Плата для портативной колонки

Приветствую, Самоделкины!
В этой статье речь пойдет о том, как самостоятельно своими руками собрать одну из схем соединения модулей, из которых, если захотите, вы в дальнейшем без особого труда сможете изготовить самодельную и довольно неплохую по характеристикам портативную Bluetooth колонку. Данная инструкция была взята с YouTube канала «Radio-Lab».

В качестве усилителя звука автор планирует использовать вот такую плату с блютус модулем на борту.

Усилитель в данной плате выполнен на базе микросхемы TPA3110D2. Это усилитель D-класса, он имеет довольно высокий КПД, приличное звучание и прекрасно подходит для самостоятельного изготовления портативной колонки. Изготовлена плата довольно неплохо, с виду все качественно, придраться не к чему.

Размер платы усилителя достаточно компактный и составляет примерно 6 на 4см, что является дополнительным плюсом при сборке самодельной портативной акустической системы, так как такая плата без особого труда поместится практически в любом корпусе.

На плате имеются 2 основных блока. Слева — детали блютус модуля, а справа — детали усилителя звука.

Микросхема усилителя звука ТРА3110D2, при работе нагревается не существенно и радиатор ей не нужен, собственно здесь его и нет.

Возле дросселей имеются контакты для подключения плюса (+) и минуса (-) питания, а рядом с ними расположен защитный диод, который в случае переполюсовки не даст плате выйти из строя.

По бокам располагаются контакты левого и правого выходов усилителя для подключения акустики.
Ниже представлены основные характеристики этого усилителя звука:

— Напряжение питания данного усилителя составляет от 10В до 25В;
— Максимальная выходная мощность до 15В на канал.
Для питания данного усилителя звука автор будет использовать сборку из 3-ех последовательно соединенных литий-ионных аккумуляторов широко распространенного формата 18650. Суммарное напряжение этих трех элементов дает нам возможность запитать усилитель звука.

В данном примере автор использует аккумуляторы бывшие в употреблении (б.у.) с разборки батарей ноутбуков. Чтобы не паять аккумуляторы и тем самым не нанести им вред, а также для более удобной их замены в случае выхода одного или нескольких элементов из строя, был приобретен вот такой держатель для трех аккумуляторов стандарта 18650.

Как известно, литий-ионные акумуляторы боятся переразряда, перезаряда и перегрузки, поэтому для их защиты будем использовать вот такая плата BMS на 3 банки с током до 25А.

Так же эта плата имеет встроенный балансир, для дозаряда более разряженных банок. Вот так выглядит схема подключения платы BMS с использованием держателя аккумуляторов:

А вот схема если не использовать держатель, а соединять аккумуляторы при помощи паяльника или сварки:

Теперь на контакты Р+ и Р- необходимо припаять по 2 провода, красные – это плюс (+), а синие – минус (-). Через одну пару проводов с разъёмом аккумулятор будет заряжаться, а через другую разряжаться и питать усилитель звука. В центре разъёма плюс, а по краю есть контакт минус. В итоге у нас получился вот такой держатель с защитой.

Теперь, соблюдая полярность, в него можно установить наши аккумуляторы. Если все собранно правильно, но ничего не греется и не перегорает. Получился вот такой аккумулятор на 3 банки с защитами.

Для зарядки такого аккумулятора необходимо приобрести специальное зарядное устройство для литий-ионного аккумулятора на 3 банки. Повторяю, нужен не простой блок питания, а именно зарядкик с алгоритмом зарядки CC-CV, под Li-ion. Обычный блок питания для зарядки в данном случае не подойдет. Плата BMS не умеет контролировать напряжение и зарядный ток, а просто защищает аккумуляторы. В паре такой зарядкик и такая плата защиты работают отлично. Характеристики зарядного устройства автора следующие: напряжение на выходе составляет 12,6В, ток заряда 1А.

Разъём зарядника 5,5х2,1мм, в средине плюс, а по краю минус. Для подключения следует использовать подходящий разъем.

Проверяем полярности и, если ничего не напутали, можно пробовать зарядить аккумулятор. Для этого включаем зарядное устройство в сеть с переменным напряжением 220В и подключаем провод зарядника к проводу аккумулятора.

Как видим индикатор на зарядном устройстве изменил цвет с зеленого на красный, это значит, что начался процесс зарядки только что собранного своими руками аккумулятора.

Когда засветился зеленый индикатор, это означает, что процесс зарядки завершен, но нам нужно еще немного подождать, чтобы прошел процесс балансировки аккумуляторов и только после этого можно отключать зарядное устройство от сети с напряжением 220В. Во время балансировки начинают греться 3 больших резистора с маркировкой 101.
Напряжение на каждой банке составляет примерно 4,2В, а это значит, что аккумуляторы полностью заряжены.

После процесса зарядки аккумулятора, зарядное устройство необходимо отключать от аккумулятора, иначе з/у постепенно разрядит аккумулятор. Теперь попробуем подключить усилитель к аккумулятору. Чтобы была возможность выключить питание усилителя, будем использовать вот такой выключатель.

Данный выключатель необходимо запаять в разрыв проводов питания усилителя и, соблюдая полярность, припаять плюс (+) и минус (-) от выключателя на контакты усилителя. Вот так это выглядит, как видите, в этом нет ничего сложного.

Все еще раз проверяем (лишним не будет) и переводим выключатель в положение ВКЛ. Индикатор на усилителе засветился, следовательно, питание есть.

В качестве тестовой акустики для примера автор взял вот такие два динамика с сопротивлением по 4 Ома каждый.

Паяются они на контакты рядом с контактами питания, при этом желательно соблюдать полярность.

Итак, динамики к усилителю подключены. Следующим шагом подаем питание на усилитель. В динамиках прозвучал сигнал готовности подключения по беспроводной технологии Bluetooth, это хорошо.

Постороннего гула, свиста и прочих шумов нет. Для контроля уровня заряда аккумулятора дополнительно можно добавить вот такой индикатор уровня заряда под 3 банки в виде батарейки.

Такой индикатор автор подключил на выключатель со стороны усилителя. При подключении обязательно соблюдаем полярность. Да, при таком включении индикатор уровня заряда литий-ионного аккумулятора будет способствовать более быстрому разряду нашего аккумулятора, но зато будет постоянный контроль уровня заряда аккумулятора, ну или можно добавить еще один выключатель отдельно на уровень заряда и включать индикатор по необходимости.

Подключение по Bluetooth стандартное, все подключается просто без проблем.

Ну и наконец тест с музыкой…

Подробнее в видеоролике автора:

При отключении и включении питания подключение по Bluetooth происходит автоматически. Как Вы могли видеть, если все собрано правильно, то все отлично работает. Играет достаточно громко и в микрофоне при съемке процесса тестирования усилителя имеются большие искажения.

Время работы данной сборки от такого трехбаночного литий-ионного аккумулятора емкостью 2500мАч при средней громкости усилитель может играть около 3 часов. Время работы сильно зависит от громкости музыки, чем громче музыка – тем быстрее садится аккумулятор.

В этой сборке имеется небольшой минус. Не рекомендуется слушать усилитель во время зарядки, или слушать, но на не большой громкости. Желательно сначала зарядить аккумулятор, отключить зарядку, а потом уже наслаждаться любимыми композициями. Ну а так, осталось подобрать/собрать подходящий корпус, разместить внутри корпуса все детали и компоненты и на выходе у нас получится нормальная портативная колонка с достаточно хорошей мощностью за адекватные деньги.

Пробуйте, повторяйте и собирайте. Ссылки на все необходимые компоненты вы найдете в описании под видеороликом автора (ссылка ИСТОЧНИК). Ну а на этом все. Благодарю за внимание. До новых встреч!

Источник: USamodelkina.ru

Электронная начинка портативных USB колонок

Для компьютерного пользователя ноутбук, несомненно, является удобным, компактным и достаточно функциональным прибором. Но, к сожалению, и данный аппарат не лишён изъянов.

Наверняка многие пользователи ноутбуков и нетбуков сталкивались с проблемой тихого воспроизведения звука через встроенные динамики этих аппаратов.

Если в условиях дома можно подключить внешнюю стереосистему, то вне домашних стен это бывает невозможно и приходиться ограничиваться наушниками. В таком случае речи о коллективном просмотре какого-либо фильма или сериала не идёт.

Как исправить ситуацию?

Исправить сложившуюся ситуацию помогут портативные компьютерные колонки с питанием от порта USB. Сейчас на прилавках магазинов огромный выбор данных приборов, но качество их может отличаться в разы.

Цена портативных компьютерных колонок с питанием от USB-порта достаточно низка и доступна широкому слою населения. Несмотря на это покупка данного устройства может быть и неудачной, так как качество воспроизведения звука такой системой оставит желать лучшего. Как ни странно, но среди дешёвых аппаратов данного класса попадаются приборы весьма хорошего качества, как по дизайну, так и по качеству звуковоспроизведения.

Проведём “вскрытие” портативной акустической системы с питанием от USB-порта и изучим электронную начинку данного прибора. С точки зрения радиолюбителя любопытно узнать, из каких электронных компонентов собираются подобные устройства. Полученные знания могут пригодиться при самостоятельном конструировании портативных звуковых колонок с питанием по USB или их ремонте.

Разборке подвергнем портативные мультимедийные USB колонки марки Sven 315. Несмотря на их дешевизну, данная модель портативных колонок показала хорошее качество воспроизведения и звуковую мощность, достаточную для озвучивания небольшого помещения.

Портативные компьютерные USB колонки SVEN 315

Разборка компьютерных USB колонок

Разбираются портативные колонки легко. Чтобы вскрыть корпус необходимо аккуратно снять переднюю декоративную панель.

Разборка портативных USB колонок

Далее вывинчиваем 4 шурупа которые фиксируют малогабаритный динамик. После демонтажа фиксирующей планки открывается доступ к электронной начинке устройства.

Электронная начинка USB колонок

Для того чтобы достать печатную плату усилителя необходимо выкрутить фиксирующую гайку, которая скрыта под пластмассовой ручкой регулятора громкости. После этого электронную плату можно свободно вынуть из корпуса.

Электронная начинка

Состав электронной начинки прибора оказался довольно прост. На небольшой по размеру печатной плате смонтирована интегральная схема стереофонического усилителя на базе микросхемы LM4863D. При напряжении питания в 5 вольт данная микросхема может выдать по 2,2 Вт выходной мощности на канал при сопротивлении звуковой катушки динамика в 4 Ом. На основании описания (datasheet) коэффициент нелинейных искажений + шум (THD+N) при максимальной выходной мощности составляет 1%.

Плата усилителя и динамик

На основании этих данных можно сделать вывод о том, что на базе микросхемы LM4863D можно собрать довольно неплохой стерео усилитель с низковольтным питанием (5V) и выходной мощностью 2 Вт на каждый канал. Многие, кто ещё не знаком с современными микросхемами считают, что вместо LM4863D подойдёт TDA2822. Это заблуждение! TDA2822 очень прожорлива (по сравнению с LM4863) и на максимальной мощности выдаёт сильные искажения сигнала. Также оптимальное питание для TDA2822 около 12 вольт, что для портативной техники не есть хорошо. TDA2822 можно рекомендовать как легкодоступную замену, если в наличии нет LM4863. Такое может случиться, например, при ремонте.

Стоит отметить, что микросхема LM4863 разрабатывалась специально для компактных систем, поэтому микросхема требует минимум внешних элементов (так называемой обвязки). Микросхема выпускается в разных корпусах, от привычного DIP, до компактного SOIC.

Если возникнет желание самостоятельно собрать усилитель на базе микросхемы LM4863, то можно столкнуться с проблемой. Найти на радиорынках данную микросхему не так уж легко (так было на момент написания данной статьи). А вот на сетевых торговых площадках найти такую микросхему не составило труда. Например, в интернет-магазине AliExpress.com микросхему LM4863 легко найти во всевозможных корпусах и любом количестве. Цена 1 микросхемы менее 1$, если покупать сразу штук 10.

Как купить радиодетали на Aliexpress, я рассказывал тут.

Кроме самой микросхемы усилителя на печатной плате установлен разъём для подключения пассивной звуковой колонки (без встроенного усилителя), сдвоенный переменный резистор для регулировки входного звукового сигнала и электролитический конденсатор. Со стороны печатных проводников монтажной платы установлены SMD элементы обвязки, которые необходимы для работы интегрального усилителя. Питание микросхемы осуществляется от разъёма USB, который подключается к любому свободному порту ноутбука или стационарного компьютера.

Типовая схема подключения микросхемы LM4863 взята из описания (datasheet’а) на данную микросхему и показана на рисунке.

Типовая схема включения микросхемы LM4863 (взято из описания)

По типовой схеме включения микросхемы LM4863 видно, что она способна работать и на обычные наушники (Headphone), сопротивление которых составляет 32 Ом. В микросхеме предусмотрена схема определения подключения наушников и для реализации этой функции отведён 16 (HP-IN) вывод.

Для тех, кто разбирается в электронике и datasheet’ы на английском языке их не пугают, могут легко найти подробное описание микросхемы LM4863 в интернете на сайте alldatasheet.com.

Источник: go-radio.ru

Ставь лайк! Делись с друзьями, потому что дальше будет интереснее! Понравилась статья? Ставь палец вверх и будешь видеть наши новости чаще!

Долго лежали у меня эти колонки, все не поднималась рука их выкинуть. Ждал и надеялся, что я смогу им дать вторую жизнь. Колонки приобретались 20 лет тому назад, и до сих пор я не встретил даже близких по качеству в таком корпусе. К сожалению, колонки noname и не имеют никакого номера на корпусе, только гордо красуется логотип IBM.

Возможно, кто-то вспомнит эти малышки, а у кого-то они служат, и по сей день, как у меня. А дать вторую жизнь колонкам позволил блютус модуль MP3862BT от Мастер Кит.

После появления различных систем со встроенным модулем Bluetooth у меня была идея установить что-то подобное в эти колонки. Но простого решения на глаза не попадалось, а разбирать готовый недешёвый гаджет, что бы установить в колонки, требует много возни. Необходимо было паять стабилизатор и схему согласования с линейным выходом. Как правило, такие эксперименты заканчиваются поломкой двух трёх гаджетов, пока прикрутишь, так как надо. Как говорится, найдешь себе работу за свои же деньги.

Что же представляет собой модуль MP3862BT? Это встраиваемая плата, имеющая на своем борту понижающий DC/DC преобразователь с высоким КПД и малым уровнем помех. Входное напряжение на входе преобразователя может достигать 35В, что вполне подходит для встраивания в любую технику. Сердцем устройства, с помощью которого и происходит передача аудио сигнала, выступает хорошо зарекомендовавший себя Bluetooth модуль на чипе OVC3860. На плате размещена цепь согласования с линейным выходом. А также установлены два регулятора для настройки уровня и баланса, после подключения. Для облегчения подключения на плате установлены клеммы под отвертку. В идеале, если есть выводы на стороне подключения, можно обойтись совсем без пайки. Есть индикация работы модуля. Внешний вид модуля можно увидеть на фото:

Ниже можно увидеть активную колонку в разобранном виде. Для того что бы попасть внутрь понадобилось открутить всего четыре винта.

Подключение модуля очень удобное. В эскизе подключения просто нет смысла, все ясно видно на фото. Питание выводится непосредственно от гнезда подключения адаптера первым попавшимся монтажным проводом. Для подключения модуля к линейному входу использовал кусок старого USB кабеля, для подключения принтера. Кабель имеет сплошной экран, к которому подключил неиспользуемые выводы. Благодаря плотному экрану кабель отлично подходит в качестве соединителя не пропускающий внешних наводок. Подключение произведено непосредственно на контакты гнезда 3,5 мм. Таким образом, осталась возможность подачи звукового сигнала к колонкам по кабелю.

Подключение:

Таким образом, старые компьютерные колонки превратились в саундбар. Теперь активируем Bluetooth на смартфоне. Находим устройство с названием BT-speaker и подключаемся к нему. Подключение происходит без пароля.

После тестирования жена попросили собрать такую же систему для ванной комнаты, что бы можно было прослушивать интернет радио со смартфона. Теперь подыскиваю ещё одни старенькие колонки. И это не предел для этого модуля. С его помощью можно с легкостью расширить возможности старого усилителя, музыкального центра или магнитолы в автомобиле.

Делись с друзьями, подписывайся на наш канал Мастер Кит DIY и жми лайк, чтобы не пропустить новые публикации.

Источник: zen.yandex.ru

Идея обладать портативной Bluetooth акустикой давно не давала мне покоя. Однако соотношение цена / качество все никак не приходило к разумному, и по-прежнему оставляет желать лучшего. На рынке есть отличные модели, которые заслуживают быть купленными, как например – портативная колонка JBL Voyager. Правда цена тут слишком высока — порядка 220 долларов США. Но и переплачивать только за именитый бренд не особо хочется.

Ведь по сути, вся портативная акустика – это обычная мультимедиа акустика + Bluetooth модуль + литий-ионный аккумулятор. И если соединить эти компоненты самостоятельно, то можно получить совсем неплохой по качеству бюджетный вариант.

Весна идет полным ходом. И потребность в портативной акустике сейчас весьма актуальна. Ведь ее можно взять с собой и в компанию на улицу, и в поездке за город на пикник, и везде, где нужна мобильность, но нет розетки. Другими словами, наконец, необходимо обзавестись подобным гаджетом! Но желание сэкономить также совсем не пропало. Даже наоборот. А это значит, что пора засучить рукава и сделать все самим. Итак, обозначим цель — быстро, без особых усилий, из доступных частей, собрать недорогую, качественную портативную акустику, которая не уступает готовым гаджетам и существенно ниже по цене. Приступаем.

Краткий план:

1. Выбрать мультимедиа акустику.
2. Выбрать Bluetooth модуль.
3. Выбрать литий-ионный аккумулятор (портативное зарядное устройство).
4. Все это соединить синей изолентой.
5. Профит. Наслаждаться портативной музыкой с друзьями.

Выбор компонентов.

1. Одними из важнейших характеристик портативных колонок, на мой взгляд, являются размер и вес. Исходя из этих обязательных критериев, поищем наиболее популярную и недорогую модель мультимедиа акустики. Ok, google) После анализа характеристик, выбор пал на колонки Sven 315. За цену около 8 долларов США, мы получаем очень компактные с качественным звуком мультимедиа колонки. Огромное количество позитивных отзывов это подтверждают. (http://market.yandex.by/product/6226111/reviews?hid=91107&track=tabs)

Полюбуйтесь, вот они (http://www.sven.fi/ru/catalog/multimedia_2.0/315.htm)

Технические характеристики:

• Тип 2.0
• Усилитель встроенный
• Выходная мощность 5 Вт (2 x 2,5 Вт)
• Нижняя граница част. диапазона 100 Гц
• Верхняя граница част. диапазона 20 000 Гц
• Высота 70 мм / Ширина 70 мм / Глубина 65 мм
• Питание от USB

2. Следующий компонент — Bluetooth модуль. При беглом осмотре сайтов www.dx.com и www.aliexpress.com нашлись подходящие модули за 6-7 долларов США (http://www.dx.com/s/bluetooth+audio+receiver+module). Однако по объявлению на местном сайте барахолки внезапно нашелся вариант, который можно было забрать уже на завтра за 10 долларов США. Ждать посылки от китайских друзей не особо хотелось, и я приобрел то что было. Мой вариант (Bluetooth Music Receiver Adapter Dock Adaptor Audio Stereo a2dp 30 pin)

Этот адаптер предназначен для подключения к устаревшим док станциям с 30-pin разъёмом Apple. Для сопряжения более новых i-гаджетов (с lightning разъемом) или андроид гаджетов через Bluetooth.

3. И последний компонент — это литий-ионный аккумулятор. Здесь все просто. Поскольку питание наших колонок идет от стандартного кабеля USB (5V), то и берем любое портативное зарядное устройство с выходом USB и емкостью на сколько не жалко денег. (http://catalog.onliner.by/portablecharger/~fp[pcd_outputvoltag][0]=5v)
Тут чем больше емкость аккумулятора, тем дольше играет музыка.

Сборка.

Первым делом нам нужно разобрать SVEN 315. Я воспользовался видео-инструкцией.

Затем разбираем Bluetooth модуль, извлекаем плату. Это нужно только для конкретной моей 30-pin модели (для плат, заказанных с http://www.dx.com/s/bluetooth+audio+receiver+module этого не потребуется).

Разобрав колонку, укорачиваем провод входа аудио и припаиваем его к Bluetooth модулю. Так же разветвляем и припаиваем питание +5v от USB.

Крепим внутри все термопластичным клеем, чтобы ничего не болталось.

После монтажа можно проверять. Подключаем колонки через USB к портативному зарядному устройству. И спариваем с телефоном.

Вот и все.

У нас получились отличные бюджетные портативные колонки, с которыми можно смело отправляться на пикник с друзьями.

UPD. Демо:

Источник: habr.com