En efecto aunque parezca increíble , es  posible  hoy en día construirse por uno mismo un potente amplificador de audio 2.1   por  muy poco dinero (12€)  ,  con la ventaja de que incluso gran parte de la electrónica ya estará montada y probada, de modo que  sólo necesitaremos hacer las conexiones de  alimentación,   así como cablear los conectores de entrada /salida y ya tendremos el amplificador listo.

En esta ocasión ,vamos a ver un amplificador 2.1  de la que hablamos en otro post   que cuesta unos 12€ en Amazon   en el que que básicamente   solo hay que alimentar  con  corriente continua DC entre  12-24 V   con una fuente conmutada y  conectar tanto la entrada de audio como las tres salidas a sendos altavoces.

La potencia de salida de los canales  izquierda y derecha es 50WX2 (max) y la salida de subwoofer de 100 w (max), la eficiencia puede llegar por encima de 90%,

Los canales izquierdo y derecho de rango completo, con 24 v tensión de alimentación pueden  conducir altavoces de 3-16 ohmios (es decir  una gama muy amplia) y en el caso del  subwoofer si se alimenta el montaje con 24 v  puede conducir un subwoofer, único de  impedancia  entre 2-16 ohm  teniendo en cuenta que a menor impedancia de los altavoces podremos conseguir una mayor potencia de salida.

 

 

Las características de este modulo son:

•  Tensión de alimentación: DC  12-24 V
• Chip: TPA3116 *
• Tipo 2 Cadena de 3: Channels (canal derecha, canal derecha, subwoofer)
• Potencia de salida: 50 *1 *2 RMS subwoofer    sobre  8 ohmios
• Gama respuesta en frecuencia: 14-100 KHz
• SNR 100dB de frecuencia: conmutación: 1,2 MHz
• Tamaño PCB  100 cm *70 *%2F 30 mm **3,94 2,75 1,18in (la + W H)
  1 *2,1 canales bordo de amplificador de audio

 

Es interesante destacar que para alimentar este amplificador debemos usar un fuente conmutada entre 12 y 24V DC  de unos 18Amp   dada la gran intensidad necesaria,  pues sería mucho mas costoso, voluminoso e ineficiente  cubrir la alimentación con una fuente  convencional  regulada basada  en el clásico transformador con el puente de diodos , gran condensador  y el circuito   de regulación.

 

El amplificador de audio

Un amplificador 2.1 que podemos comprar ya montada   se  basa  en usar dos  CI:

•  Un TPA3116D2 en modo maestro 400 kHz, BTL, ganancia si 20 dB, límite de potencia no implementado.
• Un TPA3116D2 en Esclavo, ganancia del modo PBTL de 20 dB. Las entradas están conectadas para entradas diferenciales.

Es decir usamos dos CI   TPA3116D2 , uno para componer la salida stereo de 50+50W     para dos canales de audio  y un segundo  en configuración mono  para entregar un tope de potencia de 100W

El esquema del montaje como vimos es el siguiente:

Por su tipo de alimentación, también esta placa es  muy adecuado para dispositivos que funcionan con baterías, tales como motocicletas, coches, coches eléctricos, y así sucesivamente.

El  condensador de filtro principal es 4700 uf 35 v, pero para la amplificación de potencia al usar un chip de limitación, este amplificador puede aceptar sólo desde 12v hasta 24 v DC de alimentación y asi  el condensador  trabajará en buenas condiciones.

 

Alimentación del circuito

En cuanto los requisitos de suministro de energía para el TPA3116D2 consisten en un suministro de mayor voltaje para alimentar la salida  etapa del amplificador de altavoz. Varios reguladores en chip están incluidos en el TPA3116D2 para generar voltajes necesarios para el circuito interno de la ruta de audio. Es importante tener en cuenta que los reguladores de voltaje  que se han integrado se dimensionan solo para proporcionar la corriente necesaria para alimentar el circuito interno.

Los pines externos se proporcionan solo como un punto de conexión para  condensadores de derivación fuera de chip para filtrar el suministro.
La conexión de circuitos externos a estas salidas del regulador puede reducir el rendimiento y dañar el dispositivo. La fuente de alta tensión, entre 4.5 V y 26 V, suministra la circuitería analógica (AVCC) y la potencia etapa (PVCC). El suministro de AVCC alimenta LDO interno, incluido GVDD. Esta salida LDO está conectada a
pines externos para fines de filtrado, pero no deben conectarse a circuitos externos. (la salida de GVDD LDO  ha sido dimensionado para proporcionar la corriente necesaria para las funciones internas pero no para la carga externa)

Dada las características  de estos CI  ,por tanto podemos alimentarlos  con batería 12 o 24V   o bien una fuente conmutada de 12-24V de al menos 15 Amp ( con un consumo  máximo típico 7.5 Amp)

A la hora de hacer las  conexiones , solo necesitamos conectar la alimentación externa de 19V  de 6Amp    mayor o igual que 120W     bien por el jack de 5.5mm -2.1(2.5) con masa al negativo) o bien a la ficha de conexiones que hay justo al lado del conector de alimentación (mucho cuidado con equivocarse  de polaridad)

Una buena solución es optar por una fuente de alimentación de ordenador portatil de 120W(recomendable al menos de 20V como por ejemplo las de ordenadores HP)

Conexiones

La conexiones del circuito no pueden ser mas simples  ya que la placa en si mismo ya integra los controles individuales de los tres amplificadores  de forma individualizada

Los conectores de los altavoces simplemente los conectaremos a las salidas en  la regleta marcada como BASS, OUTL  y OUTR

 

Aunque pueda parecer poco relevantes , también aquí se debe respetar escrupulosamente la polaridad de las conexiones a los altavoces pues si uno se equivoca   los altavoces funcionaran en contra-fase  reduciéndose así la potencia de salida total.

 

Respecto la entrada de audio es esterero bien por un jack de 3 1/2″ stereo  o bien con un conector   macho  que hay junto al propio jack. S

Respecto a los tres potenciómetros :

1. El de la izquierda es el control de volumen estéreo (sólo para el ajuste de los canales izquierdo y derecho)
2. El central es el control de volumen del Subwoofer
3. El control de volumen derecho es global (para 3 canales de ajuste)

 

Una solución sencilla es fijar la placa a una tabla de madera  de aproximadamente las dimensiones de la placa del amplificador y  cortar un plancha de aluminio doblándola por los 4 costados para hacer una caja

Para evitar que se toquen las conexiones de los altavoces lo mejor es colocar jack aéreos pues si conectaremos jacks metálicos estos conectarían la masa al chasis, cosa que debemos evitar pues las salidas de los altavoces como vemos en el esquema son independientes y no comparten la masa

Personalmente recomiendo estañar los cables de audio incluso aunque lo vayamos  a fijar a las tres regletas de salida de los altavoces

 

 

En la siguiente fase recomiendo conectar los jacks aereos , en este caso del tipo RCA.

 

 

Asimismo  practicaremos tres sendos taladros  para los tres potenciómetros  y un cuarto para un pequeño led indicador de funcionamiento cuyas conexiones irán  a la regleta de alimentación  con una pequeña resistencia limitadora .

 

 

Por ultimo queda ajustar  los botones de plástico( entran a presión pero si no aprietan simplemente deberemos abrir un poco el eje con un destornillador plano )      y los tornillos  que fijan la carcasa de aluminio a la base de madera

 

 

Sobre la fuente de alimentación , como se pude ver, usamos una fuente de 20V de un viejo portatil HP  que conectaremos al jack izquierdo de la pcb  por medio de un nuevo jack