带TDA2050的简单2x32瓦音频放大器

如果你正在考虑建造一个简单、廉价、中等功率的放大器电路，可以向扬声器提供高达50瓦的峰值均方根功率，那么你就在正确的位置。在本文中，我们将使用最流行的TDA2050 IC来设计、演示、构建和测试IC，以实现上述要求。所以，事不宜迟，让我们开始吧。

另外，检查我们的其他音频放大器电路我们使用运算放大器、MOSFET和IC等构建了25w、40w、100w的音频放大器电路集成电路TDA2030,时间：2040年.

在我们开始之前

在开始构建之前32+32瓦音频放大器，你应该知道你的放大器能提供多少功率。此外，你需要考虑扬声器、低音扬声器或任何你正在构建放大器的东西的负载阻抗。有关更多信息，请考虑阅读数据表.

通过查看数据表，我发现TDA2050在22V电源上可以向4Ω扬声器输出28瓦，失真率为0.5%。我将为一个阻抗为4Ω的20瓦低音扬声器供电，这使TDA2050 IC成为一个完美的选择。

选择变压器

TDA2050数据表上的样本电路表明，IC可以由单个或分体式电源供电。在这个项目中双极性电源将用于为电路供电。

这里的目标是找到合适的变压器，可以提供足够的电压和电流来正确地驱动放大器。

如果我们考虑12-0-12变压器，如果输入电源电压为230V，它将输出12-0-12V AC。但由于交流电源输入总是漂移，因此输出也会漂移。考虑到这一事实，现在我们可以计算放大器的电源电压。

变压器给我们交流电压，如果我们把它转换成直流电压，我们就会得到-

电源直流电=12*（1.41）=16.97VDC

有了这一点，就可以清楚地表明，变压器可以提供16.97伏直流电当输入为230伏交流电

现在，如果我们考虑15%的电压漂移，我们可以看到最大电压变成-

电压最大直流电=（16.97+2.4）=18.97V

这完全在TDA2050 IC的最大电源电压范围内。

TDA2050放大器电路的功率要求

现在让我们来确定放大器将消耗多少功率。

如果我们考虑我的低音扬声器的额定功率，它是20瓦，所以立体声放大器将消耗20+20=40瓦。

此外，我们必须考虑放大器的功率损耗和静态电流。一般来说，我不会计算所有这些参数，因为对我来说这很耗时。因此，根据经验，我找到总消耗功率，并将其乘以1.3倍，得出输出功率。

Pmax=（2x19.97）*1.3=49.32瓦

所以，为了给放大器电路供电，我将使用一个12-0-12的变压器，额定电流为6安培，这有点过头了。但目前，我没有任何其他变压器，所以我将使用它。

热要求

现在，这个的功率要求高保真音频放大器挡道了。让我们把注意力转向找出热需求。

对于这个构建，我选择了一个铝挤压型散热器。铝是众所周知的散热器材料，因为它相对便宜且具有良好的热性能。

为了验证TDA2050 IC的最高结温没有超过最高结温，我们可以使用流行的热方程，您可以在下面找到维基百科链接

我们使用的一般原理是，给定绝对热阻R上的温度降ΔT_Ø给定的热流Q通过它。

 ΔT=Q*RØ

这里，Q是通过散热器的热流，可以写成

问=Δ吨/小时Ø

在这里ΔT是从结点到环境的最大温度降

            R_Ø是绝对热阻。

            Q是由设备或热流耗散的功率。

现在为了便于计算，可以将公式简化并重新排列为

TJ最大值–（吨安博+ΔT高速)=Q个最大值*（R）ØJC公司+对ØB+对​Ø哈)

重新排列公式

Q最大值=（吨J最大值–（吨安博+ΔT高速))/（RØJC公司+对ØB+对Ø哈)

在这里

         T_J最大值是设备的最高结温

         T_安博是环境空气温度

         T_Hs公司是散热器连接的温度

         R_缅甸设备从接线端到外壳的绝对热阻是多少

         R_{二氧化二氮}是TO-220封装的弹性体传热垫的典型值

         R_B.2公顷TO-220封装散热器的典型值

现在，让我们将TDA2050 IC数据表中的实际值

T_J最大值=150°C（硅器件的典型情况）

T_安博=29°C（室温）

R_缅甸=1.5°C/W（对于典型的TO-220封装）

R_{二氧化二氮}=0.1°C/W（TO-220封装的弹性体传热垫的典型值）

R_B.2公顷=4°C/W（TO-220封装散热器的典型值）

因此，最终结果变成

Q=（150-29）/（1.5+0.1+4）=17.14W

这意味着我们必须消耗17.17瓦或更多的功率，以防止设备过热和损坏。

计算TDA2050放大器电路的部件值

设置增益

设置放大器的增益是构建过程中最重要的一步，因为低增益设置可能无法提供足够的功率。并且高增益设置肯定会使电路的放大输出信号失真。根据我的经验，我可以看出，30到35 dB的增益设置对于使用智能手机或USB音频套件播放音频是很好的。

数据表中的示例电路建议增益设置为32db，我将保持原样。

运算放大器的增益可以通过以下公式计算

AV=1+（R6/R7）
AV=1+（22000/680）=32.3db

这对这个放大器来说很好

注意：为了设置放大器增益，必须使用1%或0.5%的电阻器，否则立体声通道将产生不同的输出

设置放大器的输入滤波器

电容器C1起到DC阻断电容器的作用，从而降低了噪声。

电容器C1和电阻器R7产生RC高通滤波器，其确定带宽的下端。

放大器的截止频率可以通过使用下面所示的公式来找到。

FC=1/（2πRC）

其中R和C是分量的值。

为了找到C的值，我们必须将方程重新排列为：

C=1/（2πx 22000R x 3.5Hz）=4.7uF

注意：为了获得最佳的音频性能，建议使用金属膜油电容器。

设置反馈回路中的带宽

反馈回路中的电容器有助于低通滤波器，这有助于增强放大器的低音响应。C15的值越小，低音就越柔和。C15的值越大，低音越强劲。

设置输出过滤器

输出滤波器或通常称为Zobel网络防止扬声器线圈和电线产生振荡。它还拒绝无线电干扰其由从扬声器到放大器的长导线拾取；它还防止它们进入反馈回路。

Zobel网络的截止频率可以通过以下简单公式计算

数据表给出了R和C的值，即R6=2.2R和C15=0.1uF。如果我们将这些值放在公式中进行计算，我们将得到截止频率

Fc=1/（2πx 2.2 x（1 x 10^-7））
=723千赫

723kHz高于20kHz的人类听力范围，因此它不会影响输出频率响应，还可以防止有线噪声和振荡。

电源

需要一个带有适当去耦电容器的双极性电源为放大器供电，示意图如下所示。

所需组件

• TDA2050 IC-2型
• 100k可变罐-1
• 螺丝端子5mmx2-2
• 螺丝端子5mmx3-1
• 0.1µF电容器-6
• 22k欧姆电阻器-4
• 2.2欧姆电阻器-2
• 1k欧姆电阻器-2
• 47µF电容器-2
• 220µF电容器-2
• 2.2µF电容器-2
• 3.5毫米耳机插孔-1个
• 复合板50x50mm-1
• 散热器-1
• 6安培二极管-4
• 2200µF电容器-2

示意图

TDA2050放大器电路的电路图如下所示：

电路结构

为了演示这种32瓦功率放大器，电路是在原理图和PCB设计文件的帮助下在手工制作的PCB上构建的。请注意，如果我们将大负载连接到放大器的输出，大量电流将流过PCB迹线，并且迹线有可能烧坏。因此，为了防止PCB迹线烧坏，我加入了一些跳线，有助于增加电流。

测试TDA2050放大器电路

为了测试电路，使用了以下设备。

1. 具有13-0-13抽头的变压器
2. 一个4Ω20W扬声器作为负载
3. Meco 108B+TRMS万用表作为温度传感器
4. 还有我的三星手机作为音频源

正如你在上面看到的，我已经将万用表的温度传感器直接安装在IC的散热器上，以在测试期间测量IC的温度。

此外，你可以看到室温31摄氏度在测试期间。此时，放大器处于关闭状态，万用表刚好显示室温。在测试时，我在低音扬声器锥体中添加了一些盐，向您展示低音，它在这个电路中产生的低音会很低，因为我没有使用音调控制电路来提高低音。我将在下一篇文章中这样做。

你可以从上面的图像中看到，结果或多或少都很好，IC的温度没有超过50摄氏度在测试期间。

进一步增强

可以进一步修改电路以提高其性能，就像我们可以添加额外的滤波器以抑制高频噪声一样。散热器的尺寸需要更大，才能达到32W的满负荷条件。但这是另一个即将到来的项目的主题。

我希望你喜欢这篇文章，并从中学到一些新东西。如果你有任何疑问，你可以在下面的评论中询问，也可以使用我们的论坛以供详细讨论。

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