TDA7385 4x42W Oto Amplifikatör Devresi

TDA7385 amplifikatör devresi, tek besleme ile çalışan 4 kanallı bir oto anfi uygulamasıdır. 12-18 V DC besleme, 4 Ω hoparlör çıkışları, standby ve mute kontrolü sayesinde araç içi ses sistemleri, taşınabilir hoparlörler ve 12 V beslemeli küçük ses projeleri için uygundur.

Devrenin Temel Yapısı

TDA7385 4 kanallı oto amplifikatör devre şeması

Devrenin merkezinde US1 olarak gösterilen TDA7385 entegresi bulunur. Bu entegre dört adet köprü çıkışlı güç amplifikatörünü aynı kılıf içinde toplar.

Her kanalın ayrı giriş kondansatörü ve ayrı hoparlör çıkış çifti vardır. Çıkışların köprü bağlantılı olması, hoparlörün iki ucunun da entegre tarafından sürüldüğü anlamına gelir.

TDA7385 sınıf AB yapıda çalışır. Sınıf D amplifikatörlerdeki gibi çıkışta yüksek frekanslı anahtarlama filtresi gerekmez; buna karşılık verim daha düşüktür ve entegre ciddi şekilde ısınabilir. Bu nedenle uygun soğutucu, bu devrede opsiyon değil temel ihtiyaçtır.

Devre Blokları

Besleme Katı ve Akım Gereksinimi

Devre +DC ve -DC uçlarından 12-18 V aralığında tek DC besleme ile çalışır. Araç aküsüyle kullanım için uygundur; ancak doğrudan aküye bağlanacaksa besleme hattına mutlaka sigorta eklenmelidir. Sigorta, mümkün olduğunca aküye yakın konumlandırılmalıdır.

C7 ve C11 1000 µF elektrolitik kondansatörler, düşük frekanslı besleme dalgalanmalarını azaltır.

C8 100 nF kondansatör ise hızlı akım darbelerine ve yüksek frekanslı parazitlere karşı yerel bypass görevi görür.

Güç amplifikatörlerinde bu iki kondansatör türü birbirinin yerine geçmez; büyük elektrolitik enerji deposu gibi davranırken, 100 nF kondansatör hızlı parazitleri kısa yoldan toprağa aktarır.

Besleme kabloları ince seçilirse bas vuruşlarında gerilim düşer, ses bozulur ve entegre gereksiz ısınır.

4 kanal aynı anda çalışacaksa kablo kesiti, sigorta değeri ve güç kaynağı akımı birlikte düşünülmelidir.

Laboratuvar adaptörü kullanılacaksa akım sınırına giren zayıf adaptörlerde çıkış gücü beklenenden düşük kalır.

Ses Girişlerinin Bağlantısı

JP1 ve JP2 konnektörleri dört kanal giriş için kullanılır. Şemada IN1, IN2, IN3 ve IN4 girişleri C1-C4 üzerinden TDA7385 giriş pinlerine gider.

Bu kondansatörler 100 nF değerindedir ve girişteki DC bileşeni engeller. Böylece kaynak cihazdan gelebilecek küçük DC ofsetler güç katına doğrudan taşınmaz.

Giriş hattında ekranlı kablo kullanmak uygulamada fark yaratır. Özellikle araç içinde ateşleme sistemi, alternatör, fan motoru ve uzun kablo güzergahları parazit kaynağı olabilir.

Sinyal şasesi güç şasesiyle aynı noktadan bağlanmalı, giriş kabloları hoparlör ve besleme kablolarına paralel uzun mesafe götürülmemelidir.

Daha basit tek kanallı uygulamalar için TDA2003 mono anfi devresi daha az parça ve daha düşük güçle denenebilir.

TDA7385 ise dört kanalın tek entegrede toplanması gerektiğinde daha düzenli bir çözüm verir.

Standby ve Mute Kontrolleri

Standby Girişi

JP3, TDA7385’in ST-BY girişini kontrol eder. Jumper 1-2 konumundayken standby devreden çıkar ve amplifikatör çalışmaya hazır hale gelir.

Jumper 2-3 konumuna alınırsa ST-BY hattı pasif duruma çekilir ve entegre uyku moduna girer.

R1 10 kΩ ve C10 1 µF, standby hattında kısa bir gecikme oluşturur. Bu gecikme, besleme verildiği anda entegrenin bir anda açılmasını engeller.

Güç amplifikatörlerinde açılış sırasının yumuşatılması, hoparlörden gelen rahatsız edici “pop” sesini azaltmaya yardımcı olur.

Mute Girişi

JP4, MUTE hattını kontrol eder. Jumper 1-2 konumundayken ses açıktır; 2-3 konumunda çıkışlar susturulur.

R2 47 kΩ ve C9 1 µF, mute hattının hızlı ve kontrolsüz seviye değiştirmesini önler.

Mute girişi yalnızca sesi kesmek için kullanılır; entegreyi tamamen kapatmaz. Uzun süre kullanılmayacak sistemlerde standby tercih edilmelidir.

Mute ise kaynak seçimi, açılış beklemesi veya test sırasında hoparlörü geçici olarak susturmak için daha uygundur.

SVR, AC-GND ve Topraklama Noktaları

C6 4,7 µF kondansatör SVR pinine bağlıdır. Bu uç, entegre içindeki referans gerilim yapısıyla ilgilidir ve iyi filtrelenmezse uğultu, dip gürültüsü veya açılışta ses darbesi oluşabilir.

C6’nın kutuplu olduğu unutulmamalı, artı ve eksi yönü PCB üzerindeki işarete göre takılmalıdır.

C5 100 nF kondansatör AC-GND hattını filtreler. Şemada ayrıca TAB ve S-GND uçlarının toprağa bağlandığı görülür.

TDA7385 gibi çok kanallı güç entegrelerinde sinyal toprağı ve güç toprağının gelişigüzel dolaştırılması gürültüye neden olur.

PCB tasarımında yüksek akımlı hoparlör dönüşleri ile düşük seviyeli giriş toprağı mümkün olduğunca ayrı tutulmalıdır.

TDA7385 Hoparlör Çıkışları Neden Şaseye Bağlanmaz?

OUT1, OUT2, OUT3 ve OUT4 çıkışlarının her biri iki uçtan oluşur: OUT+ ve OUT-. Bu çıkışlar köprü tipindedir.

Hoparlörün bir ucu OUT+ hattına, diğer ucu OUT- hattına bağlanır. Hoparlör eksi ucu kesinlikle araç şasesine veya devre GND hattına bağlanmamalıdır.

Bu hata, oto teyplerinden sökülen bazı eski hoparlör tesisatlarında sık görülür.

Ortak şase kullanılan tesisatlar TDA7385 gibi köprü çıkışlı entegreler için uygun değildir.

Yanlış bağlantı çıkış transistörlerini kısa devre eder, entegreyi aşırı ısıtır ve kalıcı hasara yol açabilir.

Hoparlör empedansı 4 Ω olarak düşünülmelidir. Daha düşük empedanslı hoparlörler, özellikle yüksek seste entegrenin aşırı akım veya termal korumaya girmesine neden olabilir.

İki hoparlörü paralel bağlayarak tek kanala yüklemek doğru bir yöntem değildir.

Çıkış Gücü Hakkında

Devre 4×42 W maksimum çıkış gücüyle tanıtılır; bu değer 4 Ω yük ve uygun besleme koşulları için geçerlidir.

Araç aküsüyle çalışan sınıf AB köprü amplifikatörlerde sürekli RMS güç, besleme gerilimine, soğutmaya, bozulma sınırına ve hoparlör empedansına bağlı olarak daha düşük olur.

Pratikte bu tip entegreler kapı hoparlörlerini veya küçük kabinleri sürmek için uygundur.

Subwoofer gibi düşük frekansta yüksek akım isteyen yüklerde daha büyük soğutucu, daha güçlü besleme ve uygun kabin gerekir.

Yüksek güçlü bas uygulamaları için TDA7294 araç subwoofer amplifikatörü gibi farklı topolojiler daha doğru tercih olabilir.

Teknik Özellikler

Parça Listesi

Montaj Sırasında Dikkat Edilecekler

Montaja düşük profilli elemanlarla başlamak en temiz yöntemdir. Önce dirençler ve küçük kondansatörler, ardından elektrolitik kondansatörler ve konnektörler takılabilir.

TDA7385 ise soğutucuya sabitlendikten sonra karta yerleştirilmelidir. Entegre bacaklarını zorlayarak hizalamak yerine önce mekanik oturuş kontrol edilmelidir.

Elektrolitik kondansatörlerin yönü önemlidir. C6, C7, C9, C10 ve C11 ters takılırsa devre çalışmayabilir; daha kötüsü kondansatör ısınabilir veya zarar görebilir.

İlk çalıştırmada akım sınırlamalı güç kaynağı kullanmak, yanlış lehim veya kısa devre hatalarını büyümeden yakalamayı sağlar.

Soğutucu ile entegre arasına uygun termal macun sürülmelidir. Entegre arka yüzeyinin elektriksel durumu kullanılan kılıf ve uygulamaya göre kontrol edilmeli, metal soğutucunun başka bir noktaya temas etmediğinden emin olunmalıdır.

İlk Çalıştırma ve Test

İlk testte hoparlör bağlamadan önce besleme uçlarında doğru polarite kontrol edilmelidir. Ardından JP3 çalışma konumuna, JP4 ise ses açık konuma alınır. Entegre aşırı akım çekmiyorsa hoparlörler sırayla bağlanabilir.

Girişe düşük seviyeli bir ses sinyali uygulanmalı ve ses yavaşça artırılmalıdır. Bir kanalda ses yoksa önce ilgili giriş kondansatörü, konnektör bağlantısı ve hoparlör çifti kontrol edilmelidir. Dört kanalın tamamı sessizse sorun genellikle standby, mute, besleme veya ortak toprak bağlantısı tarafındadır.

Daha küçük güçlerde çalışan benzer entegreli örnekleri karşılaştırmak için TDA2005 mono anfi devresi incelenebilir. Böylece tek kanallı yapı ile çok kanallı köprü çıkışlı yapı arasındaki fark daha net görülür.

Sık Görülen Hatalar ve Belirtileri

Güvenlik ve Kullanım Notları

Araç aküsü düşük gerilimli görünse de çok yüksek akım verebilir. Yanlış bağlantı kabloyu, PCB yolunu veya entegreyi kısa sürede yakabilir.

Besleme hattında uygun sigorta, yeterli kablo kesiti ve sağlam klemens kullanılmalıdır.

Hoparlör kabloları araç gövdesine temas etmeyecek şekilde izole edilmelidir. Köprü çıkışlı amplifikatörde hoparlör uçlarından herhangi birinin şaseye değmesi normal bir durum değildir.

Hoparlör koruması istenen daha büyük sistemlerde hoparlör koruma devresi gibi ek çözümler değerlendirilebilir; ancak bu devrede çıkış yapısı köprü tipinde olduğu için eklenecek koruma devresinin buna uygun olması gerekir.

Hangi Uygulamalarda Tercih Edilebilir?

TDA7385 devresi, dört adet 4 Ω hoparlörün tek kart üzerinden sürülmesi gereken 12 V sistemlerde pratik bir çözümdür.

Araç içi ön-arka hoparlör düzeni, küçük atölye ses sistemi, taşınabilir akülü hoparlör veya 12 V adaptörle çalışan masaüstü anfi uygulamalarında kullanılabilir.

Çok yüksek ses basıncı, düşük empedanslı subwoofer veya uzun süre tam güç çalışma hedefleniyorsa bu devre tek başına yeterli olmayabilir.

Bu durumda daha yüksek güçlü amplifikatör katı, daha büyük soğutucu ve daha güçlü besleme kaynağı gerekir.

Daha önce TDA73XX Serisi ile 4x Oto Anfi Devreleri yazısında TDA7385 uyumlu çift ve tek katlı PCB paylaşılmıştı fakat bu tasarım tek katlı olmasuna rağmen DC filtre kapasitörleri yerleşim vb. açısından oldukca iyi.

PCB çizimi resimden Sprint layout 6 ile kopyalandı. Kontrol edildi ama test edilmedi. Tüm yolları lehim dolgusu ile güçlendirmeniz gerekli özellikle voltaj girişi ve hoparlör çıkış yollarına tel lehimleyerek kalınlaştırın. 1000UF filtre kondansatörleri 12V besleme voltajı için 16v olmalı 18V besleme voltajı için 25V olacak.

Kaynak: arlisklep.pl/files/ARLI/AR175.pdf