Araç içi kullanım için hazırlanmış TDA7294 tabanlı bir subwoofer amplifikatörü tasarımı. Çıkış katında TDA7294 entegresi kullanılmış ve devrenin yaklaşık 100W seviyesinde güç verebiliyor. Araç elektrik sisteminde doğrudan yüksek simetrik besleme bulunmadığı için, amplifikatörün ihtiyaç duyduğu +30V / -30V civarındaki besleme, ayrıca bir DC-DC konvertör katı ile elde edilmiş.
Daha önce benzer proje paylaşmıştım; TDA7294 Bass araba anfisi TL494 Smps besleme bu projenin PCB tasarımı çok iyi görünüyor arşivde bulunsun.
DC-DC önüştürücü katında TL494 kullanılmış. TL494, araç amplifikatörlerinde ve çeşitli SMPS uygulamalarında uzun yıllardır tercih edilen, kolay bulunabilen ve pratik bir PWM kontrol entegresidir. Kullanılan parçaların önemli kısmının eski PC güç kaynaklarından veya bazı bilgisayar kartlarından bulabilirsiniz.
Kaynak içeriğe göre bu amplifikatör, ilk kez denenmiş bir tasarım değil; daha önce benzer uygulamaların yapılmış olduğu ve bu nedenle güvenilirlik açısından temel bir sorun görülmediği ifade edilmektedir. Özellikle araç subwoofer uygulamalarında düşük maliyetli ama işlevsel bir çözüm arayanlar için ideal bir devre.
Devrenin Genel Yapısı
İçerik
Bu sistem iki ana bölümden oluşmaktadır:
- Amplifikatör katı: TDA7294
- Besleme dönüştürücü katı: 12V araç aküsünden simetrik yüksek gerilim üretmek için TL494 DC-DC konvertör kullanılmıştır.
DC-DC Konvertör Katı
Araç ortamında genellikle 12V DC bulunduğundan, TDA7294 gibi entegrelerin daha yüksek çıkış gücü verebilmesi için voltaj yükseltme ve simetrik besleme üretme ihtiyacı oluşur. Bu nedenle 12V’tan yaklaşık +30V / -30V’a dönüştürme yapan bir SMPS katı eklenmiştir. Bu yöntem, birçok araç amplifikatöründe görülen klasik çözümlerden biridir. Güç anahtarlama elemanları olarak ise RFZ46 MOSFET tercih edilmiştir. Bu yapı, araç amplifikatörleri için oldukça yaygın ve uygulanabilir bir topoloji sunar.
TL494 ile kurulan bu tip konvertörler, doğru trafo sarımı ve uygun MOSFET seçimiyle oldukça verimli çalışabilir. Burada temel amaç, araç aküsünden alınan 12V gerilimi yükselterek amplifikatör katının ihtiyaç duyduğu simetrik beslemeyi üretmektir. Simetrik besleme sayesinde TDA7294, subwoofer sürmek için daha uygun çıkış salınımı sağlayabilir.
Devrede kullanılan transformatörün, bir bilgisayar güç kaynağından sökülerek geri dönüştürüldüğü belirtilmiş.
Trafo Sarım Bilgileri
Verilen bilgilere göre transformatörün sarım yapısı şu şekildedir:
- Birincil sargı: 0.7 mm çapında iki paralel tel ile 2 x 10 tur
- İkincil sargı: 0.9 mm tel ile 2 x 20 tur
Bu sarım yapısının, amplifikatörün güç tüketimi için yeterli olduğu belirtilmiştir. Ancak burada önemli bir teknik uyarı da yapılmaktadır. Özellikle yüksek frekanslı SMPS uygulamalarında, kalın tek tel kullanımı her zaman en iyi çözüm olmayabilir. Bunun nedeni, yüksek frekansta ortaya çıkan yüzey etkisi nedeniyle iletkenin tamamının verimli kullanılamamasıdır.
Bu yüzden birincil sargıda tek parça daha kalın tel yerine, paralel bağlı birden fazla daha ince tel kullanılması daha uygun görülmüş. İçerikte özellikle şu noktalara dikkat çekilmektedir:
- Birincil sargıda tek 0.9 mm tel ile 10 tur iyi bir seçenek olarak değerlendirilmemektedir.
- Tek iletken kullanılacaksa 1.0 mm’den daha büyük tel düşünülebilir; ancak bu da yüksek frekansta ideal değildir.
- Paralel bağlı iki adet 0.9 mm tel ile 2 x 10 tur çalışabilir.
- Paralel bağlı üç adet 0.7 mm tel ile 2 x 10 tur daha da iyi sonuç verebilir.
Bu bilgiler, özellikle eski PC güç kaynağı trafolarını yeniden kullanmak isteyenler için önemlidir. Çünkü çekirdek boyutu sabit olduğunda, uygun güç aktarımı ile sarımın fiziksel olarak çekirdeğe sığdırılması arasında denge kurulması gerekir.
Not: Trafoyu dağıtıp tekrar sarma ile uğraşmak istemiyorsanız “EI33 Trafo Kullanarak DC DC Konvertör 200W 2X30V SG3524 SG3525” yazısında açıklanan yöntemi inceleyebilirsiniz.
Topraklama Arasına Yerleştirilen 1K Direnç ve 104 Kondansatör Ne İşe Yarar?
Devrede dikkat çeken noktalardan biri, dönüştürücü toprağı ile amplifikatör toprağı arasına yerleştirilen 1K direnç ve 104 kodlu kondansatör kullanımıdır. Bu bölüm, özellikle araç ses sistemlerinde sık görülen toprak döngüsü ve parazit sorunlarını azaltmak açısından önemlidir.
Bu eleman grubunun birkaç temel görevi olduğu belirtilmektedir:
1) Toprak döngüsünü azaltmaya yardımcı olur
Amplifikatör ve araç müzik çalar genellikle aynı aküye bağlıdır. Ses sinyali müzik çalardan amplifikatöre RCA hattı ile taşınırken, dönüştürücü toprağı ile amplifikatör toprağı arasında doğrudan ve kontrolsüz bir bağlantı oluşursa ground loop yani toprak döngüsü meydana gelebilir. Bu da uğultu, dip gürültüsü ve parazit sorunlarına yol açabilir.
2) Hatalı veya zayıf eksi bağlantısında istenmeyen akım yollarını sınırlar
Araçta eksi hattın teması zayıfsa ya da eksikse, dönüştürücünün sinyal toprağı üzerinden beslenmeye çalışması risk oluşturabilir. Özellikle amplifikatöre önce artı uç bağlandığında ve RCA kabloları takılıysa, müzik çalardan gelen sinyal toprağı istem dışı geri dönüş yolu haline gelebilir. Bu da hem parazite hem de ekipman üzerinde strese neden olabilir.
3) Ses sistemi güvenliği ve kararlılığına katkı sağlar
Bu küçük RC ağı, araç amplifikatörlerinde bazen ihmal edilen ama pratikte faydalı olabilen bir ayrıntıdır. Hem gürültü kontrolü hem de istenmeyen toprak akımlarının sınırlandırılması açısından işlev görebilir.
PCB Boyutu ve Çizim Programı
Verilen bilgiye göre baskı devre kartının ölçüsü 105 x 98 mm olarak belirtilmiştir. Bu ölçü, araç içi uygulamalarda çok büyük sayılmayacak, yerleştirmesi nispeten kolay bir boyuttur.
PCB tasarımının ExpressPCB programı ile hazırlandığı belirtilmiştir. ExpressPCB, özellikle eski dönem amatör ve hobi projelerinde sık kullanılan basit bir baskı devre çizim yazılımıdır. Elinde bu yazılım bulunan kullanıcılar için mevcut yerleşim mantığını incelemek daha kolay olabilir.
Kaynak: elforum.info/topic/53211-amplificator-subwoofer-auto-100w/
