100W subwoofer amplifier for car-audio
8 September 2010 | | Dodał manekinen 
Complete car amplifier for subwoofer. This is a much powerful than previous TDA1562 based version (LINK),
but its based on push-pull converter so its more difficult to build.
Build-in low-pass filter, all on one one-sided 75mm x 125mm dimension
PCB.
It consist of three blocks:
1 – Push-pull converter. This is a copy of very good and tested AVT2732 circuit with all the current and voltage protections included. Schematic and polish description – LINK. This converter is based on the TL494(KA7500) driver. Over-voltage protection take care of the power amplifier safety – driver will shut-down if voltage exceeds 15V on input (converter has no voltage stabilization). Under-voltage protection take care of the car battery discharge – driver will shut-down if voltage drops to 9V and below. Current protection take care of switching transistors and general security of whole circuit. This is a very nice, simple, and reliable solution – if switching transistors are more loaded, then we get higher voltage on IN+ of build in comparator. This is measured by simple circuit consist of 1N4148 diodes and RC (10K,10n) filter. On IN-, we can adjust compare voltage with PR1 potentiometer and if voltage on IN+ exceeds that adjusted one, driver will shut-down. Green diode means normal work, red diode means that one of protections has disabled the driver. To restart, switch off and then on supply or REMOTE voltage. Soft-start circuit allows to slowly start converter and charge a big capacitance at the output.
Switching transformer. You can make your own or take one from ATX (or AT) pc power supply. Use the 5V and 12V lines, it has a very nice transmission – 2,4x. That means, if we put +14 battery voltage on 5V line, we get 2,4x more voltage on 12V line – about +/-33V to power audio amplifier. This is very good solution, but not every one transformer is good to use. First of all we must to separate common grounds for output lines (12V and 5V lines) – it is very important, otherwise our +14V battery voltage will be connected to power amplifier ground – this eliminate using this circuit in a car – because amplifier ground is a signal ground. Switching frequency is 50KHz, this is good for ATX/AT transformers. Lower frequency will cause transformer core to heats up. If you use your own transformer, you can lower switching frequency to reduce losses in switching. Do that by mounting bigger capacitor on pin5 of driver, e.g. 1nF will give frequency about 50KHz, 1,5nF give 30KHz. Switching transistors do not requires any kind of cooling if converter works properly. You can replace the IRFZ44N for other transistors, we need only 100W of output power and IRFZ44N can provide up to 300W. Converter driver is powered from REMOTE line, and it drains not more than 50mA from that line.
2 – Preamplifier and low-pass filter with cutt-off adjust. This is a simple circuit with one operational amplifier, see schematic for more. Supplied with symmetric voltage +12V/-12V provided from 12V zener diodes voltage limiter.
3 – Power amplifier. TDA7294 chip in its typical application, see datasheet for more. MUTE and ST-BY circuit modified – see fig.17 in datasheet – and permanently connected to +V. Two capacitors at the power amplifier chip are also push-pull converter output capacitors.
Other notes. Make two air-jumpers on pcb, from rectifying diodes to amplifier capacitors – use thick wires. Input capacitor C4 must have at least 4700uF, on its capacity and efficiency depends the output power. NECESSARILY use a 10A fuse on battery line. This is not for the beginners, launching of push-pull converter requires some knowledge and equipment (i.e. oscilloscope). However you can build this using exactly same values components like on the schematic and simply use it. When doing a first launch, use power-supply with current limiting.
DOWNLOAD – schematic, pcb project (top and bottom layer) in PDF. (10.09.2010 fix)
W kategoriach: Analogowe, Audio 
Tagi: Audio, filtr, opamp, subwoofer, TDA7294, wzmacniacz
6 komentarzy
Zdążyłem wczoraj pobrać załącznik zanim go usunąłeś i wydałeś poprawkę, widzę że niewiele się płytka zmienia :) A mogę wiedzieć czemu teraz jest poprawniej? Tamten schemat wydawał się też ok.
Pozwolisz że pomarudzę :)
Kondensatory przy końcówce nie za małe? Toć to pracuje w niskich częstotliwościach i powinno mieć zapas prądu?
Rezystory 2K2 przy zenerkach pewnie niepotrzebnie się grzeją, opamp nie wymaga aż takiego prądu. Spokojnie można dać 10K.
Układy gasikowe troche daleko od kluczy, zbyt dużo nie dają.
Nie podoba mi się troszkę ta rozlana masa wokół opampa, tam płyną spore prady do końcówki… ale jeśli nie ma to negatywnego wpływu to ok.
To była konstruktywna krytyka o którą sam prosisz na pierwszej stronie :) A po za tym, bardzo pięknie :) Wykorzystałeś dobre i sprawdzone rozwiązania, i bardzo dobrze, no bo po co wyważać otwarte drzwi? Układ zgrabny i niewielki jak na swoje możliwości. Pozdrawiam!
Hej.
Mnie również wydawało się że był ok, ale prototyp to prototyp. Wywaliłem 1 kondensator, przez niego odcięcie w filtrze nie działało prawidłowo. Rezystor był po prostu zbędny, dałem go z rozmachu…
Kondensatory 2x1000uF zupełnie wystarczają :) Zasilacz ma raczej sztywną charakterystykę i napięcie nie siada przy każdym łupnięciu tak jak przy trafach sieciowych. Tutaj cały prąd pochodzi z trafka, kondensatory głównie filtrują. Napięcie nie skacze, nie pulsuje, jest ok, więc po co pchać kolejne kondensatory.
Rezystory 2K2 dałem faktycznie za małe, ale jak się później okazało to dobrze jeśli siorbią trochę prądu – bez żadnego obciążenia, szpilki na wyjściu trafka naładowałyby kondensatory zbyt wysokim napięciem. Można dać 10K.
Gasiki daleko, niestety. Duży kondensator zaraz przy kluczach miał pierwszeństwo, gasików nie udało mi się już tam upchać. Jeśli ktoś zbuduje układ i będzie miał kłopot ze szpilkami napięcia, gasiki oczywiście może podlutować bezpośrednio do nóg kluczy :)
Masa – też się obawiałem, okazało się że nie ma to negatywnego wpływu na pracę całości. Z początku miałem problemy z przesterem w filtrze ale okazało się że winny był opamp LM358 – kompletnie nie nadaje się do audio… zwykły TL072 lub NE5532 załatwił sprawę.
Co do sprawdzonych rozwiązań, jak najbardziej, dzięki. Miałem wątpliwości co do ograniczenia prądowego w przetwornicy bo różne złe opinie czytałem ale po krótkiej zabawie stwierdziłem że rozwiązanie jest genialnie, proste i bezbłędne – działa świetnie. Przetwornica jest odporna na zwarcia po stronie wtórnej, błyskawicznie się wyłącza :)
Na schemacie zauważyłem nieścisłość: wartość C1 jest w tekście “4700uF lub więcej” a na schemacie jest 47uF.
Hej, dzięki! Oczywiście chodziło o kondensator C4 – opis poprawiłem.
Witam
Mam małe pytanie. Jak nawinąć transformator impulsowy?
Witam. Może ktoś dokładnie powiedzieć jak rozdzielić te masy? Mam taki sam transformatorek jak na zdjęciach. Tam gdzie jest te sześć wyjść to te cztery od dołu są ze sobą połączone po dwa. Rozdzieliłem tą wspólna masę i mam sześć kabli. Jak mierze te wyjścia z poszczególnymi masami to miernik pokazuje przejście nieraz na trzech przewodach a nieraz na 1. Proszę o dokładne wyjaśnienie tego. Mam już zrobiony ten wzmacniacz ale nie mogę sobie z tym poradzić.