты усилителя.
При работе с высокой мощностью весьма рекомендуется принудительная вентиляция.
Одноплатный УНЧ на основе микросхемы TDA8954
Все ранее рассмотренные микросхемы были в той или иной степени «идеологической» копией друг друга и не предлагали ничего оригинального.
А вот микросхема TDA8954 — «не такая, как все».
Её главное отличие — в том, что она работает от двухполярного питания!
А в этом есть два «плюса».
Первый: питать микросхему не обязательно от стабилизированного источника питания, можно и от трансформатора с отводом от средней точки во вторичной обмотке.
Второй: по постоянно циркулирующим в радиолюбительских кругах слухам, схемы с двухполярным питанием в принципе дают лучшее качество звука, чем с однополярным.
Микросхема может быть сконфигурирована как двухканальная с каналами SE (2*210 Вт), либо как одноканальная BTL с мощностью 420 Вт (задаётся при разводке платы).
Перечисленные в подборке микросхемы — самые популярные, но в природе есть и много других, ничуть не хуже.
Можно упомянуть, например, TAS5630 (2*300 Вт, Texas Instruments), TPA3118D2 (2*30 Вт, не требует теплоотвода, Texas Instruments), PAM8610 (2*10 Вт, не требует теплоотвода, Diodes Inc.).
Применение усилителей класса D позволяет не только уменьшить массу и габариты аппаратуры, но и сократить потребление энергии (что очень важно для аппаратуры на автономном питании).
В тех случаях, когда в составе платы усилителя нет темброблока, есть смысл задуматься о его приобретении или сборке.
Это позволит добавить звуку окраски на низких и высоких частотах, или, попросту говоря, исправить типовые недостатки средних и дешевых звуковых колонок.
Потребуются также и корпуса для сборки полностью всей конструкции; их тоже можно подобрать и приобрести на Алиэкспресс.
Если перечисленные в подборке одноплатные усилители у других продавцов найдутся дешевле, то тоже можно брать — товар одинаковый (но надо следить за стоимостью доставки — она не всегда бесплатная).