Hiba a TDA7293 gyári adatlapjában

Van egy hiba a TDA7293 gyári "hivatalos" adatlapjában, amivel már korábban is találkoztam, és emiatt tönkre is ment egy korábbi párhuzamosan kapcsolt erősítőm ezzel az IC-vel. A hiba csak a párhuzamos (modul) kapcsolást érinti. Ha csak simán rákeresünk az adatlapra (és sok más kapcsolási rajzra) ott a 10. oldalon a slave IC bemenetei a 0V-ra vannak kötve. Ez hibázik, erről lehet olvasni ebben a cikkben is:

"Make sure to use the schematic from the datasheet from 2003. Slave mode is activated by pulling IN+, IN- and SGND to -Vs, the negative supply! In older versions of the schematic slave mode is NOT activated properly, which may lead according to reports on the internet to the destruction of the chip."

Alá tudom támasztani, nekem is elfüstölt egy IC a 8-ból, de nagyon melegedett addig is amíg működött, így le is cseréltem egy sima bridge áramkörre. Most hogy újra ezzel az IC-vel tervezek, és akár párhuzamos kapcsolást is, jól jött ez a kis "felfedezés".

Nézzük az adatlapokat:

Ha csak simán rákeresünk a 7293 adatlapjára, a google a régebbit adja fel, amiben a párhuzamos modul a következőképpen van:


A 2003-as adatlapon ez másként van:


Több fórumon is leírják hogy a második megoldással épített erősítők működnek rendesen. Most át kell terveznem a modulos erősítőmet az új adatlapnak megfelelően, de szerencsére még a megépítés előtt teszem. A korábbi postokban és a PDF kézikönyvben is frissíteni fogom a rajzokat és a PCB terveket.

TDA7293 erősítő 300W felett (600-700-800W)

A korábbi postban, amiben a modulos TDA erősítőt írtam le, van egy táblázat hídkapcsolású erősítőkhöz:



Ebben a rendszerben 300W a maximum, ami így épülhet fel:

• 1 db Main modul
  
• 2 db Párhuzamos modul
• 1 db Híd modul
• 2 db Párhuzamos modul
• Hangszóróvédelem (ventilátorvezérléssel)

Ez a rendszer 6 db IC-ből épül fel, ha stereo akkor 12 db. A TDA7293 500-600 Ft között van, csak az áramkör stereoban tápegységek nélkül kijöhet 10.000 Ft-ból ami 2x300W-nak nem sok.

Ha utánanézünk vannak olyan tervek a neten, amik nem nem 2, hanem 3 párhuzamos modult kapcsolnak a master erősítő mögé, mindezt hídban. Elvileg 3 modulnál többet is lehet egy szimpla vagy egy bridge ággal párhuzamosan kapcsolni. Kérdés mekkora teljesítmény vehető ki belőle. Amennyiben egy IC kimenete 2.5A-el terhelhető, 4 db IC (szimpla + 3 párhuzamos) az 10A, +-40 azaz 80 V-on az valóban 800W amint ahogy azt fenti kis ábra mutatja. De szerintem ez nem igaz. 1 IC a veszteségeket levonva 75W-ot tud leadni, a +-60V elméleti tápfeszültséget csak vezérlés nélkül bírja el, szimpla és bridge módban +-47V lehet a maximum, párhuzamos módban pedig +-40V. Ha 4 áramkört veszünk, az 4x75W=300W, hídban 600W.

Annak ellenére hogy az IC-vel felépített gyári gitárerősítők (Marshall, Carslbro, stb...) mindig 100W-ra kerekítik a 75W-ot (vagy a felvett teljesítményt mérik :) elvileg több IC-t is lehet párhuzamosan kapcsolni, így csökkentve a lehetséges kimenő impedanciát akár híd kapcsolásnál is 4 Ohm-ra. Így elvileg elérhető a 7-800w kimenő teljesítmény is. Mielőtt valaki nekiáll a neten fellelhető tervek alapján, gondolja végig képes-e megfelelő hűtést és tápegységet készíteni egy ilyen kapcsoláshoz.

Hőfokfüggő ventilátorvezérlés a hangszóróvédelem mellé

Az előző bejegyzésben egy modulos végerősítő tervét tettem ki, amihez volt már akkor is egy modul, ami hangszóróvédelem- és koppanásgátlóként ékelődött be a két csatorna közé, nem kötelezően, hanem opcionálisan. Ez egy jó áramkör, lehet kapni az IC-t hozzá (UPC1237), kis helyen elfér, és majdnem mindent tud amit ilyenkor tudni kell a hangszórók érdekében, nekem nagyon bevált már korábban. Hővédelem viszont nincs benne, az elvileg a TDA áramkörökben van, de mivel ez egy AB osztályú erősítő, mindenképpen hűteni kell, nem kell megvárni amíg kikapcsol, főleg ha híd vagy párhuzamos kapcsolásban van.

Abban a TDA rack-ban amit most használok egy külső kapcsolóval lehet 2 db ventilátort bekapcsolni, az egyik a házon van, a másik a hűtőbordán, és ez a módszer nagyon bevált. A ventilátor zaja sem hallatszik. Most viszont egy olyan áramkört akartam, ami csak akkor kapcsol be ha a hűtőborda már meleg, és ha lehűlt vissza kikapcsol, a hőmérséklet függvényében vezérli a fordulatszámot. Így kiegészítettem ezt az áramkört egy 4 OpAmp-ot tartalmazó PWM áramkörrel, ahol a PWM jel szabályzását egy 10kO-os hőellenállásra bíztam:



Ez az áramkör a 12V-os szabályzónál kezdődik, és mivel a végén a MOSFET 10A-t bír, 3 ventilátorkimenetet tettem hozzá. A ventilátorokat már a modulált PWM jel vezérli, ezekkel párhuzamosan van egy LED, ami a PWM jel miatt a fordulatszámmal arányos fényerővel világít. Ez persze elhagyható. Mind a 3 motorral párhuzamosan kell 1-1 kondenzátor, lehet még közvetlenül a ventilátor vezetékére is kell 1-1 a zaj miatt. Ez az áramkör bizonyára rendben van, de túl nagy lett a panelje:



Ez a panel kb 7 cm széles, az erősítő modulokhoz képest mindenképpen túl nagy. Emiatt elkezdtem keresgélni kisebb helyet igénylő megoldásokat. Először is rengeteg PWM motorvezérlő áramkör van NE555 és NE556 IC-kel amik biztosan nagyon jók. Én mégis egy másikat választottam, ami kicsit drágább, 1000 Ft közül van darabja, de pont erre találták ki. A MIC502-es áramkör kifejezetten PWM motorvezérlőnek ajánlják, sima DIL8-as tokozással otthoni összerakáshoz ideális. Nagyon egyszerű, kevés alkatrészt igénylő kapcsolás. Ezzel készítettem egy jelentősen keskenyebb áramkört, ami ugyan azt tudja, sőt van egy "sleep" mód is rajta, amivel beállítható, mikor kezdjen egyáltalán hűteni a ventilátor:



Ez utóbbi miatt, és amiatt hogy kisebb, ez lett a második tervem erre a modulra (ami kompatibilis az első, ventilátorvezérlőt nem tartalmazó modullal):



Ennek a panelnek a szélessége 7 cm helyett 5.5 cm, ami azért sok. A PWM áramkör nélküli hangszóróvédelem is 51mm széles volt, így az hogy most ez 4mm-rel szélesebb az nem gond.

Még egy lehetőség van, az AMC6821-es áramkör, amit elsősorban PC alaplapokhoz ajánlanak, emiatt nagyon pici. Van belőle pár darab nekem is, ki is akartam próbálni, de a mérete miatt későbbre hagyom, ha egyáltalán felhasználom valaha. Kis méretű L csatlakozós modult el tudok vele képzelni csak SMD alkatrészekkel.



Ennek az alkalmazása is igen egyszerű, alig igényel külső alkatrészt, a lehetséges problémákat pedig egyszerűen ki lehet küszöbölni. Lehet idővel ezzel is készül majd egy modul, egyelőre a MIC502 megfelel erre. Minden olyan TDA729x áramkörhöz, ami hidalt, vagy párhuzamosított, nagyon fontos a ventilátoros hűtés, főleg ha tényleg hangszererősítő lesz belőle és ki lesz hajtva. Párhuzamos kapcsolásnál még fontosabb, főleg mert áganként akár 3 párhuzamosan kapcsolt modult is be lehet iktatni, így a kimenő teljesítmény 700-800W is lehet.

TDA7293 / TDA7294 Bridge/Paralel modulrendszerben

Pár hetet kihagytam mert más dolgom volt, és az egyik legegyszerűbbnek tűnő tervvel is több napot foglalkoztam. Valamikor régen láttam egy modulos TDA 7293-as panelt, aminél a panel azonos volt, de mindhárom módban lehetett használni:

• Egyedi erősítőként 1 IC-vel
• Hídbakapcsolt erősítőként 2 db panelt
• Párhuzamosan kapcsolt erősítőként 2 db panelt
• Kombinálva a híd és párhuzamos kapcsolást 4 db panellel
• Párhuzamosan nem csak 1, hanem 2 panelt hozzákapcsolni az ágakhoz
  

Nagyjából ezt akartam megoldani úgy, hogy a különálló paneleket nem össze kell kötözgetni, hanem össze kell csatlakoztatni tüskés csatlakozósorral. Sokáig vacakoltam azon, hogy egyféle panellel megoldható-e a 3 üzemmód, de végülis nem sikerült. Emiatt 3 panel született a 3 üzemmódra, és egy 4. a hangszóróvédelemnek.

Az IC datasheet-jén mind a 3 kapcsolás benne van. Azt kell tudni, hogy a 7294-et nem lehet párhuzamosan használni, de hídban igen. A 7294-nek két változata van, az egyik kb 400Ft, és 60W körül tud leadni max 80V (+-40V) tápfeszültség mellett. A másik a 7294S, ami 120V tápfeszültséget is elvisel terhelés nélkül, terheléssel max. +-47-et, de kb 3000 Ft. Végül van a 7293, ami tudja a párhuzamos kapcsolást, van clipping LED kimenete, és +-50V feszültségen tud kb 70-75W-ot. a lehetséges tápfeszültség más lehet single, párhuzamos, és híd kapcsolásban.

A TDA lehetséges teljesítményei így alakulnak hídkapcsolásban:


A V a tápfeszültség, az 1-es 1 db IC párhuzamosan áganként, a 2-es 2 db IC párhuzamosan áganként, a jelzés nélkül pedig nincs párhuzamos kapcsolás. Ez persze nem igaz, de kiindulásnak jó.

Teljesítmények single kapcsolásban:

A V a tápfeszültség, az 1-es 1 db IC párhuzamosan, a 2-es 2 db IC párhuzamosan, jelzés nélkül nincs párhuzamos kapcsolás. Mint látható single kapcsolásban nagyobb lehet egy kicsit a tápfeszültség. Párhuzamos kapcsolást csak 7293-al lehet megvalósítani.

Ezt a kapcsolást igen sok hangszererősítő használja, és nekem is van már egy ami igen régóta remekül működik gitár és ének hangosításra. A gyári erősítők közül a Carlsbro GLX100, Marshall MG, Marshall Mode Four ezt használja, de mind túloz a kivehető teljesítmény tekintetében. A mostani áramköröm tehát egy régen bevált hangszererősítő új változata, mindenképpen ki fogom próbálni a jövő évben és átalakítom a meglévő cuccomat erre.

A 4 áramkör egymásba dugdosható, de nem derékszögben mint eddig, hanem a panelek oldalán vannak tüskés csatlakozók. Ezekből lehet felépíteni akár stereo sima, stereo hidalt, és stereo híd+párhuzamos kapcsolást.

Az első és legfontosabb modul a főáramkör, ami önmagában is működik, kb 70-45W, kisebb hangszerkombónak igen jó. Ez van pl a Carsbro GLX 100-ban, egy jó 8 ohmos Eminence gitárhangszóróval több mint tökéletes megoldás klubok és próbatermek szintjére.



Ennek a paneljén két 15 lábú "female" csatlakozósor van:


A jobboldali Conn2-esbe lehet csatlakoztatni egy másik panelt, amivel hídba vagy párhuzamosan tud kapcsolódni. Ha elég ez az egy áramkör kb 75W-hoz, akkor ugyancsak a Conn2-be lehet csatlakoztatni a hangszóróvédelmet, de ez nem kötelező, enélkül is működik a dolog. A másik oldalon azért van hasonló csatlakozó (Conn4) mert ezzel lehet megoldani a stereo áramkört úgy, hogy ezt csatoljuk a hangszóróvédelem másik oldalára. Tehát pl egy legegyszerűbb stereo áramkör: Ez a panel, a Conn2-be csatlakozik a hangszóróvédelem, és és a hangszóróvédelem másik oldalára ugyan ez a panel a Conn4-en keresztül. A hangszóróvédelem mind a két csatornád védeni fogja. Ezen az első panelen Conn5 a stereo bemenet, a másik csatorna át van vezetve a hangszóróvédelmen keresztül a másik ág első ugyanilyen paneljébe. A kimenet (Conn6) viszont nem stereo, hanem egy csatornás, vagy single/párhuzamos hangszórókimenetként használható az Out+ és a GND között, vagy híd/híd+párhuzamos kimenetként az Out+ és Out- csatlakozók között.

Ez a panel ugyancsak a Conn2 irányában bővíthető híd vagy párhuzamos kapcsolásban. A hídkapcsolás terve és penelje:





Ennek a penelnek a Conn4-es csatlakozója illeszkedik az első panel Conn2-es csatlakozójába a hídkapcsolás miatt. ennek is van egy "Female" csatlakozója, ebbe vagy a hagszóróvédelmet (ha ennyi elég, kb 150W, 8 Ohmon, 4 Ohmon ez nem terhelhető) vagy a párhuzamos kapcsolás áramkörét lehet illeszteni.

Amennyiben párhuzamos kapcsolással folytatnánk az első panelt, úgy kell a 3. terv is:


A párhuzamos panel:


Ez az áramkör a legegyszerűbb, hiszen itt az erősítő rész ki van kapcsolva, csak a végfetek működnek, amiket a master IC Buffer Drivel lába vezérel. Ezt az áramkört a Conn1-es csatlakozóval vagy a legelső modul Conn2-jére, vagy a bridge modul Conn5-ére kell csatlakoztatni. De ha a bridge modulra csatlakozunk egy párhuzamos modullal, kell egy párhuzamos modul az első panelre is. A párhuzamos Conn2-es csatlakozójára vagy semmit, vagy a hangszóróvédelmet lehet csatolni, és annak másik végén újrakezdve az egészet lehet a stereo áramkört kialakítani. Van még egy lehetőség amit még sosem láttam és nem is próbáltam, hogy egy ilyen eleve párhuzamos modulra még egy párhuzamos modult csatlakoztassunk, így nem 1, hanem 2 IC működik párhuzamosan egy single vagy egy híd kapcsolás részeként.

A párhuzamos kapcsolással kapcsolatban született egy fontos post egy kicsit később.

A hangszóróvédelem:


És a panelje:


Későbbi post fejlettebb hangszóróvédelemről.

Legyen itt pár példa hogyan lehet egymáshoz csatlakoztatni a fenti modulokat úgy, hogy mindig balról jobbra haladunk az "építkezéssel". Az 1-es modul mindig a legelső kiinduló áramkör, a 2-es modul a hídkapcsolás áramköre, a 3-as pedig a párhuzamos kapcsolásé:

Sima mono kapcsolás (kb 75W 4 Ohmon, gyári készülékeken 100, 8 Ohmon a fele):

1. 1 db 1-es modul
2. Hangszóróvédelem

Sima stereo kapcsolás (2x 75W, gyári cuccokon 2x100 4 ohmon, 8 ohmon a fele):

1. 1-es modul
2. Hangszóróvédelem
3. 1-es modul

Hídkapcsolás monoban (csak 8 Ohm, kb 150W, gyári cuccokon 200-300W):

1. 1-es modul
2. 2-es modul
3. Hangszóróvédelem

Hídkapcsolás stereoban (csak 8 ohmon 2x150W, gyári cuccokon 2x200-300W)

1. 1-es modul
2. 2-es modul
3. Hangszóróvédelem
4. 1-es modul
5. 2-es modul

Párhuzamos kapcsolás monoban (4 Ohm-nál kisebb is lehet, 4 ohmon kb 75W):

1. 1-es modul
2. 3-as modul
3. hangszóróvédelem

Párhuzamos kapcsolás stereoban:

1. 1-es modul
2. 3-as modul
3. hangszóróvédelem
4. 1-es modul
5. 3-as modul

Híd+párhuzamos kapcsolás monoban (4 ohmon kb 300W, 8 Ohm-on a fele):

1. 1-es modul
2. 3-as modul
   
3. 2-es modul
4. 3-as modul
5. Hangszóróvédelem

Híd+párhuzamos kapcsolás stereoban:

1. 1-es modul
2. 3-as modul
   
3. 2-es modul
4. 3-as modul
5. Hangszóróvédelem
6. 1-es modul
7. 3-as modul
8. 2-es modul
9. 3-as modul

Elvileg van arra is lehetőség, hogy a párhuzamos modulra még 1 párhuzamos modult kapcsoljunk, így csökkentve tovább a lehetséges terhelést akár 4 Ohm alá is, vagy hídban 4 Ohm-ra.

Lehet tehát egy ilyet is:

1. 1-es modul
2. 3-as modul párhuzamos
3. 3-as modul párhuzamos
   
4. 2-es modul bridge
5. 3-as modul párhuzamos
6. 3-as modul párhuzamos

.... és ez megismételhető a hangszóróvédelem másik oldalától kiindulva ha stereo áramkör kell.

Ennek a modulrendszernek az az előnye, hogy 1 db panellel igen nehezen összerakható, nagyméretű panelt kéne csinálni stereo-hidalt-párhuzamos kapcsoláshoz. Ez már összesen 8 IC-t tartalmaz, de egy stereo-híd-2párhuzamos már 12 db-ot. Ezek a modulok egyszerűek, és egymásba lehet őket építeni az oldalakon lévő csatlakozósorok segítségével.

PDF kézikönyv példákkal