Меню

Tpa3116d2 усилитель мощности сабвуфера



Усилитель TPA3116 D2 — собираем, слушаем

Задам феерический вопрос — можно ли купить мощный домашний усилитель за 1000 рублей?
Вобщем то можно, при условии, что вы сами немного приложите усилий.
Мы не станем проектировать усилитель с нуля — дело это непростое и для неподготовленного любителя трудное или и вовсе невыполнимое.
На помощь прийдут готовые платы из Китая. Собрать их как конструктор вполне реально — стоит лишь вспомнить, как в детстве возились с конструктором. Здесь еще проще.
Сейчас пользуется просто бешеной популярностью на просторах aliexpress плата TPA3116D2. Это цифровой усилитель класса Д, его современная реализация включаяющая в себя основные тендеции нашего времени — миниатюрность и высокую мощность.

Посмотрим даташит на микросхему являющуюся основой рассматриваемой платы — это TPA3116D2 производства компании Texas Instruments.
Чип способен выдать 2 х 50 ватт при нагрузке в 4 Ом (при напряжении 21 вольт), или 2 х 30 ват при 8 Ом (24 вольт).
Питание может быть в пределах от 4,5 до 26 вольт.
Скорость частоты переключения 1,2 Мгц.
Чип при мощности до 15 ватт вообще не требует радиатора.
При 2 х 50 ватт требуется лишь небольшой радиатор.
Чип TPA3116D2 имеет защиту от короткого замыкания, перегрева, постоянного тока.
На выходе микросхемы стоят мосфет-транзисторы.
Место применения микрокомпоненты, спикер-бары, ТВ и тд.
Если в кратце — это довольно мощный усилитель мощности, который на входе способен переварить наряжение до 6,5 вольт — это очень здорово. Хотя раньше были стандарты 150-500 миливольт, но в наше время уже давно у аппаратуры (источников) на выходе другие параметры. В среднем выходное напряжение с внешнего ЦАП плавает от 1 до 3,5 вольт в небалансном подключении. В балансном от 3,5 до 9 может быть.
TPA3116 с запасом способен скушать любое разумное напряжение по небалансу (RCA). Например у меня есть ЦАП Lite DAC-AH с выходом 3,5 вольта, его не каждый может переварить не уйдя в зашкал, а TPA3116 это сделает без проблем.

LITE DAC-AH

Мой опыт этого усилителя небольшой, но по отзывам пользователей чип очень надежный и усилители на нем работают крайне надежно и в барах и в магазинах.
В практическом применении платы усилителя я обратил внимание, что на громкостях, на которых слушаю я, усилитель и его блок питания фактически холодные, даже не теплые!
Итак, как же собрать усилитель. Вам потребуется доступ к aliexpress или, если вы от этого далеки, кто-то кто может заказать платы на aliexpress. Я не буду давать ссылки на лоты китайских продавцов, только потому что, через некоторое время они все равно перестанут работать — китайский рынок скоротечен и продавцы непостоянны в своем асортимента. Но вы можете найти эти платы по фото, которые я размещу в этом материале — ищите по виду точно такие же. Я покупал TPA3116d2 у YaoGreen Hifi Store.
Прежде чем морочиться с непонятным усилителем вы вероятно задаетесь вопросом — стоит ли он того. Я отвечу кратко — стоит.
Первое, вам нужна сама плата усилителя TPA3116D2. Плата выглядит так.

Мой экземпляр с другой стороны имеет такие маленькие желтые каплевидные конденсаторы.

Некоторые меняют конденсаторы на другие, а так же ставят другой операционный усилитель, который конечно на это напрашивается (так как TL074C не мечта аудиофила), но это целиком от вашего желания, я оценивал звучание в стоковом варианте, без какого либо модинга и улучшений. Поэтому можно просто повторить мои действия и получить работающий усилитель.
Купили такую плату, теперь вам нужен еще импульсный блок питания. Почему импульсный? Потому что испульный БП мощный, холодный, маленький и мало кушающий.

Вам нужен такой, как на картинке сверху, 24 вольта 6 Ампер. Сумарно это дает 144 ватта мощности, а учитывая, что у усилителя 2 канала, то 144/2=72 вата на канал, при этом учитывая, что КПД усилителя примерно 90%, то из оставшейся мощности получаем 72-10%=65 ватт на канал.
Посмотрим с другого ракурса.

Как подключать. Видно, что возле синего разъема написано + и — , значит это уже выход постоянного напряжения, где есть + и есть -. Сюда мы подключим провод и присоединим его к плате усилителя. Приведу схему подключения к усилителю.

Где нарисована батарейка, это как раз те провода, что идут от блока питания. Соблюдайте полярность, то есть соединяем «+» к «+» , а «-» к «-«.

Читайте также:  Как добавить мощности лазеру

Сам блок питания подключается к розетке вот таким разъемом.

Паять ничего не нужно. Оттяните вниз оранжевые зажимы и вставьте провода в зеленый держатель. Отпустите зажимы и провод зажмется в разъеме. Обратный конец провода втыкается в бытовую розетку вашей квартиры 220-240 вольт. Полярность соблюдать не нужно при соединении, здесь нет плюса и мунуса.
Провода выбирайте потолще, медные и для гашения помех можно их свить между собой.

Вернемся к усилителю — осталась всего пара деталей. Первая из них — как регулировать громкость. Для этого понадобится сдвоенный переменный резистор. Подойдет на 20-50 кОм. Я купил на 50 кОм.

Сдвоенный потому, что у нас два канала и прибавляя громкость мы хотим прибавлять оба канала.

Посмотрите на разъем к которому нужно нам присоединиться.

Left — левый канал

Right — правый канал

GND — общая земля.

Сбоков видно переменные резисторы — это тонкая подстройка, если один канал окажется громче другого, то ими можно подстроить этот момент (мне не пригодилось).

А вот так выглядит сдвоенный переменный резистор.

К нему подключать следующим образом.

Соберите глаза в кучу и смотрите как нужно сделать. Во первых замкнем друг с другом крайние левые контакты — это земля. К эти контактам припаяем проводок что пойдет с усилителя (он нарисован зеленым и подписан GND).

Далее, проводок Left (левый канал усилителя) припаяем к средней нижней ножке регулятора громкости (переменного резистора). А правый канал к средней верхней ножке.

Отлично, регулятор громкости к усилителю подключен. Осталось подключить сам вход звука к самому регулятору громкости.

Здесь нам понадобяться разъемы RCA.

Я использовал такие Gold Snake. Мне они нравятся, удобные, хорошо паяются и звучат.

Как припаивать провод думаю многие сами знают — центральный штырек это сам сигнал, а лепестки вокруг него — это земля.

Здесь какой то особо толстый провод не нужен, но он должен быть медным и достаточно качественным. Я использовал кабель UTP-5, медный, отрезал из китайской 100 метровой бухты, которая сама целиком стоит 2000 руб. Вы кабель UTP-5 можете найти где угодно в том числе даром, или использовать ненужный/лишний патч-корд от какого нибудь модема, роутера и тд.

Так как в кабеле UTP-5 8 проводком, свитые в 4 жгута, то я использовал такой кабель сразу для обоих каналов, разделив проводки — бело-оранжевый, оранжевый (один жгут) и бело-зеленый, зеленый — второй жгут я использовал для правого канала, а бело-синий, синий и бело-коричневый, коричневый для другого. Общую ПВЧ оплетку я с кабеля не снимал. Этот кабель состоит из витых пар и поэтому отлично борется с разными наводками + чистая качественная медь.

С одной стороны к кабелю припаяли разъемы RCA, а с другой стороны делаем следующее.

Допустим у нас бело-зеленый/зеленый и бело-коричневый/коричневый — это земли, их припаиваем к самому левому разъему регулятора громкости (напомню он у нас замкнут).

А «сигнальный» провод левого канала припаиваем к нижней самой правой клеме регулятора.

«Сигнальный» провод правого канала припаиваем к верхней самой правой клеме регулятора.

Вот и все мероприятия. Осталось запрятать все это аудиобогатство в корпус. В качестве корпуса подойдет корпус от б/у-шного сд-ром привода, а фронтальный панелей компьютерные же заглушки. Вот изделие от другого автора, вероятно это его ноу-хау, поэтому все лавры ему за смекалку.

Думаю идея понятна. Самодельщики же придумывают очень оригинальные варианты, например:

К CD-ROM, как удобному и дешевому корпусу, впрочем я тоже обращался несколько лет назад заняв его в качестве корпуса для линейного блока питания для ЦАП SU0 (AK4490) о чем на сайте есть обзор.

Вобшем, ребята, я вам рассказал, как делают люди, а вы уже сами решайте как будете делать вы, может у вас родится еще более гениальная идея, например купить готовый алюминиевый корпус в Китае.

Прежде чем перейдем к результатам прослушивания, еще небольшое отступление.

Если вы ранее собирали усилители на микросхемах TDA7293/4, TDA2050 и тд, то усилитель на TPA3116 вас устроит, поверьте. Лучше ли он с точки зрения звука, это вопрос дискуссионный, он не хуже (я все же склоняюсь, что лучше), но помимо этого он маленький, он холодный, он надежный и мощный и это замечатнльно. Вы хотите нормальный усилитель в гараж, на дачу, в магазин, бар, кошке, собаке, но не хотите тратиться на это — не вопрос. TPA3116D2 за 500 рублей (в сумме со всеми тратами 1200) решает это блестяще.

Читайте также:  5 hdd блок питания мощность

ПРОСЛУШИВАНИЕ

Я собирал усилитель TPA3116 в подарок, слушателю, который ничего вкуснее нулевого класса аудиоаппаратуры СССР не слышал, поэтому планировал просто сделать ему планомерный «upgrade» самодельного же TDA7294 в корпусе от Вега 122 на этот маленький девайс. Поэтому в силу небольших запросов я не ждал чего-то выдающегося от TPA3116 и это сыграло со мной приятную шутку. Потому что включив TPA3116D2 я понял, что звучание даже лучше, чем я ожидал.

Сперва я подключил усилитель с ЦАП Inntak Sabre ES9018 + 2x Muses 8920 + 2x Ad797 + 2x R-Core. ЦАП отлично, но, честно, не в коня корм. Во первых усилитель в сборе стоит 1000 руб, а ЦАП 32000 рублей. Чувствуете дисбаланс цена/звук? Во вторых чувствовалось, что возможности этого ЦАП недораскрыты. Поэтому я перекомутировал на значительно более доступный ЦАП SU4 (4000 руб) на AK4490 + Op275.

SU4 (AK4490)

И вы знаете, в таком комплекте зазвучало даже интереснее, благороднее. Я не сказал, что Sabre хуже, это не так, Sabre в соответствующем и очень недешевом окружении намного-намного лучше и от SU4 места мокрого не оставит, но в такой начальной системе, когда возможности тракта диктует талант усилителя — здесь AK4490 оказался более убедительный, телесным и натуралистичным. И даже высокие частоты оказались неожиданно посочнее. В такой связке с SU4 я и провел прослушивание составив оптимальный по цена/звук тандем.

Итак, что же я услышал.
Во первых никаких посторонних шумов или шипов — все очень чистенько звучало. Я читал, что была какая то первая версия этой платы, которая шумела. Поэтому я заострил внимание на том, как выглядит именно моя плата, как я понимаю, это бесшумная вторая версия.
Во вторых — это «как» TPA3116D2 звучал. А замечательно, и близко никаких намеков на то, что это цифровой усилитель в классе D. Звук был очень аналоговый. Тарелочки, щеточки, все с естественной подачей. Хорошо слышались даже «коготки» на записи, т.е. присутствовала микродинамика. Что касается сцены, ну может быть очень тоненькая. А вот стереопанорама отличная. Звук достаточно телесный, хороший. Удивительно, но порой прорезались в вокале Hi-Fi-ные нотки, острота, хрипотца в голосе, свойственные сетапам совсем другой ценовой и классовой категории.
Мне, в купе таких соотношений, как цена/результат усилитель очень понравился.
В целом главная ахилесова пята — невысокое музыкальное разрешение, возможно даже ниже, чем у I.AM.D v200.

I.AM.D V200

Но при этом в плане микродинамики тут плюсик уходит TPA3116. Мне показалось, что TPA3116D2 в сумме всех музыкальных достоинств все же уступает усилителю I.AM.D v200, но были такие черты у TPA3116D2, которые показывали этот усилитель с лучшей стороны, нежели v200.
Как я уже сказал иногда прорезались хай-файные звуковые фишки, при прослушивании Pink Floyd конкретно «Meddle».

Возможно разрешение можно подтянуть повыше как раз поигравшись с операционным усилителем, но это пока предположение.
Я включил старые записи — Nina Simone. Вообще на тех записях слышно шип ленты, но у TPA3116 звуковое разрешение не настолько высокое и в итоге я получил очень естественный и чистый звук с красивым вокалом.

Даже не закрывая глаз инструменты и вокал четко локализовались на конкретным местах. Но это было не на всех записях. Были записи, где инструменты локализовались, а вокал шел как бы отовсюду. Поворачивая голову к одной колонки вы как-бы смещали в пространство вокалиста в сторону где уху было ближе до АС. Инструменты при этом стояли как влитые в своих местах. Возможно ряд харизматичных вкусных моментов в звуке — это заслуга больше ЦАП на AK4490, но ведь показал это именно усилитель на TPA3116.
С этим усилителем-платой за 8 долларов вы пониаете, что аналоговому усилению в итоге приходит конец, потому что даже такой дешевый цифровой усилитель сейчас поборется с массой старых недорогих усилителей класса AB (AKAI AM-57, Pioneer SA-508, Dual 1200 и тд) и окажется лучше по звуку, естественнее!

Читайте также:  Зависимость световой мощности лампы от потребляемой мощности

Pioneer SA-508 — винтажный красавец

Кажется, что это какой то нонсенс, но это показывает, что все же есть прогресс и в очень консервативном аудиоконтинууме.
Усилитель TPA3116 так же показал себя довольно быстрым аппаратом, хэви метал играл хорошо. Звук во всех жанрах не был тощий, он был с достаточным телом.
В сложных моментах усилитель каши не делал, но иногда был на грани фола, казалось вот сейчас еще чуть-чуть и он все свалит в кучу, и хотя этого не происходило, но ощущение оставалось.
Я думаю, что не аудиофилы, обычные любители домашнего прослушивания музыки, могут от TPA3116 оказаться в восторге. Слабоватое разрешение играет значение, но другие плюсы помогают усилителю казаться хорошим для слушателя. Усилитель играет бас достаточно быстро и упруго, но на тихой громкости давление на НЧ сильно снижается. Звучание во всем диапазоне до самого тихого уровня остается отлично разборчивым, но если вы слушаете очень тихо, то наверное могла бы спасти тонкомпенсация или плата регулировки тембров (так же есть в продаже в Китае) — а это немного более сложная конструкция. Пример темброблока в виде платы:

Безусловно у аппарата есть минусы, он не претендует на какие то аудиовысоты или звание Hi-Fi, который рвет небеса или хотя бы достигает этого класса, но…
Он прекрасно телесно звучит, вокал просто живой, ударные отлично звучат, тарелочки богатые, фактурные, а не песочек. И, ребята, цена — это такой козырь, что он бьет сразу все, что только можно.
I.AM.D v200 в целом получше по качеству звука, чуть выше по разрешению, но он дороже и он менее эмоционален, в нем нет коготков, нет привкуса микродинамики. Возможно все лишь из за того, что именно, выступает в роли ЦАП в этих двух аппаратах. Все же AK4490 это топовый чип, хотя сейчас и крайне доступный по цене.
В заключение я хотел бы вам еще и показать в сборе (но пока без корпуса) усилитель TPA3116D2. Запись по качеству традиционно хромает ограниченная возможностью видеокамеры, но я уже заказал популярный стерео-рекордер Zoom H1, поэтому думаю в будущем и этот момент исправим.

И немного оригинальных фотографий только блока питания, когда он еще небыл помещен в корпус.

Источник

Усилитель для сабвуфера класса D на TPA3116

Изготовитель: Китай.
Цена: 11-12 долларов с доставкой.

Технические характеристики:

Частотный диапазон: 20 – 180 Гц

Питание усилителя: ±9…25 В (однополярное)

Потребляемый ток: до 4 А

Чувствительность входа: 500 мВ

Используемые динамики: 2 – 8 Ом

Выходная мощность: до 100 Вт

Размеры (ВхШхГ): 29х55х83 мм

Таблица зависимости выходной мощности, нагрузки и питания:

8 Ом 4 Ом 3 Ом 2 Ом
12 В 10 Вт 19 Вт 22 Вт 30 Вт
15 В 15 Вт 29 Вт 39 Вт 50 Вт
19 В 24 Вт 48 Вт 60 Вт 75 Вт
24 В 38 Вт 75 Вт 95 Вт 95 Вт

Описание:

На плате усилителя расположено два регулятора: левый отвечает за частоту среза, правый регулирует громкость. Вход выполнен на разъеме «мини-джек» или через разъем с шнуром в комплекте. Выход и питание подключаются через винтовые разъемы. На вход с источника подается два канала с полным диапазоном, далее каналы суммируются и на выходе мы имеем урезанные частоты под сабвуфер. При подаче питания на плату – загорается SMD светодиод голубого свечения.

Радиатор прикручен двумя винтами. На обратной стороне платы есть перемычка (капля припоя). Если ее убрать, то можно подпаять кнопку и усилитель будет включатся через нее. Питание в таком случае можно запаять на соответствующие точки. Светодиод включения можно сделать выносным. На плате под него предусмотрены отверстия, питание на них 2,5-3 В, в зависимости от поданного.

Я использую данный усилитель в авто, питание около 12,5 В, он выдает вполне неплохую мощность. Я громко не слушаю, но в машине как по мне баса достаточно, но в движении маловато.Изначально планировал докупить преобразователь с 12 В на 24 В, но он не понадобился. Радиатор еле теплый. Частоты срезает хорошо. Посторонних шумов практически нет. При включении/выключении питания щелчков нет.

Источник