ДВУХКАНАЛЬНЫЙ СТАБИЛИЗАТОР НАПРЯЖЕНИЯ НА TDA7297

     Интегральная микросхема типа TDA7297 фирмы SGS-Thomson Microelectronics представляет собой двухканальный усилитель мощности звуковой частоты, оба канала кото­рого выполнены по мостовой схеме. Эта микросхема рассчитана на напря­жение питания от 6,5 до 18 В. Макси­мальная мощность, рассеиваемая корпусом, может достигать 33 Вт. Внутреннее строение и типовая схема включения показаны на рис. 1.

    Если в вашем распоряжении оказался некон­диционный или частично неисправный экземпляр такой микросхемы, то вместо двухканального УМЗЧ на этой микросхеме можно изготовить одно или двухканальный линейный компен­сационный стабилизатор напряжения постоянного тока.

   Принципиальная схе­ма такого стабилизато­ра представлена на рис. 2. Для такого ста­билизатора подойдут неисправные экземпля­ры микросхем TDA7297, у которых «ушли на обрыв» неин верти рующие выходы — выводы 1 и/или 15 DA1. Также будут при­годны для работы в качестве стабилизато­ров напряжений экземпляры микросхем с искажениями типа «ступенька» на малой громкости или склон­ные к самовозбуж­дению экземпляры. В любом случае, подой­дут микросхемы, у которых исправен хотя бы один инвертирую­щий выход, а полупро­водниковые переходы выходных транзисто­ров неисправных выхо­дов или закрыты, или «оборваны». В распо­ряжении у автора ока­залось два новых экземпляра микросхем TDA7297, у которых был обрыв на одном и на трёх выходах из четырёх. Учитывая немалую стоимость таких микросхем, было решено попробовать использовать их в ином качестве, в данном случае, как стабилизаторы напряжения постоянного тока.

   Напряжение сети через предохранитель FU1 и контакты выключателя SA1 поступает на первич­ную обмотку понижающего трансформатора Т1. Со вторичной обмотки трансформатора напря­жение около 14 В переменного тока через поли­мерный самовосстанавливающийся предохрани­тель FU2 поступает на мостовой выпрямитель, выполненный на диодах Шотки средней мощности VD1 - VD4. Применение таких диодов позволяет уменьшить потери мощности и напря­жения на мостовом выпрямителе. Конденсатор большой ёмкости С6 сглаживает пульсации выпрямленного напряжения. Варистор RU1 защищает трансформатор и диоды Шотки от всплесков напряжения сети.

   Постоянное напряжение питания поступает на выводы 3 и 13 DA1. Чтобы вывести микросхему из «спящего» состояния, необходимо подать на выв. 6 и 7 открывающее напряжение, которое в этой схеме формируется делителем напряжения на резисторах R3 и R4. Для применения микросхемы TDA7297 в качестве стабилизатора напряжения, подключать оксидный конденсатор параллельно резистору R3 не нужно, иначе это приведёт к срабатыванию триггерной защиты микросхемы в момент включения питания.

   Выходные стабилизированные напряжения DA1 зависят от стабилитронов VD5 и VD7. Для обоих каналов выходное напряжение будет примерно равно 1,5 В плюс напряжение соответ­ствующего стабилитрона. Так, для получения напряжения +9 В, которое снимается с вывода 14  DA1, был установлен стабилитрон VD7 на напряжение 7,5 В. Для получения выходного напряжения +5,1, которое снимается с вывода 2 DA1, была установлена цепочка из последо­вательно включенных стабилитрона на 3 В и диода VD6. Конденсаторы С7 - С10 уменьшают пульсации и шум выходного напряжения.

   Максимальный выходной ток каждого канала стабилизатора не должен превышать 1,5 А. При большем токе выходное напряжение соответ­ствующего канала начинает снижаться. Возмож­но также срабатывание защиты DA1, для выво­да из которого необходимо или кратковременно отключить нагрузку, или на несколько секунд отключить напряжение питания микросхемы. Ток покоя микросхемы DA1 при входном напряжении 15В составляет около 80 мА при подключенных светодиодах. Входное напряжение питания DA1 должно быть как минимум на 1,2 В больше выходного стабилизированного напряжения при питании микросхемы от источника постоянного напряжения, например, автомобильного аккуму­лятора, другого стабилизатора напряжения или, как минимум, на 3 В больше при питании микро­схемы от мостового выпрямителя напряжения переменного тока, как показано на рис. 2. При испытаниях выяснилось, что применённая микросхема не уходит в защиту при напряжении питания более +19 В, как это происходит с большинством других подобных микросхем УМЗЧ, тем не менее, не следует увеличивать входное напряжение DA1 более +24 В, а при напряжении более +20 В желательно, чтобы максимальный выходной ток каждого канала не превышал 0,4 А. Такие особенности TDA7297 позволяют её использовать с большинством си­ловых трансформаторов, которые в режиме хо­лостого хода обеспечивают напряжение на вы­ходе мостового выпрямителя не более 20...24 В.

     Стабилизатор можно смонтировать на печат­ной плате размерами 120x65 мм, эскиз которой показан на рис. 3. На плату устанавливаются все детали, кроме силового трансформатора Т1, выключателя SA1, предохранителя FU1 и варис- тора RU1. Светодиоды припаивают к соответ­ствующим контактным площадкам с помощью монтажных проводов необходимой длины. Резисторы можно применить типов РПМ, MJlT₁ С1-4, С2-23 и другие аналогичные. Варистор FNR-20K471 можно заменить на MYG20-471. Оксидные конденсаторы типов К50-24, К50-29, К50-35, К50-68 или импортные аналоги. Непо­лярные конденсаторы — керамические К10-17, К10-50, KM-5. Конденсаторы С2 - С5 желатель­но установить на рабочее напряжение не менее 50 В. Диоды Шотки 1N5822 можно заменить на SR306, SR360, MBR360, DQ06, MBRD660CT, MBR1060, 50WR06.   Подойдёт и диодный мост, например, KBU6M, RBV406, KBL406. Диодный мост желательно установить на небольшой дюралюминиевый теплоотвод. При применении монолитного диодного моста или четырёх обыч­ных кремниевых диодов, например, КД202А, желательно, увеличить напряжение на вторич­ной обмотке трансформатора на 1...2 В. Вместо маломощного кремниевого диода 1 N914 подойдёт 1 N4148, любой из серий КД503, КД521, КД522. Стабилитрон BZV55C-3V3 можно заме­нить на 1N4728A, TZMC-3V3. Вместо стабилит­рона BZV55C-7V5 подойдёт 1N4737A, TZMC- 7V5, КС175Ц, 2С175Ц. Для получения заданных напряжений может потребоваться подбор конкретного экземпляра стабилитрона или под­бор добавочных диодов, аналогично тому, как включен VD6. Добавочные диоды для получения заданных выходных напряжений могут быть как маломощными кремниевыми (падение напря­жения 0,5...0,6 В), так и маломощными герма­ниевыми или Шотки (падение напряжения 0,15... 0,35 В). Светодиоды RL30-DR344S красного цве­та свечения и RL30-HY214S жёлтого цвета све­чения можно заменить любыми аналогичными непрерывного свечения. Цвета светодиодов выбраны не случайно — соответствуют цветам проводов компьютерных БП, с той поправкой, что жёлтый цвет используется для индикации напряжения +9 В, а не + 12 В. Впрочем, уста­новив на место VD7 стабилитрон типа 1N4740A последовательно с кремниевым диодом можно получить на выводе 14 DA1 выходное напряже­ние + 12 В. Микросхему TDA7297 необходимо установить на дюралюминиевый или медный теплоотвод с площадью охлаждающей поверх­ности несколько сотен см.кв. — зависит от рас­сеиваемой мощности. Полимерный самовосста­навливающийся предохранитель FU2 можно применить типов MF-R300, LP30-300 или другие на меньший рабочий ток. При отсутствии таких предохранителей подойдёт обычный плавкий. На месте понижающего силового трансформа­тора может работать любой с габаритной мощ­ностью от 40 Вт с напряжением холостого хода на вторичной обмотке не более 17 В при подключенном стабилизаторе. Если суммарный ток обоих каналов не будет превышать 1,5 А, то подойдёт менее мощный трансформатор.

Безошибочно изготовленный стабилизатор начинает работать сразу. При необходимости, установив стабилитроны других типов и необхо­димое количество включенных последовательно с ними добавочных диодов, можно получить на выходах другие стабилизированные напряже­ния. Поскольку ток покоя микросхемы TDA7297 относительно велик, стабилизаторы напряже­ний, построенные на её основе, целесообразно применять в сетевых или автомобильных источ­никах питания. Из-за триггерного характера встроенной в микросхему защиты, в качестве нагрузки к микросхеме нежелательно подклю­чать узлы, содержащие мощные лампы накали­вания или электродвигатели с большим пуско­вым током. Стабилизаторы напряжения, собра­нные с применением некондиционных экземпля­ров микросхемы TDA7297, могут найти примене­ние в зарядных устройствах, для питания радио­приёмной аппаратуры, цифровой аппаратуры, детских игрушек. Если нет повышенных или особых требований к стабилизаторам напряже­ний, то эту микросхему можно использовать взамен интегральных стабилизаторов серий КР142ЕН**, **78*хх. Например, выход, настроен­ный на выходное напряжение +5 В можно использовать взамен микросхемы КР142ЕН5В для питания узлов на ТТЛШ микросхемах, а выход на напряжение + 9 В подойдёт вместо микросхемы КР142ЕН8А для питания КМОП микросхем. По прилагаемому списку литературы можно ознакомиться с другими линейными стабилизаторами напряжения, собранными на устаревших или некондиционных микросхемах интегральных УМЗЧ. Если от микросхемы нужно только одно выходное стабилизированное напряжение, а у имеющегося экземпляра исправны оба инвертирующих выхода, то второй выход можно задействовать для коммутации напряжения питания вентилятора, управляемого термодатчиком.

Бутов А.Л.

Литература:

1. Бутов А.Л. Двухканальный стабилизатор на TDA2004. — Радиоконструктор, 2010, № 2, стр. 18, 19.

2. Бутов А.Л. Стабилизатор напряжения на К174УН7. — Радиомир, 2004, № 2, стр. 15.

3. Бутов А.Л. Двухканальный стабилизатор напряжения на TDA2822 — Радиомир, 2009, № 4, стр. 11, 12.