Где находится блок питания на усилителе
Подключение автомобильного усилителя в автомобиле у многих вызывает страх. Конечно, для человека, даже со средним техническим образованием это может быть просто. Но для многих остальных может оказаться труднорешаемой задачей. Тут конечно люди обращаются в автосервисы, в автостудии и т.п.
В этой статье я постараюсь доступным и простым языком рассказать и показать, что подключение автомобильного усилителя на самом деле простое дело.
С чего же начать? Есть автомобиль, желание наслаждаться в нем хорошим звуком, желание сделать все самому — это самое главное.
Самое главное для начала, определится, что мы хотим сделать. Вариантов построение автомобильной аудиостистемы превиликое множество. Ну и конечно, раз мы решили оборудовать своего железного коня автомобильным усилителем — значит что то нас не устраивает, качество звука или недостаточная громкость.
Несколько слов о том, что такое автомобильный усилитель.
Есть конечно и просты усилители, которые стоят у нас дома в музыкальных центрах, домашних кинотеатрах и т.п. — но это стационарные усилители, они питаются от сети 220 вольт. В автомобиле такого напряжения нет, есть только 12 вольт бортовой сети. Автомобильный усилитель потому и называется автомобильным, т.к. рассчитан на это небольшое напряжение в авто.
Как же он выдает нам большую мощность? Все очень просто и очень сложно. То что сложно я рассказывать не буду, это огромная и скучная лекция по радиоэлектронике и физике, скажу просто. В автомобильном усилителе имеется импульсный преобразователь напряжения — он повышает имеющиеся 12 вольт, до двухполярного напряжения, амплитудой от 30 до 100 волть (зависит от мощности усилителя). Таким образом, усилитель сам себе обеспечивает необходимое напряжение из имеющегося. Если кому то было очень интересно и он заглянул внутрь автомобильного усилителя — то увидел там трансформатор намотанный на кольцо из ферромагнитов — вот это и есть основная часть повышающего импульсого преобразоваиеля напряжения.
Ну а дальше — обычный усилитель мощности, практически такой же, как и в домашнем.
Выбор автомобильного усилителя.
Самая распространенная причина установки автомобильного усилителя это сабвуфер. Для сабвуфера нам понадобится, как минимум, двухканальный усилитель, умеющий работать в мостовом режиме, т.е. когда левый и правый канал, работают на одну нагрузку — динамик сабвуфера.
Другой вариант. Не нравится, что колонки на большой мощности начинают хрипеть. Это случается, когда динамики подключены к усилителю автомагнитолы. Конечно, автомагнитола тоже имеет свой усилитель, но он маломощный, максимальное что он может выдать — это до 27 вт на канал и не верьте громким надписям, что мощность 40 или 50 вт и выше — это не музыкальная мощность, а пиковая шумовая. В этом случае, все динамики подключаются к автомобильному усилителю имеющему 2 или 4 канала.
Когда хочется и первый и второй вариант одновременно — поможеть либо пятиканальный усилитель, либо два разделных.
Еще одним важным моментом, являеться наличие на автомагнитоле линейных выходов для подключения автомобильного усилителя. Это разъемы типа "Тюльпан" или "RCA" находящиеся на задней её части. Если Вы не знаете, есть ли они у Вас и сколько их — посмотрите в документации или поищите по названию магнитолы в интернете, нас интересует пункт — линейные выходы. Их может не быть вовсе, может быть 2, 4, 5 и т.д. для более продвинутых экземпляров.
Если их нет, то это не повод отчаиваться, есть выход — автомобильный усилитель можно подключить прямо к выходу на динамики автомагнитолы. Но конечно не напрямую, а через специальный аттенюатор (устройство для уменьшения амплитуды). Конструкция его элементарно проста, все что потребуется — 4 резистора, два сопротивлением 100 Ом и два по 1 кОм (килоОм). Купить их можно на радиорынке, в радиомагазине, отковырять из старого телевизора, приемника и т.п. В общем — это самая дешевая и распространенная деталь из всех существующих.
Маркировка: на корпусе резистора сопротивлением в 1 кОм будет надпись — 1к, либо цветовые полосы — коричневый, черный, красный, серебристый. На корпусе резистора сопротивлением 100 Ом — к10, либо 100, либо цветные полосы — коричневый, черный, коричневый, серебристый. Могут встречаться резисторы с европейской маркировкой, в этом случае резистор в 1 кОм будет иметь маркировку 102, а резистор в 100 Ом — 101. Здесь первые две цифры номинал, а третья — множитель. Схема подключения резисторов будет выглядеть вот так:
Если же линейные выходы есть — то все намного проще. Для двухканального усилителя на сабвуфер понадобятся два RCA на фронт или тыл. Столько же хватит, если Вы захотите подключить к автомобильному усилителю тыловую акустику (блины). Если необходимо разделить фронт и тыл — понадобится уже 4 RCA разъема (фронтальный и тыловой выход соответственно). На некоторых моделях автомагнитол выход на сабвуфер выполнен в ввиде 1 RCA разъема. Для двухканального усилителя его тоже придется разветвить на левый + правый.
Итак, маленькая хитрость, если RCA линейный выход только один, а надо подключить два усилителя или разветвить его на фронт и тыл. На помощь придут RCA разветвители. Вариантов их исполнения огромное множество, но суть одна — один "тюльпан" на вход и по два на выход.
Что куда подключать разобрались, теперь переходим к выбору автомобильного усилителя.
Выбрать автомобильный усилитель, среди множества представленных в продаже на самом деле не просто. Есть и недорогие и очень дорогие. По производителям — всем известные Hyundai, Prology и т.п. и более дорогие — Rockford, Poweramper, Kicker, Lanzar и т.д.
Если с количеством каналов мы определились, то следующим параметром будет — мощность на канал. Для фронтальной/тыловой акустики, желательно брать мощность канала немного меньше номинальной мощности динамика, это сбережет его от перегрузки и не будет противных хрипов. Для сабвуфера — смотрим параметр подключение в мостовом режиме, опять же, желательно, чтобы было немного меньше номинальной мощности динамика сабвуфера.
Следующий параметр — сопротивление нагрузки. Нагрузка — это и есть динамик, у него есть сопротивление катушки, значение может быть 2, 4, 6 или 8 Ом. Сопротивление нагрузки на которую рассчитан автомобильный усилитель — не должно быть меньше номинала, можно больше, но не меньше. К примеру, динамики у Вас на 2 Ома, а усилитель рассчитан на 4. В таком случае есть большой шанс "спалить" и усилитель и динамики. Следует выбирать равные значения, либо сопротивление динамиков должно быть больше.
КНИ — или коэффициент нелинейных искажений. От этого параметра напрямую зависит качество звука, для качественных премиум систем, этот параметр может быть от 0,1% и до 0,0001%. Для сабвуфера допустим параметр и в 1%, потому что для баса это не критично, а вот для остального звукового диапозона — уже будут заметные искажения.
Частотный диапазон. Человеческое ухо в идельном случае слышит диапазон частот от 20 Гц до 20 000 Гц (20 кГц), желательно, чтобы автомобильный усилитель имел такой же или шире.
Наличие кроссовера. Кроссовер в усилителе — уже стал привычным элементом. Он позволяет работать в различных режимах, с сабвуфером, с средними частотами или со всем диапазоном.
Для дальнейшего "апгрейда", рекомендую, по возможности, выбрать автомобильный усилитель с транзитным линейным выходом — это позволит подключить к нему еще один, при надобности.
Итак, выбрали, переходим дальше.
Выбор проводов.
Не менее важный элемент, чем и сам автомобильный усилитель. Провода нам понадобятся — питающий (толстый) и межблочный кабель, а также, один дополнительный проводок, позже обьясню для чего.
Питающий провод выбирается исходя из максимальной суммарной мощности всех каналов автомобильного усилителя, а если их несколько, то сумму мощностей всех усилителей. К примеру, у нас два усилителя по 2 канала с мощностью каждого по 50 вт. Итого получаем 4 канала по 50 вт = 200 вт в сумме. К этому числу необходимо прибавить еще 30% — это потери из-за КПД и запас. Получаем 260 вт, это та мощность, которую будут потреблять усилители при максимальной громкости. Исходя из этой величины необходимо выбрать сечение провода. Сечение провода выбирается по току, который будет по нему течь. Ток вычисляется тоже просто, по закону Ома I=P/U, ток равен мощности делёной на напряжение. Напряжение в нашем случае — 12 вольт бортовой сети. Подставив значения получаем потребляемый максимальный ток — 21,6 А.
Для тока в 10А нам потребуется медный провод сечением — 0,5 мм2, для 15А — 0,75 мм2, для 20А — 1,2 мм2, для 30А — 2,5 мм2, для 40А — 4 мм2. Провода встречающиеся в продаже маркируются по международному стандарту и обозначаются как xxAWG (где xx — циферное обозначение). Выбираем для нашего тока в 21,6А — провод сечением около 1,2мм2. По международному стандарту — 16AWG. никогда не жалейте и берите с запасом, пусть будет в два раза больше — 10AWG, на случай, если захотим подключить еще усилители или другой, более мощный.
Межблочный кабель обеспечивает подачу звука от автомагнитолы до автомобильного усилителя. От него зависит, в каком виде он дойдет, с искажениями или без. Дешевые кабели типа Mystery и им подобные много радости не принесут, они тонкие, с слабой изоляцией и плохим экранированием от помех. Провод должен быть в хорошей, прочной изоляции, с сплошным экранированием, с хорошей центральной жилой, плюс хороший RCA разъем.
При выборе стоит помнить — хороший кабель дешевым быть не может!
Естественно всю проводку необходимо брать той длинны, что бы Вам хватило свободно ее проложить по салону автомобиля. Межблочный от автомагнитолы к усилителю и питающий — от аккумулятора к усилителю, плюс около метра.
Для завершения проволочной эпопеи — приобретаем предохранитель с током выше чем максимальный потребляемый ( в нашем случае — 21,6А) — т.е. ближайший по значению — 30А. Для него можно приобрести красивую колбу-держатель, вот здесь уже не особо важно какой фирмы, главное, чтоб к ней надежно присоединялся провод.
Дополнительный проводок необходимо взять такой же длинны, как и межблочный, сечение можно любое от 0,2мм и выше.
Усилитель автомобильный — подключение.
По традиции, автомобильный усилитель располагается в багажнике, на самом деле, вы можете закрепить его в любом понравившемся месте. Главное, чтоб там не было влаги и высокой температуры. Ибо влага выведет его из строя и создаст короткое замыкание, а от высокой температуры он быстро перегреется, да и сам автомобильный усилитель, во время работы выделяет немало тепла.
После того, как выбрали место для усилителя, приступаем к прокладке проводов.
Межблочный (сигнальный) кабель прокладываем от автомагнитолы до усилителя под обшивкой автомобиля. Тут вариантов множество и зависит от конструкции автомобиля. Единственное желательное замечание — проложить его подальше от проводов с напряжением бортовой сети. Эта проводка обычно идет по левой стороне автомобиля, так что межблочный кабель лучше проложить по правой. Вместе с межблочным кабелем необходимо "прокинуть" и тот самый дополнительный поводок.
Питающий провод провод можно тянуть рядом с проводкой автомобиля. Прокладывается он от аккумуляторной батареи до усилителя. Колбу с предохранителем располагаем как можно ближе к АКБ, причем отрезок провода между ним и колбой надо стараться сделать как можно короче. Еще один важный момент. Желательно кинуть дополнительный провод от минуса АКБ на кузов автомобиля. Именно на кузов, штатная проводка навряд ли рассчитана на дополнительный ток потребляемый усилителем. Берем тот же провод что кидали на плюс усилителя и дублируем им массу. Причем желательно подключить его к оголенному участку металла, для хорошего и надежного контакта.
Итак, все провода протянуты, можно подключать. Межблочный подключаем к Line-in автомобильного усилителя и Line-Out на автомагнитоле. Питающий провод к + на усилителе, а от — (gnd) на кузов, в багажнике тоже ищем участок с оголенным металлом и подключаем тем же питающим проводом. И кстати, настало время того дополнительного проводка, о котором я говорил ранее. Подключается он на усилителе к контакту Remote, а на автомагнитоле — к синему проводу помеченному как B+ Ant. Контакт Remote включает усилитель при подаче на него +12в. А в автомагнитоле — на синем порводе при включении как раз и появляются +12в, правда задуманы они как питание для антенны радиоприемника, но и для усилителя вполне сгодится. Если хотите управлять автомобильным усилителем самостоятельно, подключите Remote на постоянные +12в через выключатель. Взять постоянные +12в можно к примеру на прикуривателе.
Окончательным этапом подключения будет подсоединение к клеммам динамиков. Учтите, что при мостовом подключении — плюс на динамик идет с первого канала, а минус — со второго канала. Впрочем, в инструкции к усилителю все подробно показано.
Ну вот, все подключено, осталось настроить, проверить и наслаждаться звуком!
Для настройки автомобильного усилителя, на лицевой его части располагаются органы управления — переключатели и регуляторы. Попробую вкратце рассказать, что для чего на примере Blaupunkt GTA-475.
По скольку усилитель — 4-х канальный, верний ряд — Front (Фронт) и нижний ряд — Rear (Тыл) абсолютно идентичные.
Начну слева направо.
Power и Protection — два светодиода, первый сигнализирует о включении усилителя, второй о срабатывании защиты (от перегрева, от КЗ в нагрузке, от переполюсовки и т.п.)
Регулятор "Bass Boost" — регулирует усиление на низких частотах, крутим его если баса много или мало.
Регулятор "Low Pass" — задает частоту среза на низких частотах, т.е. задает границы. Например, можно верхнюю частоту на сабвуфер ограничить в 100 Гц
Регулятор "HI Pass" — задает нижнюю частоту в режиме СЧ+ВЧ. Можно выставить начало диапозона в промежутке от 50Гц до 250Гц.
Переключатель "Crossover Selector" — задает режим работы кроссовера. "LP" — для сабвуфера, "HP" — для всех частот кроме НЧ, "Flat" — выключает все фильтры и усилитель воспроизводит весь частотный диапозон, от НЧ до ВЧ.
Регулятор "Level" — устанавливает усиление для поданного сигнала. Если сигнал слишком слаб — его можно увеличить, если слишком сильный — ослабить.
Разъем "Hi Input" — специальный вход для подключения прямо к динамикам автомагнитолы. Этот разъем используется, если в автомагнитоле нет линейных выходов, в принципе, реализована та же схема, что я приводил ранее с резисторами. Только в данном случае — уже ничего не надо, просто подключить.
Разъем "AUX In" — разъем типа 3,5" Jack для подключения к источникам сигнала.
Разъемы "Line In" — два тюльпана, левого и правого каналов, для подключения к автомагнитоле или другому источнику звука.
Надеюсь не запутал. Если просто то, когда используете сабвуфер — выставляете переключатель "Crossover selector" на "LP" и регулируете уровень басов с помощью регуляторов "Bass boost" и "Level", задаете верхнюю частоту работы сабвуфера регулятором "Low Pass" (обычно достаточно 100 Гц).
Если сабвуфер уже стоит и вы подключаете все остальные динамики, то бас им воспроизводить уже не нужно, ставим переключатель "Crossover selector" на "HP" и регулируете уровень громкости регулятором "Level", задаете частоту среза "Hi Pass", т.е. басы которые нам воспроизводить не надо.
Если без сабвуфера, а просто широкополосные динамики, которые могут воспроизводить весь частотный диапозон — ставим переключатель "Crossover selector" на "Flat" и регулируем уровень громкости регулятором "Level". Так же, этот режим можно выбрать, когда в автомагнитоле есть свой кроссовер и им можно управлять прямо из меню. Это удобнее, не нужно будет трогать усилитель вообще. На многих автомагнитолах, таких как Pioneer, Alpine и т.п. можно из меню регулировать и частоты среза для сабвуфера и уровень сигнала и усиление басов. Так что просто включите режим Flat.
Накопительный конденсатор.
И очень важно! — соблюдайте полярность, плюс к плюсу, минус к минусу !
Накопительные конденсаторы для автозвука различаются емкостью — 0.5, 1.0, 2.0 … т.д. Фарад. Соотвественно, чем мощнее у Вас система — тем больше должна быть его емкость. Конденсатора в 1.0 Фарад должно хватить для усилителей мощность около 1 кВт (1000 Вт).
Вот и все, включайте любимый трек, отрегулируйте все параметры, задайте требуемый режим работы и наслаждайтесь.
Всем Привет, в этой статье хотел немного рассказать об устройстве автомобильного усилителя, может быть для кого-то окажется интересным а может быть даже полезным)) Все автомобильные усилители устроены одинаково, разница лишь в мощности и в качестве компонентов и качестве сборки. Рассмотрим устройство на 3х бюджетных усилителях, их стоимость примерно одинаковая (посмотрим какой же предпочтительней купить).
Усилитель состоит из 2х основных блоков это силовой (блок питания) и аккустический который в свою очередь делится на сам усилитель и кроссовер.
Питание в сети автомобиля 12-14.4в что крайне мало для питания усилителя свыше 20Вт, для питания мощных усилителей требуется двуполярное питание от 20 и до 50-60 вольт в зависимости от мощности усилителя. Блок питания как раз и выполняет эту функцию преобразует 12 вольт в более высокое двуполярное напряжение. В блоке питания использован задающий генератор на микросхеме TL494 и мощные транзисторы на выходе (их может быть 2 а может быть и больше 4-6) их характеристики и количество указывают на мощность усилителя, далее уже переменное напряжение поступает на трансформатор (по его размерам и толщине проводов которыми он намотан можно судить о мощности блока питания, так и о мощности усилителя в целом ведь без хорошего питания мощного усилителя не получится.
Теперь повышенное напряжение выпрямляется и поступает на питания самих усилителей.
Теперь рассмотрим внутренности нескольких усилителей на фото выше изображен Blaupunkt GTA250, теперь посмотрим на Prology CA200
И что мы видим? Абсолютно тот же самый усилитель собранный на тех же самых компонентах, немного различаются трансформаторы размерами они одинаковые но в первом случае он намотан большим количеством более тонких жил а во втором жил меньше но провод толще в итоге одно и тоже. Так что при выборе из этих моделей не заморачивайтесь внутри они одинаковые)))
Следующим усилителем был Сalcell VAC90.2 стоимость его такаяже как у двух предыдущих но внутренности гораздо интересней, Трансформатор значительно больше и намотан более толстыми проводами, в выходном каскаде блока питания использовано уже на 2 а 4 транзистора, все это указывает на более высокую выходную мощность блока питания.
Теперь хотелось бы немного рассказать о простейших неисправностях встречающихся в усилителях и которые подсилу починить любому желающему. Уязвимым местом усилителя является блок питания и именно он обычно выходит из строя, реже ломается сам усилитель, и совсем резко блок кроссовера. Вскрываем усилитель и в первую очередь визуально осматриваем компаненты очень часто выходят из строя конденсаторы (вздуваются вытекают а иногда даже взрываются)
Если все компоненты целы и нет визуально сгоревших, часто выходят из строя транзисторы выходного каскада блока питания (как их проверить можно найти в интернете или сразу заменить на новые)
Если есть напряжение питания есть, но звука нет или работает только один из каналов то переходим непосредственно к самому усилителю, здесь тоже в основном подвержены к выходу из стря выходные тразисторы усилителя (проверяем\меняем на новые)
Н и конечно визуально осматриваем на предмет инородных тел в усилители, вчера друг попросил посмотреть его сломавшийся усилитель, дело оказалось в том что он на на болты прикрепил куллер к корпусу усилителя, и одна из гаек открутилась упала внутрь и устроила там небольшое короткое замыкание))) после удаления гайки усилитель заработал как прежде, так что будьте внимательны в доработках усилителей)))
Ну и в конце все тоже самое но в небольшом видеоролике:
Каждый любитель качественного звука в автомобиле прекрасно знает о том, что мощности штатной магнитолы не хватит для достижения по-настоящему чистого и мощного звучания. Даже если выбрать дорогую фирменную магнитолу, мощные фронтальные и тыловые колонки, сабвуфер, то уж точно не обойтись без дополнительного усилителя мощности.
Без усилителя мощности любителям качественного звука в машине не обойтись
Отличия установки усилителя в машине и дома
Дома мы подключаем акустику любой мощности к источнику звука и практически не задумываемся о расположении проводов и размещении самого усилителя. В случае с автомобилем все совсем иначе. Устанавливая усиливающее устройство в авто, важно позаботится о прокладке провода так, чтобы не возникло его разрыва и замыкания. Это касается как силовых кабелей, так и кабелей акустики.
Размещение самого усилителя должно быть достаточно доступным для контроля и его настройки. Привычные варианты — крепление в багажнике, на задней полке или под водительским сиденьем. Кстати, не забывайте, что ни в коем случае не нужно пытаться сразу получить качественный звук от только что приобретенного усилителя и акустики. Для правильной работы этим устройствам нужно время, чтобы достичь согласования.
Усилителю требуется на первый разогрев около пяти часов, а вот колонкам для «стартового разогрева» нужно порядка трех суток. Только после этого разработаются резина и магнит динамика, акустика заработает на полную мощность и будет пригодна для детальной настройки.
Видеоурок по выбору усилителя
После приобретения комплекта мощного звука вмонтируйте его в автомобиль и «погоняйте» на слабом звуке, не нагружая аппаратуру чрезмерно. По истечении трех суток работы в таком режиме переходите к «колдовству» над звуком.
Выбор усилителя
Сами усилители бывают различных конфигураций. Естественно, есть отличия по мощности, но еще один важный критерий — количество выходов. Если вы подключаете не только фронтальные и тыловые колонки, но еще и сабвуфер, то стоит задуматься о схеме «2 усилителя мощности». Причина в том, что мощная басовая колонка требует сразу два канала выхода усилителя. Такое подключение называется «мост», когда суммируются сигналы левого и правого каналов.
Если же используются фронтальные колонки малой мощности, то их можно подключить напрямую к выходу магнитолы и будет достаточно поставить 4-х канальный усилитель необходимой мощности для тыловых колонок и сабвуфера, где два канала уйдут на бас, а два — на колонки.
Можно ли установить сабвуфер без усилителя в авто
Можно, конечно, установить сабвуфер без усилителя в авто, но в этом случае следует использовать активный сабвуфер, где усилитель уже встроен в колонки. Во-вторых, на магнитоле желателен отдельный выход на сабвуфер.
Усилитель можно установить в багажнике для легкого управления настройками
Такой способ подключения также подходит для комбинированной установки, когда усилитель используется только для тыловой и фронтальной акустики и подключается через четыре канала к автомагнитоле. Кстати, усилители, прикрепленные к корпусу сабвуфера (активные сабвуферные колонки) принято считать очень ненадежными, поскольку от постоянных вибраций выгорает основная плата, а её замена равнозначна покупке нового усилителя. Поэтому классический вариант раздельного подключения является преимущественным.
Следует также обратить внимание на мощность усилителя. Оптимальный вариант составляет 50-80 ватт для колонок и около 200 ватт на сабвуфер. Если вы увидели усилитель с надписью, например, 5000 ватт, то можете не сомневаться в том, что это не более чем маркетинговая уловка. Скорее всего, мощность такого усилителя будет не выше 60 ватт.
Как правильно подключить автомобильный усилитель в машине
После выбора места для установки усилителя необходимо подобрать силовые кабели для его питания. Для того чтобы правильно подобрать кабель, необходимо выполнить несложный расчет для определения сечения провода.
Для этого вычисляется сила потребляемого тока усилителем по формуле I=P/U. Где Р — суммарная мощность усилителя, U — напряжение бортовой сети автомобиля. Например, у вас 4-канальный усилитель по 50 Вт каждый. 4×50=200 Вт. К этой цифре необходимо добавить 30% на потери и запас мощности — 60 Вт. Итого получаем 260 Вт. Напряжение бортовой сети равно 12 В. Сила тока в цепи питания усилителя равна I= 260/12= 21,7 А. По таблице1 подбираем сечение медного провода по току.
Таблица1
Сечение провода, мм2 Ток, А. Для проводов и кабелей с медными жилами
0,5 7
0,75 11
1 15
1,5 23
2,5 30
4 41
6 50
10 80
16 100
25 140
35 170
Выбираем ближайшее значение 23 А, согласно которому сечение провода для питания усилителя должно быть не менее 1,5 мм2. Провод должен быть медным многожильным и в качественной изоляции.
Питание усилителя подключается непосредственно к аккумулятору через специальный предохранитель, номинал которого должен соответствовать расчетной силе тока. Аккумулятор располагается под капотом, а усилитель обычно в багажнике, поэтому провода необходимо будет 5-6 метров. Прокладку провода следует выполнять в гибкой гофрированной трубе для исключения замыкания на массу. Через стенку моторного отсека провод нужно пропустить через специальный переходник, исключающий перетирание изоляции провода в результате неизбежной вибрации. Подключаем проложенный кабель питания к плюсовой клемме аккумулятора через предохранитель и к соответствующей клемме + усилителя. Минусовая клемма усилителя «сажается на массу» при помощи кабеля такого же сечения.
Усилитель мощности питается напрямую от аккумулятора
Следующим этапом будет прокладка сигнального кабеля от магнитолы к усилителю. При выборе межблочного кабеля советуем не экономить и приобрести качественный провод, а качество никогда не бывает дешевым. При покупке межблочного кабеля обратите внимание, чтобы в нем был встроен провод управления усилителем. При прокладке «межблочника» следует обратить внимание, что этот кабель НИКОГДА нельзя прокладывать рядом с кабелем питания, поскольку это может вызвать посторонние шумы и наводки, что несовместимо с качественным звучанием, ради которого затеяна вся эта работа.
Заключительным этапом является прокладка акустических проводов от усилителя к динамикам. Сложности могут возникнуть при прокладке провода к динамикам, расположенным в дверях автомобиля. Иногда в дверных переходниках производители не оставляют резервных клемм и в этом случае приходится просверливать дополнительные отверстия для акустических кабель-каналов, размещать в дверных стойках дополнительные резиновые муфты.
Что делать, если через колонки слышен посторонний шум?
Различные шумы и посторонние звуки — сигнал того, что усилитель подключен неверно
Если через колонки слышится фоновый шум, хрип или треск — это сигнал о том, что подключение акустики выполнено неверно. Скорее всего, звуковой кабель плохого качества, ненадежное крепление контактов или имеется замыкание на массу. Выбирать межблочный сигнальный кабель следует достаточного большого сечения. При этом нужно обратить внимание на его изоляцию.
Сейчас на рынке авто- звукового оборудования богатый выбор проводов с дополнительным шумоподавляющим экраном из различных материалов. Такой кабель спасет от ненужного фона. Кстати, прокладка кабеля должна осуществляться вдали от иных проводов. Если основной пучок электропроводки, в том числе и силовой кабель усилителя, проложены по левой стороне салона, то оптимально будет проводить сигнальный провод либо по правой стороне салона, либо по центру. Это снизит риск «поймать» помехи от источника питания.
Сигнальный кабель имеет тип RCA со стороны магнитолы и очищенный провод до усилителя. При подключении важно, чтобы устройства ввода и вывода звука были не активны, в противном случае есть риск сжечь выходную плату магнитолы или замкнуть усилитель.
В магазинах автозвука можно найти провода с шумоподавляющим экраном
Внимательно проверяйте надежность крепления провода на клеммах усилителя, так как слабый контакт приведет к появлению ненужного шума. Также появляется вероятность перегрева изоляции кабеля и его оплавления.
Подключение усилителя к аккумулятору через реле
Также следует обратить внимание на то, что усилитель должен подключаться непосредственно к аккумулятору. Варианты через прикуриватель или замок зажигания чреваты сбоями в работе или вообще выходом из строя усилителя. В этом случае возникает ещё один нюанс.
Многие усилители находятся в работе постоянно, и, для того чтобы не посадить аккумулятор, в блоке подключения питания усилителя есть клемма подключения кнопки питания. Провод от этой клеммы подключается к специальному кабелю на магнитоле. Как правило, это провод синего цвета с маркировкой «Remote».
В этом случае питание усилителявключается одновременно с магнитолой. Эту же клемму можно использовать для запуска усилителя через отдельную кнопку или же через реле. На самом же аккумуляторе подключенный силовой кабель должен иметь предохранитель на 40-60 ампер.
Колба с предохранителем крепится на расстоянии не более, чем 30 сантиметров от клеммы аккумулятора. Этот критерий обезопасит ваш усилитель от возможных скачков напряжения и продлит тем самым срок службы устройства.
Нельзя подключать усилитель к прикуривателю
В оригинале схема подключения питания усилителя выглядит следующим образом: плюсовой кабель проходит через предохранитель и конденсатор к плюсовой клемме усиливающего устройства, масса конденсатора и усилителя замыкается на кузов автомобиля. Очень часто можно встретить вариант без использования конденсатора, но он применим только при подключении маломощных усилителей. В противном случае усилитель большой мощности без конденсатора начнет «задыхаться» и постоянно отключаться, подсаживая тем самым аккумулятор.
Классы усилителей
При выборе автомобильного усилителя стоит также обратить внимание на классы усилителей. Этот параметр свидетельствует о том, как много будет потреблять устройство электроэнергии, как сильно будет греться и сколько лишнего шума после усиления появится в звуке.
Разделяют четыре класса усилителей:
класс А — отличное шумоподавление, но высокое потребление энергии и большое выделение тепла;
класс В — потребляет мало энергии, практически не греется, но имеет много звуковых искажений;
класс АВ — нечто среднее между первым и вторым, небольшое энергопотребление, термоустойчив и искажений в звуке довольно мало, именно этот класс чаще всего встречается в автомобилях;
класс D — «цифровой» вариант усиления звука, почти не имеет искажений, не греется и потребляет мало энергии.
Подключив все компоненты, переходим к настройке звука. Выводим громкость магнитолы до уровня примерно 70%, а громкость усилитель ставим на ноль. Далее при включенном звуке начинаем добавлять громкость усилителя до появления хрипа в колонках. Далее чуть уменьшаем звук на усилителе, включаем фильтры и переходим к настройке качества звучания.
Никогда не включайте регулятор громкости усилителя на максимум, это приводит к перегреву блока питания, что влечет за собой звуковые искажения и перегорание блока питания. Далее настраиваем эквалайзер на магнитоле согласно своим предпочтениям, достигая отчетливой читаемости «середины», не теряя качество верхних и нижних частот.
Тут стоит полагаться только на собственный слух. Стоит отметить, что разные музыкальные композиции имеют разное качество записи, поэтому на одной настройке звучание двух разных треков могут значительно отличаться друг от друга. Именно поэтому важно поймать «золотую середину». Сама же настройка звука должна проходить на примере композиции достаточно высокого качества без провалов средних частот и подрезания «басов».
Блок питания может сгореть, если громкость включать на максимум
Ну, и самое последнее — улучшение звука. Уплотнение и проклейка всех «дребезжащих» частей кузова и салона автомобиля. Именно они могут испортить все приятные ощущения от прослушивания музыки в вашем «железном коне». Если сабвуфер располагается под задней полкой в багажнике, то её следует укрепить слоем фанеры или ДСП. Пластиковые панели и накладки можно проклеить слоем шумоизоляции или, в целях экономии, подойдет толстый двойной скотч. Добавить неприятного шума может и номерной знак.
Кстати, чаще всего, находясь вне автомобиля, хозяин слышит дребезг при каждом ударе сабвуфера. Это вибрирует номерной знак и создает этот неприятный шум. Чтобы избежать такой неприятности, под пластину гос. номера можно подложить слой поролона или резины. После чего номер крепко протягивается болтами и о дребезжании номера можно забыть.
Свой мопед: как сделать из велосипеда своими руками
Проезжая по сельской (и не только) местности, часто можно наблюдать людей, передвигающихся на велосипеде с приспособленным к нему мотором. Такой …
Прямоток: как сделать своими руками на скутер или авто?
Ничто так не обратит внимание окружающих на ваш автомобиль, как мощный и грозный звук, издаваемый выхлопной системой при нажатии на педаль акселератора. У некоторых спортивных …
Тонировка авто: как клеить тонировку без пузырей в домашних условиях
Каждый владелец автомобиля хочет, чтобы его железный конь был, прежде всего, надежным. И если надежность автомобиля напрямую зависит от его …
Казалось бы что может быть проще, подключить усилитель к блоку питания, и можно наслаждаться любимой музыкой?
Однако, если вспомнить, что усилитель по сути модулирует по закону входного сигнала напряжение источника питания, то станет ясно, что к вопросам проектирования и монтажа блока питания стоит подходить очень ответственно.
Иначе ошибки и просчёты допущенные при этом могут испортить (в плане звука) любой, даже самый качественный и дорогой усилитель.
Защитные резисторы
Каждому радиолюбителю наверняка знаком запах горелого резистора. Это запах горящего лака, эпоксидной смолы и… денег. Между тем, дешёвый резистор может спасти ваш усилитель!
Автор при первом включении усилителя в цепях питания вместо предохранителей устанавливает низкоомные (47-100 Ом) резисторы, которые в несколько раз дешевле предохранителей. Это не раз спасало дорогие элементы усилителя от ошибок в монтаже, неправильно выставленного тока покоя (регулятор поставили на максимум вместо минимума), перепутанной полярности питания и так далее.
На фото показан усилитель, где монтажник перепутал транзисторы TIP3055 с TIP2955.
Транзисторы в итоге не пострадали. Все закончилось хорошо, но не для резисторов, и комнату проветривать пришлось.
Главное — падение напряжения
При проектировании печатных плат блоков питания и не только не надо забывать, что медь не является сверхпроводником. Особенно это важно для «земляных» (общих) проводников. Если они тонкие и образуют замкнутые контуры или длинные цепи, то в из-за протекающего тока на них получается падение напряжения и потенциал в разных точках оказывается разным.
Для минимизации разности потенциалов принято общий провод (землю) разводить в виде звезды — когда к каждому потребителю идёт свой проводник. Не стоит термин «звезда» понимать буквально. На фото показан пример такой правильной разводки общего провода :
В ламповых усилителях сопротивление анодной нагрузки каскадов довольно высокое, порядка 4кОм и выше, а токи не очень велики, поэтому сопротивление проводников не играет существенной роли. В транзисторных усилителях сопротивления каскадов существенно ниже (нагрузка вообще имеет сопротивление 4Ом), а токи гораздо выше, чем в ламповых усилителях. Поэтому влияние проводников тут может быть весьма существенным.
Сопротивление дорожки на печатной плате в шесть раз выше, чем сопротивление отрезка медного провода такой же длинны. Диаметр взят 0,71мм, это типичный провод, который используется при монтаже ламповых усилителей.
0.036 Ом в отличие от 0.0064 Ом! Учитывая, что токи в выходных каскадах транзисторных усилителей могут в тысячу раз превышать ток в ламповом усилителе, получаем, что падение напряжения на проводниках может быть в 6000! раз больше. Возможно, это одна из причин, почему транзисторные усилители звучат хуже ламповых. Это также объясняет, почему собранные на печатных платах ламповые усилители часто звучат хуже прототипа, собранного навесным монтажом.
Не стоит забывать закон Ома! Для снижения сопротивления печатных проводников можно использовать разные приёмы. Например, покрыть дорожку толстым слоем олова или припаять вдоль дорожки лужёную толстую проволоку. Варианты показаны на фото:
Стабилизатор или фильтр?
Удивительно, но чаще всего для питания усилителей мощности используются простые схемы с трансформатором, выпрямителем и сглаживающим конденсатором. Хотя в большинстве электронных устройств сегодня используются стабилизированные блоки питания. Причина этого заключается в том, что дешевле и проще спроектировать усилитель, который бы имел высокий коэффициент подавления пульсаций по цепям питания, чем сделать относительно мощный стабилизатор. Сегодня уровень подавления пульсаций типового усилителя составляет порядка 60дБ для частоты 100Hz , что практически соответствует параметрам стабилизатора напряжения. Использование в усилительных каскадах источников постоянного тока, дифференциальных каскадов, раздельных фильтров в цепях питания каскадов и других схемотехнических приёмов позволяет достичь и ещё больших значений.
Питание выходных каскадов чаще всего делается нестабилизированным. Благодаря наличию в них 100% отрицательной обратной связи, единичному коэффициенту усиления, наличию ОООС, предотвращается проникновение на выход фона и пульсаций питающего напряжения.
Выходной каскад усилителя по сути является регулятором напряжения (питания), пока не войдет в режим клиппирования (ограничения). Тогда пульсации питающего напряжения (частотой 100 Гц) модулируют выходной сигнал, что звучит просто ужасно:
Если для усилителей с однополярным питанием происходит модуляция только верхней полуволны сигнала, то у усилителей с двухполярным питанием модулируются обе полуволны сигнала. Большинству усилителей свойственен этот эффект при больших сигналах (мощностях), но он никак не отражается в технических характеристиках. В хорошо спроектированном усилителе эффекта клиппирования не должно происходить.
Чтобы проверить свой усилитель (точнее блок питания своего усилителя), вы можете провести эксперимент. Подайте на вход усилителя сигнал частотой чуть выше слышимой вами. В моём случае достаточно 15 кГц :(. Повышайте амплитуду входного сигнала, пока усилитель не войдёт в клиппинг. В этом случае вы услышите в динамиках гул (100Гц). По его уровню можно оценить качество блока питания усилителя.
Предупреждение! Обязательно перед этим экспериментом отключите твиттер вышей акустической системы иначе он может выйти из строя.
Стабилизированный источник питания позволяет избежать этого эффекта и приводит к снижению искажений при длительных перегрузках. Однако, с учётом нестабильности напряжения сети, потери мощности на самом стабилизаторе составляют примерно 20%.
Другой способ ослабить эффект клиппирования это питание каскадов через отдельные RC-фильтры, что тоже несколько снижает мощность.
В серийной технике такое редко применяется, так как помимо снижения мощности, увеличивается ещё и стоимость изделия. Кроме того, применение стабилизатора в усилителях класса АВ может приводить к возбуждению усилителя из-за резонанса петель обратной связи усилителя и стабилизатора.
Потери мощности можно существенно сократить, если использовать современные импульсные блоки питания. Тем не менее, здесь всплывают другие проблемы: низкая надёжность (количество элементов в таком блоке питания существенно больше), высокая стоимость (при единичном и мелко-серийном производстве), высокий уровень ВЧ-помех.
Типовая схема блока питания для усилителя с выходной мощностью 50Вт представлена на рисунке:
Выходное напряжение за счёт сглаживающих конденсаторов больше выходного напряжения трансформатора примерно в 1,4 раза.
Пульсации
Большинство нестабилизированных источников питания имеют после выпрямителя только один сглаживающий конденсатор (или несколько включенных параллельно). Для улучшения качества питания можно использовать простой трюк: разбить одну ёмкость на две, а между ними включить резистор небольшого номинала 0,2-1 Ом. При этом даже две ёмкости меньшего номинала могут оказаться дешевле одной большой.
Это дает более плавные пульсации выходного напряжения с меньшим уровнем гармоник:
При больших токах падение напряжения на резисторе может стать существенным. Для его ограничения до 0,7В параллельно резистору можно включить мощный диод. В этом случае, правда, на пиках сигнала, когда диод будет открываться, пульсации выходного напряжения опять станут «жесткими».
Статья подготовлена по материалам журнала «Практическая электроника каждый день»
Несмотря на всё многообразие автомобильных усилителей их схемотехника схожа. Давайте узнаем, как устроен рядовой усилитель для авто.
Начнём с блока питания или инвертора. Дело в том, что сам усилитель питается от бортового аккумулятора 12V. А усилительная часть требует двухполярного напряжения ±25 вольт, а иногда и больше.
На печатной плате усилителя обнаружить преобразователь не сложно, его выдаёт тороидальный трансформатор и куча электролитов.
Преобразователь на плате усилителя CALCELL.
А это уже усилитель Lanzar VIBE. Преобразователь занимает половину печатной платы.
В большинстве случаев преобразователь строится на базе микросхемы ШИ-контроллера TL494CN, которую легко обнаружить в блоках питания AT от ПК.
В мои руки попали несколько автоусилителей китайской сборки (CALCELL, Lanzar VIBE, Supra, Fusion). Во всех этих усилителях применялась схема преобразователя весьма похожая на ту, что опубликована в журнале "Радио" ("Трёхканальный УМЗЧ для автомобиля", автор В. Горев, №8 от 2005 года, стр. 19-21). Вот данная схема.
Отличие данной схемы от тех, что применяются в промышленных образцах автоусилителей - это другая элементная база, а также применение одного вторичного выпрямителя (здесь их два). В серийных образцах также отсутствуют компенсационные дроссели (2L2 - 2L3, 2L4 - 2L5) и, соответственно, электролиты 2С9, 2С10, 2С13, 2С14. От всей этой цепи остаются только ёмкие электролитические конденсаторы на 3300 - 4700 мкФ (35 - 50V) на выходе преобразователя (2С11, 2С12).
На входе преобразователя для фильтрации помех от бортовой сети устанавливается П-образный фильтр (LC-фильтр + ёмкостной фильтр). Он состоит из дросселя на ферритовом кольце (2L1) и двух электролитических конденсаторов (на схеме – 2С8, 2С21). Иногда, чтобы увеличить общую ёмкость конденсаторов, ставят несколько конденсаторов и соединяют их параллельно. Конденсаторы выбираются на рабочее напряжение 25V (реже 35V) и ёмкостью от 2200 мкФ.
Кроме этого в промышленных схемах цепи перевода из дежурного режима в рабочий выполнены на базе маломощных транзисторов. В приведённой же схеме для включения усилителя используется обычное электромагнитное реле на 12V.
В усилителях CALCELL, Lanzar VIBE, Supra в цепях обвязки микросхемы TL494CN установлена цепь из нескольких биполярных транзисторов. При подаче +12 на клемму «REM» (Remote – "управление") происходит запуск преобразователя – усилитель включается.
Схема инвертора – двухтактный преобразователь. В качестве ключевых транзисторов используются полевые N-канальные MOSFET транзисторы (например, IRFZ44N – аналог STP55NF06, STP75NF75) Также могут применяться и более мощные аналоги IRFZ46 - IRFZ48. Чтобы увеличить мощность преобразователя в каждом плече устанавливается по 2, а иногда и по 3 MOSFET-транзистора, а стоки их соединяются.
Благодаря этому через транзисторы можно прокачать значительный импульсный ток. Нагрузкой стоков полевых транзисторов являются 2 обмотки импульсного трансформатора. Он тороидальный, то есть в виде кольца с обмотками провода довольно большого сечения.
Так как с импульсного тороидального трансформатора напряжение снимается импульсное, то его нужно выпрямить. Для этих целей служат два сдвоенных диода. Один имеет общий катод (MURF1020CT, FMQ22S), а другой общий анод (MURF1020N, FMQ22R). Диоды эти непростые, а быстрые (Fast), рассчитанные на прямой ток от 10 ампер.
В результате на выходе получаем двухполярное напряжение ±25 - 27V, которое требуется для "раскачки" мощных выходных транзисторов усилителя мощности звуковой частоты (УМЗЧ).
О важных мелочах. Чтобы отремонтировать автоусилитель в домашних условиях, необходим блок питания на 12V и ток несколько ампер. Я использую либо компьютерный блок питания или блок 12V(8А), который приобрёл для светодиодной ленты. О том, как подключить автомобильный усилитель дома читайте тут.
Параллельный или последовательный стабилизатор ?
Бытует мнение, что параллельные стабилизаторы лучше в аудиоустройствах, так как контур тока замыкается в локальной петле нагрузка-стабилизатор (исключается источник питания), как показано на рисунке:
Тот же эффект дает установка разделительного конденсатора на выходе. Но в этом случае ограничивает нижняя частота усиливаемого сигнала.
Автор использует стабилитроны для питания операционных усилителей. При этом можно организовать индикацию напряжения питания практически без дополнительных затрат (светодиодам не нужны гасящие резисторы):
Пиковая мощность
Несмотря на указанные недостатки, при питании усилителя от нестабилизированного источника можно получить некоторый бонус — кратковременную (пиковую) мощность выше, чем мощность блока питания, за счёт большой ёмкости фильтрующих конденсаторов. Опыт показывает, что требуется минимум 2000мкФ на каждые 10Вт выходной мощности. За счёт этого эффекта можно сэкономить на трансформаторе питания — можно использовать менее мощный и, соответственно, дешёвый трансформатор. Имейте ввиду, что измерения на стационарном сигнале этого эффекта не выявят, он проявляется только при кратковременных пиках, то есть при прослушивании музыки.
Стабилизированный блок питания такого эффекта не даёт.
Импульсы заряда
Для предотвращения проникновения фона сети в усилитель нужно принять меры от проникновения импульсов заряда фильтрующих конденсаторов в усилитель. Для этого дорожки от выпрямителя должны идти непосредственно на конденсаторы фильтра. По ним циркулируют мощные импульсы зарядного тока, поэтому ничего другого к ним подключать нельзя. цепи питания усилителя должны подключаться к выводам конденсаторов фильтра.
Правильное подключение (монтаж) блока питания для усилителя с однополярным питанием показан на рисунке:
Увеличение по клику
На рисунке показан вариант печатной платы:
Увеличение по клику
Автору до сих пор попадаются усилители, у которых высокий уровень фона вызван неправильной разводкой земли и подключением дорожек от разных «потребителей» к выходам выпрямителя.
Читайте также: