Construya Un Amplificador de 300 Vatios

c  c    222  Este amplificador fue utilizado en la consola de sonido Hard rock 300

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Este amplificador fue utilizado en la consola de sonido Hard rock 300, usando el integrado TDA7294, que ha mostrado por muchos años su gran calidad y rendimiento. Además por su gran potencia, es ideal para las videorockolas. No olvide usar un buen disipador, para garantizar su larga vida.

Una gran aplicación del , es la configuración puente (bridge), donde dos TDA7294, manejan una salida. En este tipo de configuración, el valor de la carga no debe ser inferior a 8 Ohm. Las principales ventajas que ofrece este amplificador son: - Alta potencia con un bajo nivel de voltaje. - Considerable potencia de salida, incluso con altos valores de carga (16 Ohm). Con una carga de parlantes de 8 Ohm, y un voltaje de ± 25 voltios DC, el máximo rendimiento que se puede obtener es de  por canal, mientras que con carga de 16 Ohm, y un voltaje de ± 35 voltios DC, tendrá un máximo de  por canal. Este amplificador fue probado con 2 parlantes de 300 vatios de potencia y una carga de 8 ohmios y de 12 pulgadas, dando un excelente rendimiento.

Podemos apreciar los materiales para la construcción de este amplificador. Al final de este artículo encontrará un archivo PDF con el circuito impreso, el diagrama y la lista de materiales, para que luego de imprimirlo se dirija a su almacén de electrónica de confianza y consiga todo lo necesario para el

desarrollo de este proyecto.

El ’   es una parte fundamental del amplificador. Para construirlo es necesario conseguir los siguientes materiales: Alambre de cobre magneto calibre 22, según la tabla AWG; para el devanado primario, alambre de cobre magneto calibre 16; para el devanado secundario, alambre calibre 23; para el devanado adicional. Chapas o láminas de hierro silicio, vienen en formas de letras ( ) y () que intercaladas forman el núcleo del transformador. Conseguir estas chapas nuevas es costoso, pues sus fabricantes las venden al por mayor; por esta razón es mejor visitar los depósitos o cacharrerías, para que así, reciclen las chapas de transformadores usados. Carrete o formaleta, esta se consigue en plástico o la puede hacer en cartón con los diagramas que se encuentran en nuestro artículo de ’  ’    . Papel parafinado o papel pergamino, cinta aislante, tornillos y piedeamigos o ángulos.

En la construcción del ’   para este amplificador, usamos un núcleo de 3.8 centímetros, por 5 cm. En Colombia el voltaje de la red pública es de 115 voltios, por lo tanto fue necesario enrollar 266 vueltas de alambre, calibre 22 en el devanado primario y 84 vueltas de alambre, calibre 16 en el devanado secundario. Para los países que tiene un voltaje de 220 voltios en la red pública, es necesario dar 510 vueltas en el devanado primario y el calibre de este, baja a 24. Recuerde que en la construcción de este’   ; por tener TAP central, es necesario detenerse a la mitad de las vueltas del devanado secundario y soldar un cable de salida, antes de dar la otra mitad de vueltas de alambre; Otra manera de hacerlo, consiste en enrollar simultáneamente dos alambres calibre 16 y dar 42 vueltas, al final

debemos unir un extremo del principio de uno de los alambres, con el extremo del final del otro alambre.

El circuito impreso se hace a partir del dibujo que se encuentra en el archivo PDF, que puede descargar después de leer todo el artículo. Se puede construir de varias maneras; la más económica, es usando la técnica de î  con papel ’ ’   , que consiste en imprimir el dibujo del impreso, sobre el papel termo transferible, usando una impresora láser, luego se coloca de cara a la baquelita y se plancha durante 10 minutos. Después se sumerge en agua y cuando está bien mojado el papel, se retira, quedando el dibujo sobre la baquelita. Posteriormente se sumerge en cloruro férrico o cloruro nítrico y se agita suavemente para que caiga el cobre de las partes donde no esté el dibujo y luego de perforan los orificios donde irán los componentes. Recuerde invertir el dibujo usando el î’î, o algún programa de retoque de imágenes, antes de imprimir. En el caso de la fotografía, el impreso fue hecho de manera industrial, con el método de    . Para este caso no es necesario invertir el dibujo.

Después de hacer el impreso, comenzamos por colocar todas las resistencias. Para esto utilice como guía la máscara de componentes. Todas las resistencias son de ¼ de vatio, excepto las resistencias de la red de soel (2.7 ohmios y 8.2 ohmios), que son de 1 vatio. Las resistencias no tienen polaridad. Esto facilita su colocación, ya que sólo es corroborar que el valor, sea el correcto y colocarla en su sitio correspondiente.

Los puentes (jumpers), se hacen del residuo que queda al cortar los excedentes de las patas de las resistencias. Es necesario medir la

distancia entre los dos orificios para hacer el puente al tamaño correcto.

Cortando a lo largo las bases de  ! î  podemos hacer una base para el integrado TDA7294, que nos servirá en caso de necesitar reponerlo, esto facilita el trabajo, ya que desoldar un integrado de tantas patas es algo dispendioso y corre el riesgo de despegar una o varias pistas del circuito impreso.

El circuito impreso de este amplificador, fue diseñado con protección en los pasos de corriente de +Vcc y de Vcc, colocando porta fusibles para fusible corto de 5 o 6 amperios. Las protecciones nunca sobran, por lo que recomendamos que no omita estos porta fusibles y por ningún motivo los reemplace por puentes. Observe que el portafusible está formado por dos piezas, cada una tiene una aleta que debe ir hacia afuera, para de esta manera contener el fusible.

Ahora colocamos todos los condensadores electrolíticos. Los condensadores electrolíticos tienen polaridad, para su colocación, es importante usar la guía de la máscara de componentes. Los dibujos de los condensadores electrolíticos, tienen una saliente que determina el polo negativo y un signo mas (+), que determina el polo positivo. Los condensadores traen una franja que muestra el negativo y la pata más larga es el positivo.

Luego colocamos los condensadores cerámicos y de poliéster. Estos no tienen polaridad. Los condensadores cerámicos soportan voltajes hasta de 50 voltios, mientras que los condensadores de poliéster soportan diferentes voltajes, que van desde 50 hasta 1000 voltios. En la superficie de estos, aparece escrito el voltaje y la capacitancia, mientras que los condensadores cerámicos sólo dicen su capacitancia.

Las bobinas se deben construir de acuerdo a la aplicación. En este caso las bobinas forman parte de la Red de Soel, que se encarga de proteger las salidas de los TDA7294, de corrientes inversas, que pueda enviar el parlante. Para hacer las bobinas, tomamos

alambre de cobre, calibre 18 según la tabla AWG, (1.024 mm.) y una broca de 3/8, sobre la cual damos 11 vueltas uniformemente, cortamos el excedente de alambre y enderezamos las patas de la bobina, dándoles la forma que se aprecia en la fotografía.

El diodo ", es un diodo encapsulado en vidrio, de tipo SMD. Observe que el diodo tiene una banda negra que marca el terminal negativo o cátodo, para poder diferenciarlo del positivo o ánodo. Se trata de un diodo que puede conmutar a alta velocidad, entre los estados de alta impedancia y baja impedancia (4 nanosegundos). En este caso el diodo " se encarga de enviar ciclos positivos a la pata 9 del , que es (stand by), pasando primero por unas resistencias. Si desea, puede colocar un interruptor en serie con el diodo y usarlo como interruptor de encendido, y de esta manera no habrá el molesto (pop) al encender.

El conector para la entrada de alimentación, es un conector de 6 pines, al que le quitamos tres pines de por medio. La alimentación es dual o simétrica, por lo tanto irán tres cables; dos que serán los extremos del transformador y el otro es el TAP central, que hará de tierra (Ground). Recuerde que al conectar el transformador, los dos extremos del transformador van seguidos en el conector y el TAP central, va al tercer pin (G).

Observe el conector de una de las salidas a parlante. Usamos un conector de tres pines al que le retiramos la pata del centro. Este amplificador por ser configuración puente (bridge), no tiene un tierra común en las salidas. A esto se le llama, salida a parlante flotante. Por esta razón debemos utilizar el mismo orden de una salida, a la otra, para que los parlantes no queden en desfase.

Le conector del ventilador es un conector de tres pines pequeño, al que le retiramos el pin del centro. El ventilador puede ser de 12 o 24 voltios DC.

La entrada de señal tiene un conector de 3 pines. Los dos pines de los extremos, son: entrada de señal izquierda (L) y entrada de señal derecha (R) y el pin del centro, es tierra o común. Recomendamos usar este amplificador con alguno de nuestros î î   que se encuentran en nuestra sección de î  ’.

Un puente de diodos, es un componente que agrupa 4 diodos conectados de forma específica; en una sola capsula, que es usado en la mayoría de las fuentes de alimentación. Tiene como función convertir la corriente alterna a corriente directa. Para este amplificador podemos usar un puente de diodos de 15 amperios en adelante. Recomendamos el de 25 amperios, para evitar recalentamiento

En la fotografía se aprecia el fusible colocado en su porta fusible. Observe como debe quedar el fusible contenido y presionado por las aletas de los extremos. El fusible debe quedar ajustado, debe entrar por presión. De quedar suelto el fusible corre el riesgo de averiar el amplificador o el circuito puede quedar abierto.

Como el amplificador trabaja a +25V, 25V DC, tomamos de los +25 voltios una derivación y le colocamos una resistencia en serie, para limitar la corriente y así alimentar un ventilador de 12 voltios. La resistencia del ventilador de 12v se calcula así: 25

voltios de alimentación del amplificador, menos 12 voltios del ventilador, igual a 13 voltios; esto dividido entre los miliamperios que consume el ventilador = a resistencia en Ohmios. Para este caso usamos un ventilador de 270 miliamperios, Y la resistencia nos dio 13 / 0.27 amp = 48 ohmios. Entonces colocamos dos resistencias de 100 ohmios en paralelo, para dividir su valor en ohmios y bajar el calor a la mitad.

El puente de diodos ’ , es el componente formado por 4 diodos que convierte la corriente alterna, en corriente continua. El transformador convierte el voltaje alterno de entrada, en otro voltaje alterno de salida, con el valor deseado, este voltaje o tensión es rectificado por los diodos; que envían todos los semiciclos positivos, al polo positivo del condensador y los ciclos negativos, al polo negativo del otro condensador, de tal forma que estos condensadores terminen de rectificar la corriente, filtrándola y estabilizándola.

El TDA7294 es un circuito integrado monolítico en paquete Multiwatt de 15 patas, diseñado para ser utilizado como amplificador de audio clase AB, en aplicaciones de campo de alta fidelidad. Gracias a la amplia gama de tensiones y a la capacidad de alta corriente, es capaz de suministrar la mayor potencia en ambas cargas de 4 Ohmios y 8 Ohmios, incluso en presencia de baja regulación, con alta tensión de alimentación de rechazo. Tiene función de muting, con posibilidad de retraso y operación a distancia, para evitar ruidos de encendido y apagado. Observe como queda instalado en las bases. Cerciórese de que las patas queden bien ajustadas en cada orificio de la base.

Hemos utilizado un ángulo de aluminio, unido con un riel de aluminio, que servirán como aleta disipadora; formando así un disipador económico y funcional. Recuerde Aplicar grasa siliconada entre las dos piezas de aluminio, también, entre el integrado y el disipador y atornillar los integrados fuertemente. No olvide que los TDA7294 van aislados del disipador con aislantes de mica y grasa siliconada que servirá para transmitir el calor al aluminio. Además es importante que el disipador sea lo suficientemente grande, ya que estos integrados emiten bastante calor. Aplicamos grasa siliconada en la parte posterior de los TDA7294, Coloque el disipador y atornille la tuerca, apretando fuerte para optimizar la transmisión de calor de los integrados al disipador de aluminio.

Lave bien la tarjeta con thinner y un cepillo de dientes, hasta que no quede ningún residuo de soldadura o mugre alguno. Esto es indispensable para evitar posibles corto circuitos y dar una buena estética al producto.

Observe el amplificador terminado y listo para el ensamble final. Sólo falta colocar los conectores de entrada, salida y alimentación. Coloque los componentes derechos y

suelde lo mejor que pueda. La presentación y calidad de las soldaduras son muy importantes para el éxito de cualquier proyecto electrónico.

c’     ’ î  î    Después de tener el circuito listo, hay que darle una buena presentación para tener éxito a la hora de comercializarlo. En este tutorial podrá aprender a construir sus propias cajas que le servirán de protección y harán que sus productos sean más atractivos a los ojos de sus clientes.

Para hacer una caja o gabinete para el amplificador, se pueden usar varios materiales como; madera, acrílico, metal o la combinación de varios materiales. En este caso se usó una lámina de hierro la cual doblamos para formar una (), con un par de pestañas de 2 centímetros, que servirán como soporte para atornillar posteriormente la tapa de madera. Esta lámina preformada, debe llevar los orificios para: el interruptor de encendido, los potenciómetros de control de tonos y volumen, el ventilador, salida de parlantes, entrada de señal, fusible, cable de poder y en el piso tiene los agujeros para los tornillos que ajustarán el transformador y el amplificador. Todos estos orificios fueron abiertos con taladro, excepto el del ventilador, el de la salida a parlante y el switch, que se hicieron con una caladora manual con una cuchilla para metal.

Esta lámina fue pintada con ’   ’ ’ ’ (PowderCoating), que quiere decir (Pintura en polvo). Esta pintura se aplica en polvo seco, se utiliza para dar un acabado más resistente que la pintura convencional. Para su secado se usa un horno de curado con rayos . El resultado tanto en el acabado, como en su sellado hermético, la hacen ideal para este tipo de productos de trabajo pesado. Además es más fácil de aplicar, y desde un punto de vista ecológico, no contamina el medio ambiente, ni es nocivo para la salud de quien lo aplica. El precio también es atractivo, sólo nos costó 5 dólares. Es importante recordar que la caja debe tener todos los orificios necesarios para la correcta acomodación de las partes a colocar. Por esto le aconsejamos que programe muy bien la hechura de la caja, antes de pintarla.

Ahora: para la tapa del gabinete, hicimos un túnel de    en el cual entrará la lámina de metal. También puede hacerlo en  . La madera fue unida con pegante para madera y tornillos autoperforantes, además le lijamos las esquinas para dar un acabado más suave. Recuerde dejar al menos 5 milímetros de espacio entre la estructura metálica y el túnel de madera, para el recubrimiento en moqueta, cuerina o el material que vaya a usar para tapizarla.

La vida útil del amplificador depende de una buena y permanente ventilación, que garanticen la temperatura en el rango recomendado por el fabricante de los circuitos integrados. Cuando hablamos de corrientes de aire implica una entrada y una salida de este. El ventilador ingresa el aire fresco que recorre el interior del gabinete, empezando por airear el disipador, que es el dispositivo que recoge el calor de los . El aire caliente saldrá por orificios laterales. Estos orificios se abrieron con una broca de copa de 2 pulgadas. Posteriormente debemos darle un acabado estético a estos orificios. Por esta razón recuerde conseguir unas mallas metálicas, que sirven como malla protectora y a su vez enriqueceran el diseño de nuestro gabinete.

En la fotografía se aprecia como entra la lámina de hierro en el tunel de madera. Debe haber un espacio de al menos 5 milímetros de espacio entre la estructura metálica y el túnel de madera, para el recubrimiento en moqueta, cuerina o el material que vaya a usar para tapizarla.

En la lámina, en las pestañas superiores, fueron hechos unos orificios que posteriormente deben coincidir con los orificios en la caja de madera, para el agarre a la hora de cerrar la caja. Por estos entrarán 4 tornillos autoperforantes que se encargarán de asegurar la caja y evitarán que se salga la lámina del túnel de madera.

Ahora: Para pegar el tapizado, usamos pegante bóxer, o cualquier pegante de solución de caucho. Estos pegantes se aplican en las dos superficies a pegar. Para aplicarlo sobre materiales blandos; en este caso moqueta, se utiliza una espátula que puede ser construida con un pedazo de cartón grueso. Aplique de manera uniforme y de manera abundante. Deje secar las partes antes de pegar.

Para aplicar el pegante sobre la madera, use un trapo o un pedazo del mismo material del tapizado. Hacemos la misma recomendación de aplicar

uniformemente y sin dejar grumos o espacios sin pegante.

Al momento de pegar la moqueta o el recubrimiento que utilice para forrar la madera, hágalo por secciones, ya que después de que se adhieren los dos materiales, es muy difícil despegarlos. Se pega de a una cara y al final se debe tener especial cuidado para lograr un buen empate, que deberá quedar por la parte de abajo. Evite dejar arrugas o descuadres en el pegue. Observe la foto con sólo dar clic sobre ella.

El remate en los bordes es muy importante. Proceda a hacer cortes de 45 grados en las esquinas y pegue de uno en uno, teniendo en cuenta no dejar ranuras en las que se pueda ver la madera. Pegue las 4 pestañas por dentro para que al introducir la lámina metálica, sólo se vea el tapizado y no la madera.

Ahora pegamos la calcomanía que previamente diseñamos en c  , mostrando las funciones de los botones de la parte frontal. Lo imprimimos en papel de vinilo adhesivo, y luego de pegarlo, lo cubrimos con papel

contactpara proteger la calcomanía. Si es posible, use papel flugraphic que es más resistente. Esto le da una muy buena presentación a la caja, además, si la intención es vender amplificadores, esto le da confianza al cliente al ver un aparato con su propia marca.

Presentamos nuestro gabinete terminado y listo para comenzar a ensamblar el amplificador. La importancia que le damos al diseño y desarrollo de estas cajas o gabinetes obedece a la necesidad de generar un mercado a todos los productos que en nuestra página enseñamos. Ya que los productos presentados de esta forma, tienen un efecto positivo para su comercialización y difusión, además de proteger y darle larga vida a sus creaciones. Si usted desea producir industrialmente este tipo de cajas o gabinetes, debe diseñar un prototipo perfecto, que mandará a troquelar para así abaratar sus costos de producción.

  î    El ensamble de cualquiera de nuestros proyectos es de sumo cuidado y pulcritud. Las partes deben encajar y ajustar a la perfección. Cuando vamos a ensamblar un amplificador por primera vez, es muy posible que nos encontremos con algunos obstáculos o eventualidades. Estos inconvenientes, son previsibles o evitables, si planeamos de principio a fin, cada paso a seguir.

Teniendo la caja o gabinete para el amplificador, procedemos a acomodar las partes. Comenzamos por instalar el ’   , atornillándolo al piso de la caja metálica. El cable de poder para la alimentación, es una serie; entre el transformador, el interruptor y el porta fusible. El interruptor con piloto, muestra cuando el amplificador está encendido.

La tarjeta principal del amplificador esta asegurada con tornillos pasantes, los cuales no se deben colocar sin antes de haber colocado unos soportes de caucho para mantener una distancia entre el piso de la caja y el circuito, así evitar posibles corto circuitos. Conecte los cables de alimentación, ventilador, entrada de señal y salida de señal a la tarjeta, en sus respectivos lugares.

A éste amplificador le hemos colocado dos î î   ’       #. Por esta razón es necesario implementar el Sumador de señales, que nos permita mezclar la señal de los dos preamplificadores, para poder entregárselas al amplificador y poder manipularlas por independiente. El sumador tiene su fuente rectificadora propia, con una salida de voltaje DC, de la cual podemos alimentar los dos preamplificadores. Para llevar la señal de los preamplificadores al Sumador, se debe utilizar cable blindado estereo o apantallado, para evitar filtraciones de ruido.

Para las salidas a parlante, usamos un terminal de presión doble. El orificio fue hecho a la medida, para que el terminal entre por la parte posterior, para luego ser atornillado con dos tornillos pasantes con tuerca. Para las entradas de señal se utilizaron terminales c hembra doble, para chasis. Atorníllelos con tornillos pasantes con tuerca. Colocar una malla para el ventilador es muy importante, ya que protege el ventilador y de posibles accidentes humanos al manipular el amplificador. La malla que usamos es de 3 ½ pulgadas de diámetro, al igual que el ventilador. Puede atornillarla simultáneamente con el ventilador, para usar los mismos agujeros y tornillos.

El amplificador de 300 watts con doble control de tonos, entrada de micrófono y línea mezclada, puede ser usado en eventos de mediano tamaño, bares, discotecas o en videorockolas, ya que actualmente se construyen con computadores portátiles ( î’î), consiguiendo videorockolas de 10 centímetros de espesor, por 45 cm de ancho y 60 cm de alto. Estas videos rockolas tienen su amplificador externo al igual que los bafles. De tal forma que el manejo del volumen y la ecualización se hacen desde el mostrador del negocio. Esta optimización redunda en economía y ahorro de espacio.

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