В статье описывается как с минимальными затратами денег и времени заметно улучшить звучание «компьютерных» AC.
Активную акустическую двухканальную двухполосную акустическую систему (AC) модели SP-HF1100X, продающуюся под торговой маркой Genius, можно отнести к категории оснащенных простыми УМЗЧ среднего класса. В Интернет-обзорах утверждается, что эти колонки имеют деревянный корпус, но на самом деле каждая колонка выполнена в плотном бумажном корпусе размерами 250x175x155 мм, оклеенном пленкой «под дерево». Как и ожидалось, заявленные характеристики о полной выходной мощности 28 Вт не соответствуют действительности, при этом качество звучания АС оставляет желать лучшего.
Даже нетребовательному к качеству звучания человеку недостатки этого изделия были отчетливо различимы, поэтому было решено модернизировать встроенный усилитель АС. Поскольку этим АС было предназначено быть вспомогательными «компьютерными», то на их модернизации было решено сэкономить. В итоге переделка обошлась в сумму около 10 USD и заняла немного времени, при этом результат проделанной работы конечно не позволил получать выдающиеся результаты ,впрочем, такая задача и не ставилась.
На рис. 1 показана принципиальная схема модернизированной активной акустической системы (исходная схема была составлена по печатной плате конструкции). В заводском варианте исполнения оба канала АС были выполнены на популярных интегральных микросхемах типа TDA2030A, питающихся двухполярным нестабилизированным напряжением ±15 В.
В источнике питания был применен экранированный понижающий трансформатор с габаритной мощностью около 40 Вт. При этом конденсаторы фильтра выпрямленного напряжения С1, С2 были ёмкостью всего по 2200 мкФ. Как и в других устройствах [1, 2], было решено разнести по разным колонкам источник питания и усилитель. Это позволяет примерно поровну разделить на две колонки потери свободного объёма и частично уменьшить нагрев воздуха в одной из колонок.
Нумерация дополнительно установленных элементов на рис. 1 начинается с цифры «1», нумерация большинства штатно установленных элементов соответствует обозначениям на монтажной плате. Штатный понижающий трансформатор был заменен более мощным отечественным типа ТС 100-7. Количество витков его двух самых мощных вторичных обмоток было уменьшено так, чтобы получить напряжение 2×18 в переменного тока при сетевом напряжении питания 220 В. Напряжения ±22 В постоянного тока указаны для режима работы усилителя при громкости ниже средней(2.4 Вт мощности в каждом канале).
Слаботочные диоды мостового выпрямителя D-1D4 типа 1N5392 были демонтированы с монтажной платы УМЗЧ. Элементы выпрямителя: 1VD1-1VD4, 1C37-1C40, 1c41, 1C42 смонтированы на небольшой плате, установленной в той же колонке, что и понижающий трансформатор Т1. В этой же колонке установлены защитные резисторы 1R24, 1R25, варистор 1RU1, смонтированные на небольшой отдельной плате, и плавкий предохранитель 1FU1. Компоновка установленного в корпус АС узлов источника питания показана на рис. 2.
Фото монтажной платы УМЗЧ до модернизации показано на рис. 3, а после модернизации (без дополнительно установленного теплоотвода) – на рис. 4. ИМС типа TDA2030F были заменены более мощными TDA2050.
ИМС типа TDA2050 представляют собой одноканальный УМЗЧ с такими основными параметрами:
- Максимальная выходная мощность – до 35 Вт (на нагрузке 4 Ом);
- Максимальное напряжение питания — ±25 Вт;
- Максимальная рассеиваемая мощность – 5 Вт;
- Типовой коэффициент нелинейных искажений – 0,03% (при Рвых =0,1…18 Вт и Rн= 4 Ом).
Микросхемы TDA2050 можно включать по той же электрической схеме, что и менее мощные микросхемы TDA2030, TDA2030А, К174УН19. Корпусы у этих микросхем одинаковые, но у TDA2050 выводы могут быть толще.
Вместо конденсаторов фильтра выпрямленного напряжения С1, С2 емкостью 2200 мкФ были установлены конденсаторы емкостью 3300 мкФ на рабочее напряжение 35 В. Также на свободное место монтажной платы и место, освободившееся от демонтированного диодного выпрямителя, были установлены таки еже дополнительные конденсаторы 1С43, С44. Изменена разводка печатных дорожек с той целью, чтоб напряжение питания с выхода мостового диодного выпрямителя поступало сначала на конденсаторы фильтра 1С43, 1С44, С, 2, а не на выходы питания интегральных микросхем U1, U2. Эта модернизация разводки цепей питания оказала значительный положительный эффект на качество звучания усилителя.
Блокировочные конденсаторы С21, С22, С31, С32 заменены конденсаторами на рабочее напряжение 35 В вместо 25 В, надо заметить,, что из-за неудачной, возможно машинной разводки печатной платы, эти конденсаторы вряд ли оказывают положительное влияние на качество и стабильность работы усилителя.
Все керамические конденсаторы, установленные в относительно высоковольтных местах схемы, заменены на керамические или малогабаритные пленочные с рабочим напряжением не менее 50 В. Место керамических конденсаторов С19, С29 емкостью 0,1 мкФ установлены пленочные емкостью 0,22 мкФ. В источнике питания вместо конденсаторов С3, С4 емкостью 0,1 мкФ установлены керамические конденсаторы на 1 мкФ и рабочее напряжение 63 В. На такое же или большее рабочее напряжение должны быть и конденсаторы 1С37-1С40.
Неполярные оксидные конденсаторы С45, С46, установленные рядом с ВЧ динамическими головками, заменены полиэтилентерфталатными К73-17 на рабочее напряжение 63 В. Резисторы R18, R21 установлены большей мощности. Вместо резисторов R1, R2 номиналом 430 Ом установлены большей мощности номиналом 330 Ом.
Эти резисторы ограничивают ток через стереонаушники, подключённые к гнезду JK2. При подключении наушников динамические головки колонок отключаются от выходов усилителя. Резистор R3 5,6 кОм заменен резистором номиналом 10 кОм. Компоновка узлов модернизированного блока УМЗЧ в корпусе колонки показано на рис. 5.
Коэффициент усиления микросхем U2 и U2 по напряжению зависит от соотношения сопротивлений резисторов R17/R15 и R16/R20. В этой конструкции он выбран относительно большим по причине отсутствия предварительного УЗЧ.
Сдвоенным переменным резистором VR1 регулируют тембр ВЧ, переменным резистором VR2 тембр НЧ, переменным резистором VR3 – громкость. Переменный резистор регулировки тембра ВЧ был неисправлен, заменен аналогичным такого же сопротивления, подошедшим по габаритам. Усилитель имеет дополнительное переключаемое гнездо-вход JK1, к которому можно подключить второй источник стереосигнала. Кнопка отключения питания, которая в исходной схеме коммутировала напряжение ±15 В, исключена из схемы, но оставлена на монтажной плате.
Двойной размах амплитуды неискажённого выходного сигнала на выходах модернизированного УМЗЧ при подключении динамических головках составил около 36 В вместо 23 В до переделки. Выходная мощность, при отсутствии заметных по осциллографу искажений выходного сигнала, повысилась до 12..15 Вт в каждом канале вместо 6..8 Вт до модернизации. Дальнейшее улучшение качества звучания возможно только после замены штатных динамических головок более качественными, но в таком случае стоимость модернизации устройства возрастет в 5-10 раз.
Конструктивные доработки и детали
Защитные резисторы 1R24, 1R25 установлены невозгораемые типа Р-1-7-2. Варистор типа MYG20-431 может быть заменен MYG20-471,SVC471-14, FNR-14K471. Оксидные конденсаторы – импортные аналоги K50-35, K50-68, K50-24. Керамические конденсаторы K10-17, K10-50, КМ-5 или малогабаритные пленочные. Конденсаторы С45, С46 пленочные К73-17, К73-24, К73-39, К73-16 или аналогичные импортные, приклеены полимерным клеем к корпусу колонок.
Диоды 1N4002 желательно заменить быстродействующими UF4002-UF4007, КД247А-Е, КД258А-Д. Вместо диодов КД2008 можно применить диоды из серий Д242-Д248, КД202, КД213. Дополнительный теплоотвод для диодов выпрямительного моста не требуется.
Конденсаторы 1С37-1С40 припаяны к выводам соответствующих выпрямительных диодов. Вместо микросхем TDA2050 можно применить TDA2051. К штатному общему дюралюминиевому ребристому теплоотводу прикручивают дополнительный дюралюминиевый ребристый или штыревой теплоотвод. Желательно, чтобы при работе усилителя на максимальных мощностях теплоотводящие фланцы микросхем не нагревались более 70˚С. Применяется теплопроводная паста КПТ-8-ГОСТ 19783-74.
При отсутствии подходящего понижающего трансформатора с габаритной мощностью более 60 Вт его можно изготовить самостоятельно.
Вид активной акустической системы Genius SP-HF1100X в сборе показан на фото. Если вы не модернизируете готовую конструкцию, а решили изготовить усилитель на микросхемах TDA2050 с чистого листа, то лучшим решением будет удалить из схемы узлы регулятора громкости и тембра, уменьшить усиление микросхем, установив резисторы R15, R20 большего номинала, а предварительный УЗЧ собрать например по схеме 3.
Колонка, в которой размещен источник питания, соединена со второй колонкой, в которой установлена плата УМЗЧ, пятижильным кабелем длиной 2 м, сечение по меди каждого провода 0, 75 мм. По трем проводам подается напряжение питания, оставшиеся два провода подключены к динамическим головкам . Общая точка соединения всех силовых цепей общего провода – общая точка соединений соответствующих выводов конденсаторов 1С43, 1С44.
Литература
- Бутов А.Л. Два варианта стереоусилителя для компактных АС//Радиоаматор.-2010-№10.-С.2-4.
- Бутов А.Л. Встроенный УМЗЧ для 15АС-213//Радиоаматор.- 2010. — №11. –С.6-8.
- Бутов А.Л. Предварительный УЗЧ на СХА1279АS//Радиоаматор. -2011. -№7-С.5-6.
Автор: Андрей Бутов, с. Курба, Ярославской обл.
Источник: Радиоаматор №2, 2014
