Усилитель звуковой частоты. Вид сбоку

«В этой статье мне хотелось рассмотреть и показать временные и экономические затраты, которые возникают перед сборщиком, решившим собрать усилитель ЗЧ для себя или под заказ. Но, не спешите закрывать страницу, схемы и фотографии тоже будут.»

Предложили мне однажды выполнить работу по сборке усилителя. Задание звучало так: «Нужен такой же усилитель, вот на таких же микросхемах». «Таким же» послужил, старый, еще «советский» усилитель, от которого был оставлен корпус, силовой трансформатор и регулятор громкости, а внутрь были установлены выпрямитель с фильтром (4400мкФ в плечо), аля-китовские платы на м/с TDA7293 и все это было соединено проводами. Соединение было сделано или продуманно, или удачно, но в конечном итоге усилитель не фонил. Переделкой передней и задней панелей, укладкой проводов и прочим, не влияющим «на дальность», сборщик не заморачивался. Как оказалось позже, усилитель был собран студентами в колледже.

Делаем «Такой же»

Для построения «нового» был найден усилитель Лорта 50У-202С, с частично сохранившимися внутренними компонентами (фотографии, к сожалению, не сделал). Внутри отсутствовал силовой трансформатор, снаружи некоторые ручки регуляторов, за то пыли и грязи было предостаточно. Стоимость «донора» составила 200 тысяч белорусских рублей или 12 долларов (октябрь 2015).

Корпус был полностью разобран, из него вынуты все платы, оставлен только дискретный регулятор громкости.

Полная разборка заняла 1.5(1) часа. Здесь и далее я буду приводить реальные временные затраты, и примерные, если бы я делал эту работу неоднократно (в скобках).

Передняя панель:
— прикидка и разметка расположения будущих органов управления и индикации;
— заделка шпатлевкой ненужных отверстий;
— выпиливание нужных;
— зашкуривание, грунтовка, покраска.

На работу было затрачено 4(2) часа.

PIC_1

PIC_2

Задняя панель:
— прикидка и разметка расположения будущих органов подключения;
— так, как «родных» отверстий было много, пришлось всю заднюю панель закрыть листом алюминия и в нем уже делать новые отверстия;
— зашкуривание, грунтовка, покраска.

Время работы 7(3) часов.

PIC_3

PIC_4

Радиаторы:
— полировка посадочных мест под фланцы микросхем;
— сверловка отверстий для крепления микросхем и плат.

Время работы примерно 1(1) час.

PIC_5

Внутренние панели и элементы.
Для установки новых узлов потребовалось закрепить внутри дополнительную пластину, а существующие панели местами подрезать, подпилить, просверлить. Описывать где и что смысла не вижу.
На все примерки и работы 4(1) часа.

PIC_6

Добавляем еще 1(0.5) час на сборку всех элементов конструкции в единое целое.

Из затрат на корпус – шпатлевка, грунт, краска, заклепки – примерно 12$.

Блок питания

Вариантов не много:
— установить трансформаторный блок питания (БП)
с последующим выпрямителем и сглаживающими конденсаторами;
— установить импульсный БП.

Выбрал второй вариант, ввиду веса, габаритов и отсутствия больших банок электролитов. БП так же доработан – были запаяны кабели питания усилителей, блока защиты (БЗ) и кабель питания самого блока. После монтажа проводов, плата со стороны пайки была покрыта лаком, а так же сделана изолирующая пластина для установки между платой и корпусом.

PIC_7

Блок питания, сделал под заказ Илья Симонюк из Гомеля, о чем он оставил клеймо мастера на поверхности платы:

PIC_8

Затраты времени на монтаж проводки и покрытие лаком составил 1.5(0.5) часа.

Стоимость БП. со всеми почтовыми переводами, составила 39$.

Усилитель

Как и было написано выше, усилитель собран на микросхеме TDA7293. Поход на рынок показал что, выполненных плат на этой микросхеме вагон и тележка. Есть варианты от Мастер-Кит за 21$ и местной сборки за 15$. Стоимость же самих микросхемы порядка 3-4$.
Все классно, бери да делай. Усилитель будет работать и работать будет хорошо. Но вид клеммных соединителей на плате для установки внутрь корпуса, вызывал диссонанс. К тому же хотелось сделать индикатор перегрузки и выполнить все SMD монтажом. В итоге принял решение о построении собственной схемы, трассировке и изготовлении  плат усилителей.

Рабочее название для схемы и печатной платы STX-TDA7293. Получились вот такие сборки :

PIC_9

PIC_10

К сожалению, второпях при трассировке, допустил небольшие ошибки – неправильная маркировка шелкографией и малые диаметры отверстий силовых соединителей. Схемы и платы в конце статьи (допущенные ошибки исправлены).

Стоимость усилителей для заказчика составила 15$ за штуку. Временные затраты не учитываем – будем считать что платы я приобрел на рынке.

Блок защиты

Заказчик хотел избавиться от назойливых «гудений и пуканий» во время включения/выключения усилителя.

Можно было бы заказать вместе с блоком питания и блок защиты, но вовремя вспомнил свою же давнишнюю разработку. Она была сделана на коленке, а печатная плата выполнена в формате SprintLayout. Подумал и решил доработать задумку до версии 2, под общим названием STX-AS-Protect2.

PIC_11

PIC_12

Схема была доработана, плата разведена, прошивка переписана. Все файлы и описание настройки опять же в конце статьи.

Стоимость БЗ для заказчика составила 15$. Временные затраты не учитываем – будем считать что и эту сборку я приобрел на рынке.

Полная сборка

Итак, все компоненты в наличии, можно крепить их внутри корпуса и запускать. Перед сборкой обязательно проверяем работоспособность каждого компонента по отдельности:
— проверка БП;
— проверка усилителей;
— проверка БЗ.

На все про все 1(1) час времени. Для простоты будем считать, что все заработало сразу.

Прокладка новой проводки внутри корпуса, установка соединителей, светодиодов, регулятора, выключателя.PIC_13

PIC_14

Положим, на чашу весов еще 4(2) часа времени.
Затраты на разъемы, выключатель, ручки, светодиоды, провода – 16$.

Установка и подключение, плат усилителей, БП и БЗ внутрь корпуса сводится к рукам и отвертке. Провода фиксируются пластиковыми стяжками.

Времени занимает не много — 2(1) часа.

PIC_15

PIC_16

В итоге получаем почти собранный усилитель, после чего проверяем общую работоспособность.

PIC_17

Все работает. Накрываем защитными крышками – усилитель готов.

PIC_18

PIC_19

Итоги

Все затраты свел для наглядности в таблицы.

Временные затраты

Разборка 1.5 1
Передняя панель 4 2
Задняя панель 7 3
Боковые радиаторы 1 1
Внутренние панели 4 1
Сборка корпуса 1 0.5
Доработка БП 1.5 0.5
Проверка элементов 1 1
Проводка 4 2
Установка элементов 2 1
Итого 27 часов 13 часов

Эти часы работы должны быть соответственно разделены между:
— слесарем;
— сборщиком;
— монтажником;
— маляром;
— инженером-электроником.

Так же я опустил время затраченное:
— путешествия до рынка, по нему и обратно;
— походы в банк и на почту (заказ и получение БП);
— переписки в Интернете.

Экономические затраты

Корпус 12
Краски, грунт 12
Блок питания 39
Усилители 2*15
Блок защиты 15
Проводка, ручки, разъемы 16
Итого 124$

Опять же, сюда не включены затраты;
— транспорт;
— электроэнергию;
— инструменты и приспособления;
— припои, флюсы и прочее.

Так как была предварительная договоренность о будущей цене, то выставить за работу сумму выше оговоренной, было бы неправильно с моей стороны. В итоге цена для заказчика составила 210$. Соответственно заработок составил 86$. В пересчете на время – 3.2$/час (6.6$/час).

Теперь несколько вопросов к знатокам:
— Считаете ли оправданной такую цену за готовое изделие?
— Согласились бы вы работать за такие деньги (для каждого варианта)?
— Возьметесь ли за аналогичную работу, прочитав статью?

Файлы

Размеры платы усилителя:

PIC_20

Подключение усилителя:

PIC_21

Индикатор к соединителю XP3, можно не подключать. Выключатели к соединителю XP2, так же можно не подключать.

Схема и плата в формате PCAD2006 –STX-TDA7293

На фотографиях номиналы компонентов отличные от схемы, просто потому что первые платы я собирал из «запасов».

Размеры платы БЗ:

PIC_22

Подключение БЗ:

PIC_23

В зависимости от того, нужна индикация аварии или нормальной работы, светодиоды подключаются к разъемам XP5, XP6 к выводам 1-2 или 2-3 соответственно.

Вывод XP2(1), подключается к общему проводу усилителей в случае, если общий провод питания БЗ не связан с общим проводом усилителей.

Вывод XP4 служит для подключения светодиода индицирующего питание и может быть не использован.

Перед работой, блок защиты, нужно настроить следующим образом:
— собранный и проверенный усилитель подключаем к БЗ;
— закорачиваем перемычку S1, на плате БЗ;
— отключаем внешний источник сигнала;
— ручку громкости выкручиваем в нули (или подключаем входы усилителей на общий провод);
— включаем питание – БЗ считает «нулевой» уровень усилителя и запишет в свою память;
— после 1-3 секунд, БЗ обозначит окончание записи переменным миганием светодиодов подключенных к XP5, XP6. Если светодиоды не подключены, отсчитаете 10 секунд и отключаете питание БЗ;
— снимаем перемычку;
— БЗ готов к работе.

Индикация БЗ:
— поочередное мигание для левого-правого кагала (при замкнутой перемычке) – значение нулевого уровня записано в память МК;
— мигание одного, или обоих светодиодов – на входе обнаружено постоянное напряжение выще допустимого порога.

Cхема, плата в формате PCAD2006, прошивка для микроконтроллера PIC12F752 – STX-AS-Protect_v2

 

Ответить