Vorwort

Nach dem Kauf eines MAGNAT AD300 Subwoofer-Topteils stellte sich heraus, dass ihm mein alter Verstärker nach dem Chivilch-Schema eindeutig zu wenig war. Also war die Idee, etwas Neues zu schaffen. Die neuen Kriterien waren eine entsprechend hohe Ausgangsleistung und die Fähigkeit, an einer niederohmigen Last arbeiten zu können.

Funktional besteht der Verstärker aus vier Blöcken, einem Spannungswandler, einem Filterblock, einem Schutzblock und dementsprechend der Endstufe selbst. Ich werde Ihnen kurz über jeden von ihnen erzählen.

Spannungswandler

Der Hauptteil eines jeden Leistungsverstärkers ist das Netzteil. Es ist klar, dass es eindeutig nicht ausreicht, eine hohe Ausgangsleistung von 12 Volt aus der Batterie zu erhalten. Daher müssen Sie zunächst einen Spannungswandler erstellen, mit dem Sie eine bipolare + -60-V-Stromversorgung mit einer Leistung von mindestens 400 W erhalten. Nachdem ich im Forum gestöbert hatte, fand ich ein ziemlich einfaches und relativ gutes Schema.

Das Gehirn dieses Konverters ist der TL494NC-Chip, der Impulse einer bestimmten Frequenz erzeugt. Die Frequenz wird durch die Elemente R1 und C8 eingestellt. Außerdem fallen diese Impulse auf die Transistoren VT1, VT2, die die Steuertasten für die Ausgangstransistoren sind. Die wiederum öffnenden Ausgangstransistoren erzeugen einen hochfrequenten Wechselstrom in der Primärwicklung. Der Transformator erhöht die Spannung auf die angegebenen 60 V, dann wird der Strom durch die Diodenbrücke gleichgerichtet. Drosseln und Kondensatoren glätten Welligkeit und hochfrequente Störungen. Der Transformator ist auf einen Ferritring gewickelt, der aus zwei Ringen mit den Abmessungen 45 * 28 * 8 der Marke HM2000 geklebt ist. Alle Kanten des Rings werden mit einer Feile abgerundet, dann wird das Trans mit Lappenband umwickelt.

Die Primärwicklung ist mit 10 Kernen mit einem Durchmesser von 0,8 mm gewickelt und enthält 2 * 5 Windungen. Die Spulen sind gleichmäßig über den Ring verteilt. An den Schlussfolgerungen sind alle Kerne verdreht. Nach der Primärwicklung wieder eine Schicht Isolierband. Die Sekundärwicklung ist mit 3 Kernen des gleichen Drahtes gewickelt und enthält 2 * 19 Windungen.

Der Kühler für die Ausgangstransistoren ist eine Duraluminiumplatte, 3-4 mm dick, etwa 10 cm lang und etwa 3 cm hoch.

Zur Versorgung der Filtereinheit ist eine bipolare Versorgung + -15V erforderlich. Es wird mit einem Spannungsregler implementiert, der auf den Transistoren VT8, VT9 und den Rollen 7815, 7915 montiert ist. Transistoren und Rollen haben auch kleine Aluminium-Kühlerplatten. Um die Schutzeinheit mit Strom zu versorgen, wurde ein Abgriff vom positiven Stromversorgungszweig des Verstärkers vorgenommen. Den Spannungsabfall realisiert ein Zwei-Watt-Widerstand R17.

Der Konverter wird ebenso wie der Verstärker selbst über die REM-Klemme eingeschaltet und mit + 12 V vom Radio, Zündschalter oder beispielsweise einem Schalter versorgt. Wenn der Verstärker ausgeschaltet ist, ist der Stromverbrauch sehr gering. Die Platine bietet auch einen Anschluss zum Anschließen von Kühlgebläsen. Maße Leiterplatte 140 x 105 mm.

Verstärker

Die hochwertige Endstufenschaltung stammt ebenfalls von der Forumsseite der Site. Dieser Verstärker heißt "". Das Schema wurde aufgrund seiner hohen Klangqualität, hohen Leistung, relativ einfachen Einrichtung und seines hohen Basspotentials ausgewählt.

Ein richtig zusammengebauter Verstärker funktioniert sofort, die Einstellung läuft auf die Einstellung des Ruhestroms hinaus. Er wird mit einem Trimmerwiderstand R15 eingestellt. Stellen Sie zunächst den minimalen Ruhestrom ein und lassen Sie den Verstärker 15-20 Minuten bei mittlerer Leistung laufen. Danach wird der Eingang kurzgeschlossen, die Akustik ausgeschaltet und der Ruhestrom auf 50-80 mA eingestellt. Sie wird anhand des Spannungsabfalls an den Widerständen R24 - R27 gemessen und sollte im Bereich von 0,22 bis 0,36 V liegen. Die Spannung an der rechten und linken Schulter kann geringfügig abweichen. In der Schaltung ist es wünschenswert, Filmkondensatoren K73-17 oder importierte Analoga zu verwenden, C8, C12, C13 - Keramik kann verwendet werden. Es ist wünschenswert, Ausgangs- und Vorausgangstransistoren paarweise auszuwählen, nun, zumindest aus einer Charge ist es auch wünschenswert, VT1, VT3 und VT2, VT4 paarweise auszuwählen. Auf dem Foto haben die Widerstände R1 und R2 0,25 W, später wurden sie durch 2 W ersetzt, obwohl 0,5 W-Widerstände ausreichen. Für die Transistoren VT5 stellte VT7 einen kleinen Aluminiumheizkörper her. Die Abmessungen der Leiterplatte betragen 140x80mm.

Block von Filtern und Schutz

Da der Verstärker für einen Subwoofer vorgesehen ist, ist es notwendig, ein summiertes, schmalbandiges Niederfrequenzsignal vom allgemeinen breitbandigen Stereosignal zu isolieren. Für diese montierte Filtereinheit. Es enthält einen Combiner, der das Stereosignal zu Mono summiert, einen Subsonic, der infratiefe Frequenzen unterdrückt, einen Tiefpassfilter, der den Bereich bis 300 Hz mit einer Flankensteilheit von 12 dB/Okt. abschneidet, einen einstellbaren Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz im Bereich von 35-150Hz und eine Phasensteuerung, die das Phasensignal verschiebt, um es besser an die Akustik anzupassen.

Alle Kondensatoren in den Signalkreisen sind Folien, außer C3, C4, C6, C8. In meinem Fall sind die Shunts C5, C7 ebenfalls aus Keramik. Wenn die Empfindlichkeit des Verstärkers niedrig ist, können die Widerstände R7, R8, R9, R10 die Verstärkung ändern. Sie können es erhöhen, indem Sie die Werte von R9, R10 erhöhen und R7, R8 verringern. Das Diagramm ist unten dargestellt.

Die Schutzeinheit rettet den Subwoofer bei einer Fehlfunktion des Verstärkers und schützt die Lautsprecher vor Gleichspannung. Es eliminiert auch Einschaltklicks, indem die Last einige Sekunden nach dem Einschalten des Verstärkers angeschlossen wird. Ein Nachteil ist, dass die Schaltung von der gleichen Stromquelle versorgt wird wie die Endstufe, sodass das Relais beim Ausschalten den Lautsprecher nicht sofort ausschaltet, sondern nach einigen Sekunden, in denen die Kondensatoren der Stromversorgung entladen werden.

Die Schutzeinheit und die Filtereinheit sind auf einer Leiterplatte mit den Abmessungen 185 x 53 mm montiert. Es gibt keinen Platz für Zenerdioden VD2, VD3, ich habe sie an der Stelle gelötet, an der die Stromversorgung mit der Platine verbunden ist, obwohl ich denke, dass Sie darauf verzichten können, vielleicht arbeitet das Relais dann im ausgeschalteten Zustand etwas schneller.

Gehäusedesign und Installation

Alle Platinen sind auf einer 3mm dicken Duraluminiumplatte montiert. Auch der Strahler der Ausgangstransistoren wird daran angeschraubt. Zwischen dem Kühlkörper und der Basis wird eine Schicht Wärmeleitpaste aufgetragen, sodass die Platte auch die Rolle eines Kühlkörpers spielt. Die Ausgangstransistoren werden direkt auf den Kühlkörper gepresst, zwischen den Kühlkörpern und den Transistorgehäusen befindet sich eine Isolierdichtung und eine Schicht Wärmeleitpaste.

Die Seitenwände bestehen aus Eichendielen mit den Maßen 230 x 47 x 15 mm. An der Innenseite der Lamellen sind unten Fasen angebracht, in die der Sockel des Verstärkers eingesetzt wird. Von außen wurden die Dielen braun gefärbt und lackiert. Die Vorder- und Rückwände bestehen ebenfalls aus Duraluminiumplatten. Eingangs- und Ausgangsanschlüsse, Empfindlichkeitsregler, Frequenzabschaltung und Phasenregler, eine Betriebsanzeige und ein Kühler sind auf der Frontplatte angebracht. An der Rückwand ist ein weiterer Kühler angebracht, außerdem sind Löcher für die Luftzirkulation angebracht. Stromanschlüsse befinden sich ebenfalls auf der Rückseite. Der Frontkühler bläst kalte Luft von außen ins Innere des Gehäuses, direkt auf den Radiator. Rückseite zum Absaugen der Warmluft aus dem Gehäuse. Abkühlung im Herbst ist ausreichend, im Sommer wurden keine Tests durchgeführt, dennoch schließe ich eine Überhitzung bei hoher Leistung nicht aus. Wenn Sie das Design wiederholen, würde ich Ihnen daher raten, die Größe der Heizkörper leicht zu erhöhen.

Die obere Abdeckung besteht aus laminiertem MDF, seine Dicke beträgt 3-4 mm, schwarze Farbe und Lack auf der Oberseite.

Der Verstärker klingt toll, druckvoll, durchsetzungsfähig, die Leistungsreserve ist spürbar, der Bass ist straff und tief.

Nachfolgend können Sie Leiterplatten im LAY-Format herunterladen

Liste der Funkelemente

Bezeichnung	Art der	Konfession	Menge	Notiz	Punktzahl	Mein Notizbuch
	Spannungswandler
DA1	PWM-Controller	TL494	1			Zum Merkzettel
	Linearregler	LM78L15	1			Zum Merkzettel
	Linearregler	LM79L15	1			Zum Merkzettel
VT1, VT2	bipolarer Transistor	BC556	2			Zum Merkzettel
VT3-VT6	MOSFET-Transistor	IRF3205	4			Zum Merkzettel
VT7	bipolarer Transistor	BC546	1			Zum Merkzettel
VT8	bipolarer Transistor	KT815B	1			Zum Merkzettel
VT9	bipolarer Transistor	KT814B	1			Zum Merkzettel
VD1, VD4-VD7	Diode	KD213A	5			Zum Merkzettel
VD2, VD3	Gleichrichterdiode	1N4148	2			Zum Merkzettel
VD8-VD11	Zenerdiode	1N4743A	4	Bei 13 Volt		Zum Merkzettel
C1, C24-C27	Kondensator	1 μF	5			Zum Merkzettel
C2-C5		2200uF 25V	4			Zum Merkzettel
C6	Kondensator	0,1 uF	1			Zum Merkzettel
C7, C9, C11	Elektrolytkondensator	22 μF	3			Zum Merkzettel
C8	Kondensator	1,2 nF	1			Zum Merkzettel
C10	Kondensator	10 nF	1			Zum Merkzettel
C12-C15	Kondensator	0,68 uF	4			Zum Merkzettel
C16-C23	Elektrolytkondensator	1000uF 63V	8			Zum Merkzettel
R1	Widerstand	15 kOhm	1	0,125 Watt		Zum Merkzettel
R2, R9-R12	Widerstand	10 Ohm	5	0,25 Watt		Zum Merkzettel
R3, R14	Widerstand	10 kOhm	2	0,125 Watt		Zum Merkzettel
R4	Widerstand	47 kOhm	1	0,125 Watt		Zum Merkzettel
R5, R6	Widerstand	20 Ohm	2	0,25 Watt		Zum Merkzettel
R7, R8	Widerstand	1 kOhm	2	0,25 Watt		Zum Merkzettel
R13	Widerstand	56 Ohm	1	2 Watt		Zum Merkzettel
R15, R16	Widerstand	3 kOhm	2	0,25 Watt		Zum Merkzettel
R17	Widerstand	1 kOhm	1	2 Watt		Zum Merkzettel
FU1	Sicherung	40A	1			Zum Merkzettel
L1	Gaspedal		1	Ferrit 8mm, Draht 2mm, 10 Windungen		Zum Merkzettel
L2, L3	Gaspedal		2	Ferrit 8 mm, Draht 1,4–2 mm, 5–6 Windungen		Zum Merkzettel
T1			1	Siehe Artikel		Zum Merkzettel
	Verstärker
VT1, VT2	bipolarer Transistor	2N5551	2			Zum Merkzettel
VT3, VT4	bipolarer Transistor	2N5401	2			Zum Merkzettel
VT5	bipolarer Transistor	2SB649	1			Zum Merkzettel
VT6, VT7	bipolarer Transistor	2SD669	2			Zum Merkzettel
VT8	bipolarer Transistor	2SC3182	1			Zum Merkzettel
VT9	bipolarer Transistor	2SA1265	1			Zum Merkzettel
VT10, VT11	bipolarer Transistor	2SC5200	2			Zum Merkzettel
VT12, VT13	bipolarer Transistor	2SA1943	2			Zum Merkzettel
VD1, VD2	Zenerdiode	1N4744A	2			Zum Merkzettel
C1, C2	Elektrolytkondensator	100uF	2			Zum Merkzettel
C3-C5, C11, C14, C19, C20	Kondensator	0,47 uF	7			Zum Merkzettel
C6, C7	Elektrolytkondensator	47uF 16V	2			Zum Merkzettel
C8	Kondensator	240 pF	1			Zum Merkzettel
C9, C10	Elektrolytkondensator	220uF 16V	2			Zum Merkzettel
C12, C13	Kondensator	100 pF	2			Zum Merkzettel
C15	Kondensator	24 pF	1			Zum Merkzettel
C16	Kondensator	1 μF	1			Zum Merkzettel
C17, C18	Elektrolytkondensator	1000uF 63V	2			Zum Merkzettel
C21	Kondensator	0,1 uF	1			Zum Merkzettel
R1, R2	Widerstand	4,7 kOhm	2	1 Watt		Zum Merkzettel
R3, R4	Widerstand	6,8 kOhm	2	0,125 Watt		Zum Merkzettel
R5, R10-R13	Widerstand	100 Ohm	5	0,125 Watt		Zum Merkzettel
R6	Widerstand	47 kOhm	1	0,125 Watt		Zum Merkzettel
R7-R9	Widerstand	1 kOhm	3	0,125 Watt		Zum Merkzettel
R14	Widerstand	4,7 kOhm	1	0,125 Watt		Zum Merkzettel
R15	Trimmerwiderstand	4,7 kOhm	1			Zum Merkzettel
R16, R17	Widerstand	47 Ohm	2	0,5 Watt		Zum Merkzettel
R18	Widerstand	180 Ohm	1	1 Watt		Zum Merkzettel
R19	Widerstand	15 kOhm	1	0,125 Watt		Zum Merkzettel
R20-R23	Widerstand	2,2 Ohm	4	1 Watt		Zum Merkzettel
R24-R27	Widerstand	0,22 Ohm	4	5 Watt		Zum Merkzettel
R28	Widerstand	4,7 Ohm	1	2 Watt		Zum Merkzettel
	Filterblock
OP1, OP2	Operationsverstärker	TL074	2			Zum Merkzettel
C1, C2	Kondensator	3,3uF	2			Zum Merkzettel
C3-C6	Kondensator	100 pF	4			Zum Merkzettel
C7-C9, C12, C14, C17	Kondensator	0,1 uF	6			Zum Merkzettel
C10, C11	Kondensator	0,22uF	2			Zum Merkzettel
C13, C16	Kondensator	68 nF	2			Zum Merkzettel
C15	Kondensator	50nF	1			Zum Merkzettel
R1, R2, R5, R6	Widerstand	2,2 kOhm	4

Angefangen hat alles damit, dass ich mir vor anderthalb Jahren einen Zwölf-Zoll-Tieftöner gekauft habe, um einen Auto-Subwoofer zusammenzubauen. Aber es war nicht genug Zeit, und der Lautsprecher in meiner Wohnung abgestanden. Und jetzt, anderthalb Jahre später, habe ich mich endlich entschlossen, aber kein Auto, sondern einen aktiven Heim-Subwoofer zusammenzubauen. In diesem Artikel werde ich beschreiben Schritt für Schritt Anweisungen für die Berechnung und Montage von Subwoofern dieser Art.

1. Berechnung und Auslegung des Gehäuses (Box) des Subwoofers

Zur Berechnung des Subwoofer-Gehäuses benötigen wir:

• Thiel-Small Parameter für Lautsprecher,
• Programm zur Berechnung des Akustikdesigns

1.1 Messung der Thiel-Small-Parameter für einen Lautsprecher

Normalerweise werden diese Parameter vom Hersteller im Pass des Lautsprechers oder auf seiner Website angegeben. Aber jetzt haben die meisten auf den Märkten verkauften Lautsprecher (einschließlich meines Lautsprechers) diese Parameter nicht angegeben oder entsprechen ihnen nicht (trotz zahlreicher Versuche konnte ich meinen Lautsprecher nicht im Internet finden, und die Thiel-Small Parameter haben bereits und es gab keine Frage.) Daher müssen wir alles selbst messen.

Dazu benötigen wir:

• Computer oder Laptop mit einer GUTEN (d. h. mit einem linearen Frequenzgang) Soundkarte,
• Ein Software-Soundgenerator, der den Kopfhörerausgang einer Soundkarte verwendet (das Programm gefällt mir persönlich,
• Wechselspannungsmesser mit der Fähigkeit, Spannungen in der Größenordnung von 0,1 mV zu messen,
• Schublade mit Phasenwender,
• Widerstand 150-220 Ohm,
• Stecker, Kabel usw. ……..

1.1.1. Prüfen wir zunächst die Linearität des Frequenzgangs der Soundkarte. Es gibt eine Vielzahl von Programmen, die automatisch den Frequenzgang im Bereich von 20-20000 Hz messen (bei Verbindung des Kopfhörerausgangs mit dem Mikrofoneingang der Soundkarte). Aber hier werde ich eine manuelle Methode zur Messung des Frequenzgangs im Bereich von 10-500 Hz beschreiben (nur dieser Bereich ist wichtig für die Messung der Til Small-Parameter eines Niederfrequenzstrahlers). Wenn Sie kein Wechselstrom-Voltmeter mit der Fähigkeit zur Messung von Spannungen in der Größenordnung von 0,1 mV zur Hand haben, machen Sie sich keine Sorgen, Sie können ein normales, preiswertes Multimeter (Tester) verwenden. Typischerweise messen solche Multimeter Wechselspannung mit einer Genauigkeit von 0,1 V und Gleichspannung mit einer Genauigkeit von 0,1 mV. Um eine Wechselspannung in der Größenordnung von mehreren mV zu messen, müssen Sie lediglich eine Diodenbrücke vor den Multimetereingang schalten und im Voltmetermodus Gleichspannung im Bereich bis 200 mV messen.

Verbinden Sie zuerst ein Voltmeter mit dem Kopfhörerausgang (entweder mit dem rechten oder mit dem linken Kanal).

Schalten Sie alle Soundeffekte und Equalizer aus, öffnen Sie die Lautsprechereigenschaften und stellen Sie die Lautstärke auf 100 % ein.

Öffnen Sie das Programm, drücken Sie „Optionen“, wählen Sie unter „Tonintervall“ „Frequenz“ und stellen Sie den Schritt auf 1 Hz ein.

Schließen Sie "Optionen", stellen Sie die Lautstärke auf 100 % ein, stellen Sie die Anfangsfrequenz auf 10 Hz ein und drücken Sie "Play". Mit der „+“-Taste beginnen wir sanft, in 1-Hz-Schritten, die Generatorfrequenz auf 500 Hz zu erhöhen.

Gleichzeitig schauen wir uns den Spannungswert am Voltmeter an. Wenn die maximale Amplitudendifferenz innerhalb von 2 dB (1,259-mal) liegt, dann dies Soundkarte geeignet zum Messen von Lautsprecherparametern. Bei mir lag der Maximalwert beispielsweise bei 624 mV und der Minimalwert bei 568 mV, 624/568 = 1,09859 (0,4 dB), was durchaus akzeptabel ist.

1.1.2. Kommen wir zu den lang erwarteten Thiel-Small-Parametern. Die minimalen Parameter, mit denen es möglich ist, ein akustisches Design zu berechnen und zu entwerfen (in dieser Fall Subwoofer) ist:

• Resonanzfrequenz (Fs),
• Gesamter elektromechanischer Qualitätsfaktor (Qts),
• Äquivalentes Volumen (Vas).

Für eine professionellere Berechnung werden noch mehr Parameter benötigt, wie z. B. mechanische Güte (Qms), elektrische Güte (Qes), Empfindlichkeit (SPL) usw.

1.1.2.1. Bestimmung der Resonanzfrequenz (Fs) eines Lautsprechers.

Wir sammeln ein solches Schema.

Der Lautsprecher sollte so weit wie möglich von Wänden, Boden und Decke entfernt im freien Raum stehen (ich habe ihn an einem Kronleuchter aufgehängt). Wir öffnen das NCH-Tongenerator-Programm erneut, bestehen auf der Lautstärke wie oben beschrieben, stellen die Anfangsfrequenz auf 10 Hz ein und beginnen, die Frequenz schrittweise in 1-Hz-Schritten zu erhöhen. Gleichzeitig betrachten wir erneut den Wert des Voltmeters, der zunächst ansteigt, bei der Eigenresonanzfrequenz (Fs) den Höchstpunkt (Umax) erreicht und bis zum Mindestpunkt (Umin) abzufallen beginnt. Bei weiterer Erhöhung der Frequenz steigt die Spannung allmählich an. Der Graph der Abhängigkeit der Spannung (aktiver Widerstand des Lautsprechers) von der Frequenz des Signals sieht so aus.

Die Frequenz, bei der der Voltmeterwert maximal ist, ist die ungefähre Resonanzfrequenz (in Schritten von 1 Hz). Zur Bestimmung der genauen Resonanzfrequenz ist es erforderlich, im Bereich der ungefähren Resonanzfrequenz die Frequenz schrittweise nicht mehr um 1 Hz, sondern um 0,05 Hz zu verändern (Genauigkeit 0,05 Hz). Wir schreiben die Resonanzfrequenz (Fs) auf, Mindestwert Voltmeter (Umin), der Wert des Voltmeters bei der Resonanzfrequenz (Umax) (in Zukunft werden sie zur Berechnung der folgenden Parameter nützlich sein).

1.1.2.2. Bestimmung des gesamten elektromechanischen Qualitätsfaktors (Qts) eines Lautsprechers.
Finden Sie UF1, F2 mit der folgenden Formel.

Durch Ändern der Frequenz erreichen wir die Werte des Voltmeters, die der Spannung UF1, F2 entsprechen. Es wird zwei Frequenzen geben. Einer liegt unterhalb der Resonanzfrequenz (F1), der andere oberhalb (F2).

Mit dieser Formel können Sie die Richtigkeit der Berechnungen überprüfen.

Wenn die Differenz zwischen Fs' und Fs 1 Hz nicht überschreitet, können Sie die Messungen sicher fortsetzen. Wenn nicht, dann müssen Sie zuerst alles tun. Mit dieser Formel finden wir den mechanischen Qualitätsfaktor (Qms).

Der elektrische Qualitätsfaktor (Qes) wird mit dieser Formel ermittelt.

Schließlich bestimmen wir mit dieser Formel den elektromechanischen Gesamtgütefaktor (Qts).

1.1.2.3. Bestimmen Sie die äquivalente Lautstärke (Vas) eines Lautsprechers.

Um die exakte Äquivalenzlautstärke zu ermitteln, benötigen wir für unseren Lautsprecher eine vorgefertigte, langlebige, geschlossene Bassreflexbox mit Loch.

Die Lautstärke der Box hängt vom Durchmesser des Lautsprechers ab und wird entsprechend dieser Tabelle gewählt.

Wir befestigen den Lautsprecher an der Box und schließen ihn an die oben beschriebene Schaltung an (Abb. 9). Öffnen Sie erneut das NCH-Tongeneratorprogramm, stellen Sie die Anfangsfrequenz auf 10 Hz ein und verwenden Sie die Schaltfläche „+“, um sanft in 1-Hz-Schritten zu beginnen, um die Generatorfrequenz auf 500 Hz zu erhöhen. Gleichzeitig betrachten wir den Wert des Voltmeters, der wieder auf die Frequenz FL anzusteigen beginnt, dann abnimmt, den Minimalpunkt bei der Frequenz des Phaseninverters (Fb) erreicht, wieder ansteigt und den Maximalpunkt bei erreicht die Frequenz FH, dann verringern und langsam wieder erhöhen. Der Graph der Abhängigkeit der Spannung von der Frequenz des Signals hat die Form eines zweihöckrigen Kamels.

Und schließlich finden wir das äquivalente Volumen (Vas) mit dieser Formel (wobei Vb das Volumen der Box mit dem Phaseninverter ist).

Wir wiederholen alle unsere Messungen 3-5 Mal und bilden das arithmetische Mittel aller Parameter. Wenn wir beispielsweise die Fs-Werte 30,45 Hz 30,75 Hz 30,55 Hz 30,6 Hz 30,8 Hz erhalten, dann nehmen wir (30,45 + 30,75 + 30,55 + 30,6 + 30,8)/5 = 30,63 Hz.

Als Ergebnis all meiner Messungen habe ich die folgenden Parameter für meinen Lautsprecher erhalten:

• Fs = 30,75 Hz
• Qts=0,365
• Vas = 112,9 ≈ 113 L

1.2 Modellierung und Berechnung des Subwoofergehäuses (Box) mit dem Programm JBL Speakershop.

Es gibt mehrere Möglichkeiten der akustischen Gestaltung, von denen die folgenden die gängigsten sind.

• Belüftete Box-Box mit Phasenwender,
• Bandpass 4., 6. und 8. Ordnung,
• Passivstrahler - eine Box mit einem Passivstrahler,
• Geschlossene Kiste - eine geschlossene Kiste.

Die Art des akustischen Designs wird anhand der Thiel-Small-Parameter des Lautsprechers ausgewählt. Wenn Fs/Qts<50, то такой громкоговоритель можно использовать исключительно в закрытом оформлении, если Fs/Qts>100, dann ausschließlich in Vented Box oder Band-Pass oder Closed Box. Wenn 50

Laden Sie zunächst das Programm herunter und installieren Sie es. Dieses Programm wurde für Windows XP geschrieben und funktioniert nicht unter Windows 7. Damit das Programm unter Windows 7 funktioniert, müssen Sie es herunterladen und installieren virtuelle Maschine Windows Virtual PC-XP Mode (Sie können ihn von der offiziellen Microsoft-Website herunterladen) und führen Sie die Installation von JBL Speakershop darüber aus. Sie müssen JBL Speakershop auch über eine virtuelle Maschine öffnen. Nach dem Öffnen des Programms sehen wir diese Schnittstelle.

Drücken Sie „Lautsprecher“ und wählen Sie „Parameter – Minimum“, in Fenster öffnen Schreiben Sie jeweils den Wert der Resonanzfrequenz (Fs), den Wert des äquivalenten Volumens (Vas), den Wert des gesamten elektromechanischen Qualitätsfaktors (Qts) und drücken Sie „Akzeptieren“.

Gleichzeitig bietet das Programm zwei optimale (mit dem gleichmäßigsten Frequenzgang) Optionen, eine in geschlossener Bauform (Closed Box), die andere in einer Vented Box (Box mit Phasenwender). Drücken Sie „Plot“ (sowohl im Feld „Vented“ als auch im Feld „Closed“) und sehen Sie sich das Frequenzgangdiagramm an. Wir wählen das Design, dessen Frequenzgang für unsere Anforderungen am besten geeignet ist.

In meinem Fall ist dies die Vented-Box, da die Closed-Box bei niedrigen Frequenzen (20-50 Hz) einen viel größeren Amplitudenabfall aufweist als die Vented-Box (Abbildung oben).

Wenn Ihnen die Lautstärke der Box optimal zusagt, dann können Sie eine Box mit einer solchen Lautstärke bauen und den Klang des Subwoofers genießen. Wenn nicht (bei zu großen Lautstärken), müssen Sie Ihre eigene Lautstärke einstellen (je näher an der optimalen Lautstärke, desto besser) und die optimale Abstimmfrequenz des Phaseninverters berechnen.

Klicken Sie dazu im Bereich der belüfteten Box auf „Benutzerdefiniert“, geben Sie im sich öffnenden Fenster Ihre Lautstärke der Box ein und klicken Sie auf „Optimum Fb“ (in diesem Fall berechnet das Programm die optimale Abstimmfrequenz des Phaseninverters , bei der der Frequenzgang des Akustikdesigns am linearsten ist) und dann „Akzeptieren“.

Drücken Sie „Box“ und wählen Sie „Vent…“. Geben Sie im sich öffnenden Fenster im Bereich „Custom“ den Durchmesser des Rohrs (Dv) ein, das wir als Phaseninverter verwenden werden. Wenn wir zweiphasige Wechselrichter verwenden, setzen wir einen Punkt auf „Fläche“ und schreiben die Gesamtquerschnittsfläche der Rohre.

Drücken Sie „Akzeptieren“ und im Bereich „Benutzerdefiniert“ in der Zeile Lv erscheint die Länge des Phasenwenderrohrs. Jetzt, da wir das Innenvolumen der Box, den Durchmesser und die Länge des Phaseninverterrohrs kennen, können wir sicher mit dem Entwurf des akustischen Designs fortfahren, aber wenn Sie wirklich das optimale Seitenverhältnis der Box wissen möchten, können Sie „Box “, wählen Sie „Maße…“.

1.3 Design des Gehäuses (Box) des Subwoofers

Um einen hochwertigen Klang zu erhalten, muss das akustische Designgehäuse nicht nur korrekt berechnet, sondern auch sorgfältig hergestellt werden. Nachdem Sie das Innenvolumen der Box, die Länge und den Durchmesser des Phaseninverterrohrs bestimmt haben, können Sie sicher mit der Herstellung des Subwoofer-Gehäuses fortfahren. Das Material der Box muss ausreichend stark und steif sein. Das am besten geeignete Material für Hochleistungs-Akustikgehäuse ist 20 mm MDF. Die Wände der Box sind mit selbstschneidenden Schrauben aneinander befestigt und die Lücken zwischen ihnen sind mit Dichtmittel oder Silikon verschmiert. Nachdem die Schachtel hergestellt ist, werden Löcher für die Griffe gemacht und die äußere Oberfläche ist fertig. Alle Unregelmäßigkeiten werden mit Kitt oder Epoxidharz ausgeglichen (ich gebe dem Kitt etwas PVA-Kleber hinzu, der verhindert, dass im Laufe der Zeit Risse entstehen, und reduziert das Vibrationsniveau). Nachdem der Kitt getrocknet ist, müssen die Oberflächen geschliffen werden, bis vollkommen glatte Wände erhalten werden. Die fertige Schachtel kann entweder bemalt oder mit einer selbstklebenden Dekofolie beklebt oder einfach mit einem dicken Stoff verklebt werden. Von innen wird ein schallabsorbierendes Material aus Watte und Gaze an die Wände der Kiste geklebt (in meinem Fall habe ich die Watte geklebt). Als Phasenwender können Sie ein Kunststoff-Abwasserrohr oder einen Papierstab aus verschiedenen Rollen verwenden, sowie einen fertigen Phasenwender, den es in fast jedem Musikgeschäft zu kaufen gibt.

Rahmen aktiver Subwoofer besteht aus zwei Fächern. Im ersten Fach befindet sich der Lautsprecher selbst, im zweiten die gesamte Elektrik (Trennverstärker, Verstärker, Netzteil ......). In meinem Fall habe ich die Addierereinheit und die Filtereinheit in einem separaten Fach von der Endstufeneinheit, dem Netzteil und der Kühleinheit platziert. Von innen habe ich die Wände des Fachs der Addierereinheit und der Filtereinheit mit Folie beklebt, die ich mit Masse (GND) verbunden habe. Die Folie verhindert Fremdfelder und reduziert den Geräuschpegel.

Wenn Sie meine Leiterplatten verwenden, dann sollten diese Fächer folgende Maße haben.

2. Der elektrische Teil des aktiven Subwoofers

Kommen wir zum elektrischen Teil des aktiven Subwoofers. Das allgemeine Schema und Funktionsprinzip des Geräts wird durch dieses Schema dargestellt.

Das Gerät besteht aus vier Blöcken, die auf separaten Leiterplatten montiert sind.

• Addiererblock (Summatoren),
• Filtereinheit (Subwoofer-Treiber),
• Leistungsverstärkerblock,
• Netzteil (Netzteil) und Kühleinheit (Heatsink fun).

Zuerst gelangt das Audiosignal in den Summators-Block, wo die Signale des rechten und des linken Kanals summiert werden. Dann tritt es in die Filtereinheit (Subwoofer-Treiber) ein, wo das Subwoofer-Signal gebildet wird, das einen Lautstärkeregler, einen Subsonic-Filter (Tiefpass-Infrafilter), Bassverstärker(Erhöhen der Lautstärke bei einer bestimmten Frequenz) und Crossover (Filter niedrige Frequenzen). Nach der Bildung gelangt das Signal in die Leistungsverstärkereinheit (Power Amplifier) ​​und dann zum Lautsprecher.
Wir werden diese Blöcke separat besprechen.

2.1 Addiererblock (Summatoren)

2.1.1.Schema

Betrachten Sie zunächst die in der folgenden Abbildung gezeigte Addiererschaltung.

Tonsignal mit Externe Geräte(Computer, CD-Player……..) geht zum Addiererblock, der 6 Stereoeingänge hat. 5 davon sind gewöhnliche Line-Eingänge, die sich nur in der Art der Anschlüsse unterscheiden. Und der sechste ist ein Hochspannungseingang, an den Sie den Lautsprecherausgang anschließen können (z. Musik Zentrum oder Autoradios ohne Line-Out). Jeder Eingang verfügt über einen separaten Op-Amp-Combiner, der die Signale des rechten und des linken Kanals verschiebt, wodurch verhindert wird, dass das Tonsignal von einem externen Gerät zum anderen übertragen wird, während gleichzeitig mehrere externe Geräte an den Subwoofer angeschlossen werden können. Und es gibt auch Ausgänge (5 Ausgänge, der 6. passte einfach nicht auf die Platine und wurde daher nicht installiert), die es ermöglichen, dasselbe Signal, das in den Subwoofer eintritt, an den Eingang einer Breitband-Stereoanlage anzulegen. Dies ist sehr praktisch, wenn die Tonquelle nur einen Ausgang hat.

2.1.2.Komponenten

Als Operationsverstärker wurden TL074 (5 Stück) verwendet. Widerstände sind für 0,25 W oder höher ausgelegt (Widerstandswerte sind im Diagramm dargestellt). Alle Elektrolytkondensatoren haben eine Nennspannung von 25 Volt oder höher (Kapazitätsangaben sind im Diagramm dargestellt). Als unpolare Kondensatoren können Sie Keramik- oder Folienkondensatoren verwenden (Folie ist besser), aber wenn Sie wirklich wollen, können Sie spezielle Audiokondensatoren einsetzen (Kondensatoren, die für den Einsatz in hochwertigen Audiosystemen entwickelt wurden). Drosseln im Stromversorgungskreis von Operationsverstärkern sollen das „Rauschen“ aus der Stromversorgung unterdrücken. Die Spulen L1-L4 enthalten 20 Windungen, die mit Kupferdraht mit einem Durchmesser von 0,7 mm um den Kern eines Gelstifts (3 mm) gewickelt sind. RCA, 3,5-mm-Audiobuchse, 6,35-mm-Audiobuchse, XLR- und WP-8-Anschlüsse werden ebenfalls verwendet.

2.1.3.Leiterplatte

Die Leiterplatte ist gemäß . Nach dem Löten der Teile sollte die Leiterplatte beschichtet werden, um eine Oxidation des Kupfers zu vermeiden.

2.1.4 Foto des fertigen Addiererblocks

Die Addiereinheit wird von einer bipolaren ±12-V-Stromversorgung versorgt. Die Eingangsimpedanz beträgt 33kΩ.

2.2 Filterblock (Subwoofer-Treiber)

2.2.1.Schema

Betrachten Sie die in der Abbildung unten gezeigte Subwoofer-Treiberschaltung.

Das summierte Signal vom Addiererblock gelangt in den Filterblock, der aus folgenden Teilen besteht:

• Lautstärkeregler (Lautstärkeregler),
• Infra-Tiefpassfilter (Subsonic-Filter),
• Bassverstärker einer bestimmten Frequenz (Bass-Booster),
• Tiefpassfilter (Frequenzweiche).

Die Lautstärkeregelung erfolgt in zwei Stufen. Der erste ist, wenn das Signal in den Filterblock eintritt, was den Pegel des eigenen „Rauschens“ des Addiererblocks reduziert, der zweite, wenn das Signal den Filterblock verlässt, was den Pegel des eigenen „Rauschens“ des Filterblocks reduziert . Die Lautstärke wird mit einem variablen Widerstand VR3 eingestellt. Nach der ersten Lautstärkeregelung gelangt das Signal in den sogenannten „Bass-Booster“, ein Gerät, das die Amplitude von Signalen einer bestimmten Frequenz erhöht. Das heißt, wenn die Bass-Booster-Abstimmfrequenz beispielsweise bei 44 Hz eingefügt wird und der Verstärkungspegel bei 14 dB liegt, sieht der Frequenzgang so aus ( Reihe1).

Reihe2- Abstimmfrequenz = 44 Hz, Verstärkungspegel = 9 dB,
Reihe3- Abstimmfrequenz = 44 Hz, Verstärkungspegel = 2 dB,
Reihe4- Abstimmfrequenz = 33 Hz, Verstärkungspegel = 3 dB,
Reihe5- Abstimmfrequenz = 61 Hz, Verstärkungspegel = 6 dB.

Die Abstimmfrequenz des Bassverstärkers wird mit einem variablen Widerstand VR5 (innerhalb von 25 ... 125 Hz) und der Verstärkungspegel mit einem Widerstand VR4 (innerhalb von 0 ... + 14 dB) eingegeben. Nach dem Bass-Booster gelangt das Signal in den Subsonic-Filter, einen Filter, der unerwünschte, ultratiefe Signale abschneidet, die für Menschen nicht mehr hörbar sind, aber den Verstärker stark überlasten können, wodurch die tatsächliche Ausgangsleistung des Systems reduziert wird. Die Grenzfrequenz des Filters wird mit einem variablen Widerstand VR2 innerhalb von 10…80Hz eingestellt. Wird beispielsweise die Cutoff-Frequenz bei 25Hz eingefügt, so hat der Frequenzgang folgende Form.

Nach dem Infra-Tiefpassfilter gelangt das Signal in den Tiefpassfilter (Crossover), der die oberen, für den Subwoofer unnötigen (Mitten + Höhen) Frequenzen abschneidet. Die Grenzfrequenz wird mit einem variablen Widerstand VR1 innerhalb von 30 ... 250 Hz eingestellt. Die Flankensteilheit der Dämpfung beträgt 12 dB/Oktave. Der Frequenzgang hat diese Form (bei einer Grenzfrequenz von 70 Hz).

2.2.2.Komponenten

Als Operationsverstärker wurden TL074 (2 Stück), TL072 (1 Stück) und NE5532 (1 Stück) verwendet. Widerstände sind für 0,25 W oder höher ausgelegt (Widerstandswerte sind im Diagramm dargestellt). Alle Elektrolytkondensatoren haben eine Nennspannung von 25 Volt oder höher (Kapazitätsangaben sind im Diagramm dargestellt). Als unpolare Kondensatoren können Keramik- oder Folienkondensatoren (vorzugsweise Folienkondensatoren) verwendet werden. Drosseln im Stromversorgungskreis von Operationsverstärkern sollen das „Rauschen“ aus der Stromversorgung unterdrücken. Drei doppelte (50 kOhm – 2 Stück, 20 kOhm – 1 Stück) und zwei vierfach variable (50 kOhm – 6 Stück) Widerstände werden ebenfalls verwendet. Zwei duale Widerstände können als vierfache variable Widerstände verwendet werden.

2.2.3.Leiterplatte

PCB-Dateien im *.lay- und *.pdf-Format können am Ende des Artikels heruntergeladen werden.

2.2.4 Foto der fertigen Filtereinheit

Die Filtereinheit wird von einem bipolaren ±12V-Netzteil versorgt.

2.3 Leistungsverstärker blockieren (Power Amplifier).

2.3.1.Schema

Als Leistungsverstärker kommt ein Anthony-Holton-Verstärker mit Feldeffekttransistoren in der Ausgangsstufe zum Einsatz. Im Internet gibt es viele Artikel, die das Funktionsprinzip, den Zusammenbau und die Abstimmung des Verstärkers beschreiben. Daher beschränke ich mich auf das Einbetten des Schaltplans und meiner Version der Platine.

2.3.2.Leiterplatte

PCB-Dateien im *.lay- und *.pdf-Format können am Ende des Artikels heruntergeladen werden. Die Leistungsverstärkereinheit wird von einem bipolaren Netzteil mit einer Spannung von ± 50 ... 63 V versorgt. Die Ausgangsleistung des Verstärkers ist abhängig von der Versorgungsspannung und der Anzahl der Feldeffekttransistorpaare (IRFP240 + IRFP9240) in der Ausgangsstufe.

2.4. Netzteil und Kühleinheit (Netzteil)

2.4.1.Schema

2.4.2.Komponenten

Als Leistungstransformator können Sie sowohl einen vorgefertigten als auch einen selbstgebauten Transformator mit einer Leistung von ca. 200 W verwenden. Die Spannungen der Sekundärwicklungen sind im Diagramm dargestellt.

Die Diodenbrücke Br2 ist für einen Strom von 25A ausgelegt. Die Kondensatoren C1 ... C12, C29 ... C31 müssen eine Nennspannung von 25V haben. Die Kondensatoren C13…C28 müssen eine Nennspannung von 63 V (wenn die Versorgungsspannung unter 60 V liegt) oder 100 V (wenn die Versorgungsspannung über 60 V liegt) haben. Als unpolare Kondensatoren ist es besser, Folienkondensatoren zu verwenden. Alle Widerstände sind auf 0,25 W ausgelegt. Der R5-Thermistor wird mit Wärmeleitpaste bestrichen und am Verstärkerkühlkörper befestigt. Die Betriebsspannung des Lüfters beträgt 12V.

2.4.3.Leiterplatte

PCB-Dateien im *.lay- und *.pdf-Format können am Ende des Artikels heruntergeladen werden.

3. Die letzte Phase der Subwoofer-Montage

Liste der Funkelemente

Bezeichnung	Art der	Konfession	Menge	Notiz	Punktzahl	Mein Notizbuch
U1-U5	Operationsverstärker	TL074	5			Zum Merkzettel
C1-C4, C15, C16, C25-C27, C29, C39-C42		10 μF	14			Zum Merkzettel
C5-C10, C23, C24, C28, C30, C35-C38	Kondensator	33 pF	14			Zum Merkzettel
C11-C14, C19-C22, C31-C34	Kondensator	0,1 uF	12			Zum Merkzettel
C17, C18	Elektrolytkondensator	470uF	2			Zum Merkzettel
R1, R2	Widerstand	390 Ohm	2			Zum Merkzettel
R3, R12	Widerstand	15 kOhm	2			Zum Merkzettel
R4, R16-R18	Widerstand	20 kOhm	4			Zum Merkzettel
R5, R13-R15	Widerstand	13 kOhm	4			Zum Merkzettel
R6, R10, R23, R24, R31, R33, R40, R41, R46, R47	Widerstand	68 kOhm	10			Zum Merkzettel
R7, R11, R21, R22, R32, R34, R37, R38, R45, R48	Widerstand	22 kOhm	10			Zum Merkzettel
R8, R9, R25, R26, R29, R30, R39, R42, R49, R50	Widerstand	10 kOhm	10			Zum Merkzettel
R19, ​​R20, R27, R28, R35, R36, R43, R44	Widerstand	22 Ohm	8			Zum Merkzettel
L1-L4	Induktor	20 x 3 mm	4	20 Windungen, Draht 0,7 mm, Rand 3 mm		Zum Merkzettel
L5-L13	Induktor	100mH	10			Zum Merkzettel
	Filterblock
U1	Operationsverstärker	TL072	1			Zum Merkzettel
U2, U4	Operationsverstärker	TL074	2			Zum Merkzettel
U3	Operationsverstärker	NE5532	1			Zum Merkzettel
C1-C5, C7-C10, C15-C17, C20, C23	Kondensator	0,1 uF	14			Zum Merkzettel
C6	Kondensator	15nF	1			Zum Merkzettel
C11-C14	Kondensator	0,33uF	4			Zum Merkzettel
C21, C22	Kondensator	82nF	2			Zum Merkzettel
VR1-VR3, VR5	Variabler Widerstand	50 kOhm	4			Zum Merkzettel
VR4	Variabler Widerstand	20 kOhm	1			Zum Merkzettel
R1, R3, R4, R6	Widerstand	6,8 kOhm	4			Zum Merkzettel
R2, R10, R11, R13, R14	Widerstand	4,7 kOhm	5			Zum Merkzettel
R5, R8	Widerstand	10 kOhm	2			Zum Merkzettel
R7, R9	Widerstand	18 kOhm	2			Zum Merkzettel
R12, R15-R17, R20, R22, R26, R27	Widerstand	2 kOhm	8			Zum Merkzettel
R18, R25	Widerstand	3,6 kOhm	2			Zum Merkzettel
R19, ​​​​R21	Widerstand	1,5 kOhm	2			Zum Merkzettel
R23, R24, R30, R31, R33	Widerstand	20 kOhm	5			Zum Merkzettel
R28	Widerstand	13 kOhm	1			Zum Merkzettel
R29	Widerstand	36 kOhm	1			Zum Merkzettel
R32	Widerstand	75 kOhm	1			Zum Merkzettel
R34, R35	Widerstand	15 kOhm	2			Zum Merkzettel
L1-L8	Induktor	100mH	1			Zum Merkzettel
	Leistungsverstärkerblock
T1-T4	bipolarer Transistor	2N5551	4			Zum Merkzettel
T5, T9, T11, T12	bipolarer Transistor	MJE340	4			Zum Merkzettel
T7, T8, T10	bipolarer Transistor	MJE350	3			Zum Merkzettel
T13, T15, T17	MOSFET-Transistor	IRFP240	3			Zum Merkzettel
T14, T16, T18	MOSFET-Transistor	IRFP9240	3			Zum Merkzettel
D1, D2, D5, D7	Gleichrichterdiode	1N4148	4			Zum Merkzettel
D3, D4, D6	Zenerdiode	1N4742	3			Zum Merkzettel
D8, D9	Gleichrichterdiode	1N4007	2

Viele Menschen interessieren sich dafür, einen elektronischen Transformator als Stromversorgung für einen Niederfrequenzverstärker zu verwenden und so einen billigen "Verstärker" für einen Heim-Subwoofer herzustellen.

Das Board für ein solches Gerät wurde in einer Stunde entwickelt.

Es ist eine Kombination aus einem Niederfrequenz-Leistungsverstärker (ca. 70-100 W), einem Tiefpassfilter für einen Subwoofer, um nur reine Bässe ohne andere Musik wiederzugeben, einem Addierer zum Kombinieren von Signalen von Stereokanälen zu einem einzigen, sowie ein Schaltnetzteil, sodass das gesamte Gerät ohne Zusatzgeräte direkt am 220-V-Netz arbeiten kann.

Es stellte sich heraus, dass es sich um einen kleinen Verstärker mit großem Potenzial handelte.

Beginnen wir mit der Tatsache, dass der Verstärker einkanalig ist, in Klasse AB arbeitet und auf dem ultra-legendären TDA7294-Chip aufgebaut ist, der eine Ausgangsleistung von 70 reinen Watt liefert. Für einen Heim-Subwoofer ist das mehr als genug.

Die Bindung für diesen Chip ist ziemlich Standard.

Das Netzteil ist der gebräuchlichste elektronische Transformator. Es wurde ein 105 W Taschibra-Transformator verwendet.

Es wurde komplett zerlegt und auf einer gemeinsamen Platine wieder zusammengebaut. Die Sekundärwicklung des Leistungstransformators wurde zurückgespult. Der native gab 12 V Ausgangsspannung aus, während der neue begann, bipolare 28 V auszugeben.

Die Netzwicklung besteht aus 85 Drahtwindungen von 0,5 mm Dicke. Die Sekundärwicklung wurde mit einer Verdrillung gewickelt, deren Gesamtdurchmesser 1,2–1,5 mm beträgt. Es besteht aus 40 Windungen mit einem Tap aus der Mitte.

Netz- und Sekundärwicklung müssen voneinander isoliert sein. Zum Wickeln kann ein W-förmiger Kern verwendet werden. Es wird noch bequemer sein, die Wicklungen zu isolieren.

Das Board erwies sich als sehr kompakt, obwohl es 3 separate Teile des Systems beherbergte, den passiven Addierer nicht mitgezählt.

Leistungstransistoren der Serie MJE13007 im TO220-Gehäuse sind zusammen mit einem Leistungsverstärker-Chip auf einem gemeinsamen Kühlkörper verbaut. Alle Leistungskomponenten gegenüber einer Mikroschaltung und Transistoren müssen vom Kühlkörper isoliert werden. Wärmeleitpaste schadet auch nicht.

Die Platine hat keinen akustischen Schutz vor "dauerhaft", falls der Verstärker durchbrennt. Es gibt keinen Schutz für die Stromversorgung. Auf Wunsch können Sie problemlos installieren. Das Fehlen eines Schutzes bedeutet nicht, dass die Schaltung unzuverlässig ist. Wenn Sie nichts schließen, funktioniert alles sehr lange. In einigen Auto Verstärker Auch der industriellen Produktion mangelt es an Schutz – und nichts!

Eine ziemlich standardmäßige Filterschaltung zweiter Ordnung wird ebenfalls verwendet, um das Signal zu filtern und eine Grenzfrequenz von 100 Hz bereitzustellen.

Die Schaltung basiert auf dem billigen und beliebten BA4558-Chip. Dies ist ein dualer Operationsverstärker, der in der Audiotechnik breite Anwendung gefunden hat.

Die Stromversorgung des Filters ist unipolar. Die Versorgungsspannung beträgt ca. 15 V. Der Widerstand im Leistungskreis sorgt für eine Stromentlastung. Es müssen 2 Watt sein.

Es ist wünschenswert, die Mikroschaltung auf einer Buchse vom Typ DIP-8 zu installieren.

Wie bereits erwähnt, bietet das Filter eine Grenzfrequenz in der Größenordnung von 100 Hz, dh alle höheren Frequenzen fehlen. Falls gewünscht, können Sie die Cutoff-Frequenz niedriger einstellen.

Um die Signale beider Kanäle vor dem Filter zu kombinieren, wird eine einfache passive Addiererschaltung verwendet.

Eine richtig aufgebaute Schaltung muss nicht justiert werden. Alles sollte sofort funktionieren.

Achten Sie bei der Montage auf das Vorhandensein von zwei Jumpern.

Nach Abschluss der Montage wird dringend empfohlen, die Funktionalität der einzelnen Teile zu überprüfen. Zuerst wird die Stromversorgung überprüft (Filter und Verstärker werden vorher abgeschaltet). Wenn mit dem Gerät alles in Ordnung ist, wird der Verstärker angeschlossen und seine Funktion überprüft. Und am Ende kann man schon den Tiefpassfilter anschließen und prüfen. Auf der Platine sind die Pins der Mikroschaltkreise nummeriert.

Damit ist die Hauptfrage nach der Möglichkeit, elektronische Transformatoren für Leistungsverstärker zu verwenden, endlich beantwortet. Ja, es ist möglich. Auch ohne Modifikationen, obwohl die Verwendung eines Überspannungsschutzes am Eingang eines elektronischen Transformators sowie eines Glättungselektrolyten nach der Brücke nur Vorteile bringt. Auch Drosseln nach der Ausgangsbrücke würden nicht stören. Aber nach Gehör konnte kein Unterschied im Klang festgestellt werden.

Angehängte Dokumente:

Hausgemachter Stecker für LCD-Displays

Jeder Autobesitzer weiß, dass gute Audiosysteme ziemlich teuer sind. Der Preis für nur eines der Hauptelemente, mit denen Sie hochwertigen Klang erzeugen können - einen Verstärker - kann mehr als hundert Dollar betragen. Daher denken viele Kenner von hochwertigem Klang darüber nach, wie sie mit ihren eigenen Händen einen Musikverstärker für einen Subwoofer herstellen können. Wir werden weiter unten darüber sprechen.

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Werkzeuge und Materialien

Wenn Sie sich entscheiden, Ihr Auto mit einem hochwertigen 12-Volt-Radio auszustatten, benötigen Sie für guten Klang einen Subwoofer und einen Verstärker.

Die Ausgangstransistoren müssen gekühlt werden, dazu können die Elemente zur Platine gebogen werden, während ihre Kontakte nach oben liegen müssen. Danach muss Wärmeleitpaste auf die Kontaktflächen aufgetragen und eine dielektrische Folie aufgebracht werden, und erst dann werden Heizkörper darauf montiert. Dadurch können Sie die Abmessungen des letzteren leicht reduzieren und im Allgemeinen Platz im Gehäuse sparen.

Da die Installation eines Subwoofers die Verwendung eines Verstärkers für ein Auto beinhaltet, ist es notwendig, den Niederfrequenzbereich vom eingehenden Impuls zu isolieren. Das Schema selbst ist einkanalig, daher ist es notwendig, einen Kanaladdierer am Eingang der Impulsverarbeitungsvorrichtung anzubringen. Dadurch wird ein zweikanaliger Impuls in einen einkanaligen umgewandelt.

Das Gleichrichtungs- und Schaltgerät besteht aus mehreren Komponenten:

1. Ein Schaltgerät, das erforderlich ist, um den Fahrer über die Arbeitsbereitschaft oder Nichtverfügbarkeit des Verstärkers zu informieren. Die Benachrichtigung erfolgt dank zweier Dioden - rot und grün.
2. Gleichrichtergerät. Dieses Gerät ist notwendig, um die Impulse zu stabilisieren, die an die Hauptsteuereinheit gesendet werden.

Bevor Sie einen Verstärker für einen 12-Volt-Subwoofer herstellen, müssen Sie eine der Hauptkomponenten des Geräts vorbereiten - das Gehäuse. Natürlich wird dieses Element benötigt, wo sonst die Schaltung installieren? Alternativ kann der Koffer mit Ihren eigenen Händen aus Sperrholz gebaut oder fertig gekauft werden, alles hängt von Ihren Fähigkeiten und Vorlieben ab. Beispielsweise kann ein Verstärker von einem DVD-Player an das Gehäuse angeschlossen werden. Ein solches Gerät hat eine geringe Größe, normalerweise ein elegantes Design, und seine Anschlüsse können bei Bedarf für den Anschluss an Auto-Subwoofer umgestaltet werden.

Eine bessere Option wäre die Verwendung eines Aluminiums und vor allem eines ganzen Körpers, der auch als Kühler dienen kann. Wie Sie wissen, erwärmen sich die Kreisläufe während des Betriebs, weshalb Sie bei der Verwendung einer Holzkiste in der Herstellung das Kühlsystem durchdenken müssen. Darüber hinaus sollte dieses System von höchster Qualität sein. Darüber hinaus ist in einigen Fällen sogar eine aktive Kühlung erforderlich. Daher ist die Verwendung eines Aluminiumgehäuses die beste Option (der Autor des Videos ist AKA KASYAN).

Herstellungsanweisungen

Der Verstärker kann nach Vorbereitung aller Hauptelemente zusammengebaut werden. Ein 12-Volt-Gerät kann einfach zusammengebaut werden, indem alle Komponenten verbunden und in das Gehäuse gelegt werden. Aufgrund der Spannung des Umwandlungsgeräts (Transformators) kann ein kleiner Lüfter auf dem Gerätegehäuse platziert werden. Dank ihm wird der Luftstrom im System zirkuliert, wodurch die Kreisläufe gekühlt und vor Überhitzung bzw. vorzeitigem Ausfall geschützt werden können.

Beim Verbinden mit einem Block müssen Drähte aus Cambric verwendet werden. Wenn sich die Drähte berühren, kann dies nicht nur zur Bildung eines Kurzschlusses führen, sondern grundsätzlich auch zum Durchbrennen der Bestandteile. Die Geräte müssen so in das Gehäuse eingebaut werden, dass der Luftstrom zwischen diesen Komponenten frei zirkulieren kann. Die Schaltung muss so fest wie möglich befestigt werden, sonst klappert der 12-Volt-Verstärker während der Fahrt und wenn der Subwoofer läuft.

Fazit

Seien Sie während der Arbeit vorsichtig - wenn Sie Fehler machen, können die Blöcke versagen. Gehen Sie dieses Wagnis nur ein, wenn Sie über Grundkenntnisse im Bereich Elektronik verfügen. Wenn Sie sich noch nie mit solchen Aufgaben beschäftigt haben, dann ist es besser, diese Angelegenheit Spezialisten anzuvertrauen.

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Video "Verstärker zu Hause bauen"

Der Prozess der Herstellung eines Verstärkers zu Hause wird im folgenden Video vorgestellt (der Autor des Videos ist Ivan Aponasenko).

Das Design ist auf einer einzigen kompakten Platine implementiert. Monoblock besteht aus 3 Teilen:
NF-Verstärker, NF-Filter, Spannungswandler. Die ersten beiden Teile sind im Artikel „ Wie erstelle ich einen einfachen Heim-Subwoofer-Verstärker?”.

Der Kabelbaum hat die gleichen Komponenten, nur das Leiterplattenmuster wurde leicht geändert. Bei dieser Ausführung gibt es statt einer Netzstromversorgung einen Spannungswandler, da im Bordnetz des Autos nur 12V anliegen und der Verstärker eine 2-polige Stromquelle von 30-35V benötigt. Sie sollten nicht höher anlegen, um den Mikrokreis nicht zu verbrennen, obwohl laut Dokumentation die zulässige Spannung bis zu 40 V beträgt.

Gerätediagramm:

Verstärkerleistung 100W. Dies reicht aus, um den dynamischen Kopf des Typs 75GDN-1 zu rocken, der bei Selbstgemachten beliebt ist.
Lassen Sie uns den Spannungswandler genauer analysieren, deshalb riskieren viele unerfahrene Funkamateure nicht, Hochleistungsverstärker zusammenzubauen.

Dies ist ein 2-Takt-Gegentakt-Aufwärtswandler. Der Master-Oszillator ist auf dem TL494 aufgebaut. Ihm folgt ein direktleitender Transistortreiber, der die Gate-Kapazität der Feldeffekttransistoren entlädt, nachdem sie geschlossen sind. Wenn an das Gate eines Feldeffekttransistors eine bestimmte Spannung angelegt wird (in diesem Fall ist dies ein Steuerimpuls), öffnet er sich bekanntlich. Und wenn Sie dann die Gate-Spannung entfernen, bleibt der Transistor immer noch offen. Daher werden einige Schaltungen mit einem separaten Treiber ergänzt, der den Transistor rechtzeitig schließen muss.

Obwohl viele spezialisierte PWM-Controller für diesen Zweck eine ziemlich leistungsstarke Ausgangsstufe haben, gehört der TL494 nicht dazu. Der Fahrer kann jede verwenden pnp-Transistoren, unsere KT3107 sind perfekt. Feldeffekttransistoren N-Kanal IRFZ44, obwohl andere möglich sind. Sie müssen so gewählt werden, dass die errechnete Tastenspannung mindestens 40V und der Strom mindestens 30A beträgt (idealerweise 60V und 50-60A). Mein Transformator ist auf einen Epcos N8-Kern gewickelt. Die Berechnung erfolgte laut Programm.

Die Primärwicklung hat 2 x 5 Windungen, gewickelt mit einem Bündel von 5 Drähten mit einem Durchmesser von 0,7 mm. Sekundär - 11 Windungen, 6 Drähte je 0,33 mm. Natürlich ergeben sich für jeden Kern unterschiedliche Wickeldaten, daher muss die Berechnung für einen eigenen Ferrit erfolgen.
Der Leerlaufstrom (XX) des Inverters betrug maximal 50mA, mit angeschlossenem Filter und Verstärker ca. 250mA (ohne Eingangssignal). Der Mindeststrom XX hängt stark von der Betriebsfrequenz ab. Ich habe den Oszillator auf 168 kHz abgestimmt, der Kern ist gut, also gab es keine Probleme. Bei sowjetischen Kernen der Marke 2000NM und dergleichen rate ich davon ab, die Frequenz über 60 kHz anzuheben.

Die Ausgangsdioden des UF5408 sind mit 3A ultraschnell, erhitzen sich aber überhitzen nicht. Die Induktivitäten am Ein- und Ausgang sind unkritisch, entfernt von einem Computer-Netzteil. Sie können durch Jumper ersetzt werden. Leider habe ich keine Ausgangsglättungskondensatoren mit der erforderlichen Kapazität gefunden, daher unterscheiden sie sich in einem Prototyp in 2 Armen um ein paar hundert Mikrofarad.

Ein solcher Monoblock-Verstärker kann in jeden passiven Subwoofer eingebaut werden. Nur den Kühlkörper nicht vergessen. Der Verstärker arbeitet in Klasse AB und der Strahler braucht einen ziemlich großen. Achten Sie darauf, die Gehäuse von Feldeffekttransistoren und Verstärkermikroschaltkreisen mit wärmeleitenden Dichtungen und Isolierscheiben vom Kühler zu isolieren. Ich habe Mikroschaltungen in DIP-Paketen auf Sockeln installiert, aber es ist immer noch besser, auf der Platine zu löten, weil. bei ständigen Vibrationen im Auto können sie irgendwann den Kontakt zur Steckdose verlieren.

Zur Überprüfung der Leistung wurde das Signal mit gegeben Handy, d.h. etwa 30 % der maximalen Leistung des Verstärkers beteiligt sind. Um mehr zu schießen, muss das Eingangssignal vom Autoradio kommen. Lautsprecher eines chinesischen 50-W-Subwoofers mit einem Widerstand von 4 Ohm. Übrigens erwärmen sich die Leistungstransistoren des Wechselrichters bei geringer Leistung nicht, daher habe ich die Gelegenheit genutzt, ihn ohne Kühler zu starten.