Construya un Amplificador Estereo de 180 Watts

Colocando los TDA7294

El TDA7294 es un circuito integrado monolítico de 15 pines, que funciona como amplificador de audio clase AB y es muy utilizado en aparatos de alta fidelidad. Tiene una amplia gama de voltajes en los que puede operar y la capacidad soportar corrientes altas. Soporta cargas de 4 Ohmios o 8 Ohmios, incluso con mala regulación y con una tensión alta de alimentación de rechazo. El TDA7294 tiene función de (muting), que evita ruidos de encendido y apagado.
La parte de atrás de los integrados TDA7294 conduce un voltaje de -37 voltios aproximadamente. Por esto es recomendable aislar los circuitos integrados. De no hacerlo el disipador quedará electrificado y al momento de atornillarlo al chasis o a la caja metálica, se pueden generar un corto.
Se coloca un aislante de mica que se encarga de aislar el circuito integrado del disipador. Como el tornillo puede convertirse en conductor, colocamos en la cabeza del tornillo, un buje de plástico, conocido como “pasa muros”.  Va acompañado de una arandela. Y luego de introducir el tornillo, antes de colocar la tuerca, colocamos otro buje. Así queda aislado por completo el tornillo; tanto del disipador, como del circuito integrado.
Si no desea aislar los circuitos integrados, deberá estar seguro que el disipador no va a tocar; ni tierra, ni positivo. Personalmente opino que lo más conveniente es aislarlos. Y no olvide usar grasa disipadora entre los aislantes, los circuitos integrados y disipador.

Características del TDA7294

Funciona con una muy alta gama de voltajes (hasta ± 40V)
Etapa de potencia DMOS
Alta potencia de salida (hasta 90W)
Silencio / función de STAND-BY
Baja distorsión armónica
Bajo ruido
Protección de corto circuito
Apagado térmico

Características eléctricas ( Circuito probado VS = ± 35V , RL= 8 Ohms , GV = 30 dB ;
Rg = 50 W; Tamb = 25 ° C, f = 1 kHz.

Símbolo	Parámetro	Condición de prueba	Mínimo	Tipo	Máximo	Unidad
Vs	Rango de alimentación		±10		±40	Voltios
Iq	Corriente de reposo		20	30	65	mA
Ib	Entrada decorriente de polarización				500	nA
Vos	Entrada de voltaje compensada				+10	mV
Ios	Entrada de corriente compensada				+100	nA
Po	Potencia  de salida continua RMS	d = 0.5%: VS = ± 35V, RL = 8 Ω VS = ± 31V, RL = 6 Ω VS = ± 27V, RL = 4 Ω	60 60 60	70 70 70		W W W
Po	Potencia musical (RMS) NORMAS IEC 268.3 – Dt = 1 s (*)	d = 10% RL = 8 Ω ; VS = ±38V RL = 6 Ω ; VS = ±33V RL = 4 Ω ; VS = ±29V (**)		100 100 100		W W W
d	Distorsión armónica total	PO = 5W; f = 1kHz PO = 0.1 to 50W; f = 20Hz to 20kHz VS = ±27V, RL = 4Ω: PO = 5W; f = 1kHz PO = 0.1 to 50W; f = 20Hz to 20kHz		0.005 0.01	0.1   0.1	% %% %
SR	Velocidad de respuesta		7	10		V/us
Gv	Ganancia de voltaje en lazo abierto			80		dB
Gv	Ganancia de voltaje de lazo cerrado		24	30	40	dB
eN	Ruido total de entrada	A = curve f = 20Hz to 20kHz		1 2	5	uV uV
fL, fH	Respuesta de frecuencia (–3dB)	PO = 1W	20Hz a 20kHz
Ri	Impedancia de entrada		100			KΩ
SVR	Tensión de alimentación de rechazo	f = 100Hz; Vripple = 0.5Vrms	60	75		dB
Ts	Apagado térmico			145		°C

NOTA: (*): POTENCIA MUSICAL; Es la potencia máxima que el amplificador es capaz de producir a través de la resistencia de carga nominal, (sin tener en cuenta la no linealidad)
un segundo después de la aplicación de una señal de entrada sinusoidal de 1 KHz de frecuencia.

NOTA: (**): limitado por el máximo de corriente admisible.

Los valores recomendados para los componentes externos son los que se muestran en el diagrama esquemático que está en el archivo PDF. Los valores modificables, están en la siguiente tabla y le puede ayudar a personalizar el circuito. Los componentes que no se encuentran en la tabla, no se pueden modificar.

COMPONENTES	VALORES SUGERIDOS	PROPÓSITO	VALOR MAYOR QUE EL PROPUESTO	VALOR MENOR QUE EL PROPUESTO
R1 (*)	56K	Resistencia de entrada	Aumento de la impedancia de entrada	Disminución de la impedancia de entrada
R2	56K	Ganancia de retroalimentación (establecida en 40  dB)  ( **)	Aumenta la ganancia	Disminuye la ganancia
R3	1k	Ganancia de retroalimentación (establecida en 40  dB)  ( **)	Disminuye la ganancia	Aumenta la ganancia
R4, R5	8.2k, 5.1k	Tiempo de espera constante	Tiempo largo de espera ON_OFF	Tiempo corto de espera ON_OFF
R6, R7	8.2k, 5.1k	Silencio constante de tiempo	Silencio largo al encender	Silencio corto al encender
C1	0.47 uF	Desacople de entrada DC		Recorte de las frecuencias bajas
C2	22 uF	Desacople de retroalimentación DC		Recorte de las frecuencias bajas
C3	22 uF	Silencio constante de tiempo	Silencio largo al encender	Silencio corto al encender
C4	10 uF	Tiempo de espera constante	Tiempo largo de espera ON_OFF	Tiempo corto de espera ON_OFF
C5	22 uF	Bootstrapping		Degradación de la señal de baja frecuencia
C6, C7	0.1 uF	Derivación Tensión de alimentación		Peligro de oscilación

( *) r1 = r3 de optimización de pop

(**) La ganancia de retroalimentación debe ser mayor o igual a 24 decibelios (db).

El transformador

Es fundamental aprender a construir sus propios transformadores. Estos son algo costosos y a veces escasos, por lo que recomendamos hacerlos.
El transformador que usamos para este amplificador, tiene un devanado de 29 x 29 voltios AC, a unos 5 amperios, que alimentará la etapa de potencia y un devanado adicional de 12 voltios a unos 300 miliamperios, que usaremos para alimentar una etapa preamplificadora, un Ecualizador o simplemente para alimentar un reproductor MP3.
Aunque puede usar cualquier núcleo que tenga un área superior a los 14 cm2, en este caso usamos un núcleo de 3.2 centímetros por 5 centímetros, al que le enrollamos en el devanado primario, 315 vueltas de alambre calibre 23 según la tabla AWG, y para el devanado secundario, 152 vueltas de alambre calibre 16. Esto para los países con 110 o 120 voltios en la red pública. Si en su país el voltaje de la red pública es de 220 voltios, deberá enrollar 578 vueltas de alambre calibre 26, en el devanado primario y para el devanado secundario,152 vueltas de alambre magneto calibre 16. El devanado adicional lleva 31 vueltas de alambre calibre 25, según la tabla AWG.

Use un gran disipador

Los disipadores suelen ser algo escasos y costosos, sobre todo si queremos conseguir sólo uno. Esto nos obliga a buscar alternativas con pedazos de aluminio reciclados, Lo importante es generar un área en aluminio lo suficientemente grande, como para capturar el frío del ambiente y así disipar el calor emitido por los TDA7294. En este caso hemos utilizado un ángulo de aluminio de 2 pulgadas por 1/8, de 22 centímetros. Le hemos atornillamos en la parte posterior un fragmento de riel de aluminio, que servirá como aleta disipadora. De esta manera, obtenemos un disipador económico y funcional. Recuerde Aplicar grasa siliconada o disipadora, entre las dos piezas de aluminio y atornille fuertemente.
Vale la pena recordar que al momento de tener lista la tarjeta, debemos revisar nuevamente cada componente y su correcta posición.

Control de volumen

Si no piensa usar un preamplificador. Debe colocar un potenciometro a la entrada de señal. Esto se hace uniendo las dos patas izquierdas de potenciómetro mediante soldadura y soldamos el tierra a estas dos patas, unificando tierra. Ahora: usando cable apantallado estéreo, en un extremo le soldamos un conector hembra que irá hasta el amplificador. Los cables que llevaran la señal al amplificador, serán soldados en las dos patas centrales del potenciómetro, Los cables que vienen de la entrada de señal se sueldan en las dos patas restantes y en el otro extremo va un conector RCA, que recibe la señal del reproductor que usemos, que puede ser el computador, un Reproductor MP3 o el estéreo del automóvil.

Mediciones

Antes de encender el amplificador, es necesario hacer mediciones. Esto es obligatorio; ya que a veces, a la hora de ensamblar cometemos errores que pueden llegar a dañar el circuito gravemente o sencillamente el circuito no funciona.

Medición de la entrada de alimentación

Debemos Medir la entrada de voltaje AC. Es decir, donde se conecta el transformador a la fuente rectificadora del amplificador. Colocamos el multímetro en escala de continuidad. Se coloca la punta negra en tierra y la punta roja en una de las dos entradas AC, después que salen unos números mientras se cargan los condensadores de la fuente, deberá marcar infinito (un 1 a la izquierda). Invierta las puntas y deberá marcar lo mismo. Haga lo mismo entre el pin tierra y el otro pin de entrada AC, de la misma manera que con el otro pin de AC. En caso de marcar cero (0) o algún número, revise el impreso a contraluz para descartar posibles cortos, revise la posición del puente de diodos y cada condensador. Si el error persiste, desmonte los integrados y mida de nuevo. Si la medición sin los integrados es correcta, es porque alguno de ellos está defectuoso. Proceda a cambiarlo por uno nuevo.

Se deben revisar las salidas a parlantes

No deben estar en corto o que tengan alguna baja impedancia. Con el multímetro en continuidad, se coloca la punta negra en el pin tierra y la roja en el pin de salida izquierda (L). Después de ver una pequeña medición que se da mientras cargan los condensadores, deberá medir infinito (un uno a la izquierda). Invierta las puntas y también deberá medir infinito. Haga lo mismo con la salida derecha (R). Si la medición es incorrecta (un corto o una impedancia baja), revise los condensadores de la Red de Zobel.  Son los condensadores de 0.1 microfaradios, que están en paralelo con la salida a parlante, también mida las resistencias de 2.7 ohmios que lo acompañan. No deben estar en corto. Si estos componentes están en buen estado, debe descartar el circuito integrado TDA7294 cambiándolo y midiendo nuevamente, para constatar su buen estado.

El Circuito Serie

Después de hacer las mediciones anteriores con éxito, se procede a conectar el transformador al amplificador y a la red pública, usando un Circuito Serie hecho con un bombillo. NO CONECTE LOS PARLANTES AUN.
La serie es un sistema eléctrico que permite probar circuitos o aparatos, sin el riesgo de quemarlos. Si el aparato está en corto circuito, el bombillo prende. Si el circuito no está en corto o está abierto, el bombillo no prende.
Colocar los dos caimanes del Circuito Serie en las dos puntas de entrada de corriente del transformador. Si el bombillo prende plenamente, esto indica que hay un corto en el amplificador y deberá revisar minuciosamente las pistas y cada componente. Si el bombillo prende levemente, indica que hay un consumo, que puede ser por falta de chapas en el transformador o un corto en la etapa de tonos. En cualquiera de los casos el bombillo se consume la corriente, evitando que el amplificador se queme.
Si el bombillo no prende, procedemos a hacer las mediciones de voltajes (mediciones en caliente).

Mediciones en presencia de voltaje

Ahora se debe medir el voltaje de alimentación del amplificador. Ésta se hace con el multímetro en la escala de voltaje DC y se colocan las puntas entre tierra y +Vcc. La punta negra en tierra y la roja en el fusible del lado izquierdo, que es voltaje positivo. Deberá medir entre 37 y 39 voltios DC aproximadamente. Si no es así, revise el circuito paso a paso, tal como se explica en nuestra sección de Recomendaciones.

La medición entre tierra y -Vcc, se hace con el multímetro en la escala de voltaje DC y se coloca la punta negra en tierra y la roja en el fusible del lado derecho, que es voltaje negativo. Deberá medir aproximadamente entre -37 y -39 voltios DC. Si no le da este valor, revise el circuito minuciosamente.

Una medición muy importante es verificar que el diodo 1N4148 esté entregando el voltaje a los pines de Stand by y Muting.
Con el multímetro en la escala de voltaje continuo (DC), se coloca la punta negra en tierra y la punta roja en el cátodo del 1N4148. Como el diodo sólo permite pasar los semiciclos positivos provenientes del transformador, El voltaje aproximado que veremos en el multímetro es de 16 voltios.
Si no vemos un voltaje similar, muy posiblemente el diodo esté averiado y el amplificador no va a sonar. Proceda a cambiarlo y vuelva a medir.

Ahora debemos medir nuevamente las salidas a parlante, pero en presencia de la alimentación. Mida con el multímetro en la escala de voltaje continuo (DC), y colocando la punta negra en tierra y la roja en la salida izquierda (L). Deberá medir cero (0V). Haga la misma medición con la salida derecha (R). Si llega a aparecer algún voltaje a la salida, puede haber corto entre las pistas de voltaje y alguna pista de salida del circuito integrado. Revise bien el circuito impreso. Si todo está correcto y persiste el voltaje en la salida, cambie el circuito integrado correspondiente a la salida que mide voltaje.

Verificar el aislamiento del disipador

La parte trasera del circuito integrado TDA7294 tiene un voltaje de –VCC. Es decir que conduce -37V DC aproximadamente. Si colocamos los circuitos integrados sin aislantes, el disipador va a conducir -37 voltios. Y si por alguna razón el disipador entra en contacto con el tierra, se genera un corto circuito.
Por esta razón se deben aislar muy bien los circuitos integrados del disipador. Así podremos colocar el amplificador en una caja metálica, sin el riesgo de quemarlo.
Para comprobar que el aislamiento está hecho correctamente, se debe colocar el multímetro en continuidad y medir colocando; una punta en el disipador y la otra en la parte metálica del circuito integrado. La medición debe dar infinito (un 1 a la izquierda). De no ser así deberá retirar los tornillos y volver a colocar los bujes aislantes, hasta que quede bien aislado.

Video de prueba del amplificador de 180 vatios con TDA7294 y el EQ de 5 bandas

Esperamos que disfruten de este amplificador.

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>>>Descargue aquí<<< El archivo PDF con el diagrama eléctrico y el circuito impreso del amplificador estéreo de 180W con TDA7294.