Amplificador de 80 Watts para Automóvil

Este amplificador puede ser utilizado para las videorockolas de computador portátil las cuales están siendo utilizadas para hacer fiestas campestres.

Presentamos un amplificador de sonido estéreo con 4 salidas, cada una de 20W RMS. Este amplificador cuenta con  una entrada estéreo y 4 circuitos integrados TDA2004. Trabajan dos IC para amplificar el canal derecho y enviar la señal a las puertas derechas del carro. Y los otros dos integrados amplifican el canal izquierdo. De igual manera envían la señal a los parlantes de las puertas izquierdas.
Este amplificador se alimenta con 12 voltios DC. Puede ser utilizado para amplificar las videorockolas de computador portátil (laptop), las cuales están siendo utilizadas para hacer fiestas campestres, conectándolas a la batería del automóvil.
Algunas personas han visto como una alternativa de negocio, alquilar una videorockola montada en un automóvil en los miradores de la ciudad.

El circuito impreso (PCB)

El ensamble de la tarjeta es bastante sencillo pero como siempre de mucho cuidado y atención. Se debe hacer el circuito impreso ya sea con el método de planchado o con serigrafía. Éste se construye a partir del dibujo que se encuentra en el archivo PDF que podrá descargar al final de este artículo.
Luego debe colocar cada componente en su respectivo sitio, teniendo cuidado de colocarlo en la posición correcta. Todo debe ir según la polaridad mostrada en la máscara de componentes, también dada en el PDF.
Los condensadores electrolíticos, los circuito integrados y el diodo LED, tienen una polaridad específica. Las resistencias, los condensadores de poliéster y cerámicos no tienen polaridad.
Luego de colocar todos los componentes proceda a soldarlos de la manera más pulcra. Lave muy bien el circuito impreso con thinner y un cepillo de dientes. Luego revise el impreso a contra luz en una lámpara. No deberá tener cortos entre pistas ni malas soldaduras.

Circuito integrado TDA2004

El TDA2004 es un circuito integrado amplificador clase B diseñado específicamente para los radios del automóvil. Éste amplificador de potencia es fácil de ensamblar. Su diseño es sencillo, ya que tiene muy pocos componentes externos. Tiene protección contra corto circuito, haciéndolo un integrado muy robusto que soporta los malos tratos.
En este diseño, el circuito integrado TDA2004 está en configuración puente (bridge). Por esta razón entrega 20w por cada uno, para un total de 80 watts. Quiere decir que ya se ha sacado el máximo rendimiento a cada circuito integrado. Esto lo enfatizo, ya que algunos me pregunta si es posible unir las salidas para lograr 2 salidas de 40W. Déjenme decirles que no se puede. El amplificador se debe usar tal como está diseñado. 4 salidas de 20W y listo.

Control de ecualización

Para lograr un amplificador que supla todas las necesidades o por lo menos una gran parte de ellas, hemos incluido controles de tonos y volumen. Todo en el mismo circuito impreso. Esto evita cableados adicionales que pueden hacer más difícil el ensamble.
Los 4 potenciómetros tienen las siguientes funciones (de izquierda a derecha):
El primero es control de volumen. Luego siguen control de frecuencias bajas, control de frecuencias medias y control de altos.
Se usan potenciómetros dobles, ya que tanto el preamplificador como el amplificador son estéreo.

Recuerde usar buenos disipadores

Ahora veamos la tarjeta amplificadora con sus disipadores colocados. Se deben colocar disipadores que tengan el mismo largo de la tarjeta o al menos un centímetro más largo. Ésto para tener una excelente disipación de los integrados y además dar una buena presentación a la tarjeta. Ade más servirán como tapas laterales de la caja que contendrá el amplificador.
Los circuitos integrados se deben ajustar fuertemente a los disipadores, usando tornillos pasantes con sus tuercas. No necesitan aislantes, ya que la parte metálica del circuito integrado que se apoya en el disipador es tierra o también conocido popularmente como masa.

La caja o gabinete

Ahora haremos la caja o gabinete para nuestro amplificador. Hemos decidido usar acrílico transparente polarizado. Además reciclado.
En la fotografía se observa dos láminas de acrílico. Una lámina está en el piso y va atornillada a los disipadores y a la vez a la tarjeta. Esta lámina aísla las soldaduras de la tarjeta del exterior, evitando posibles cortos. La otra lámina es la frontal. Esta tiene el ancho de la tarjeta y la altura de los disipadores que consigamos.
Se puede apreciar que los cortes laterales tienen una leve inclinación, es decir la parte inferior del acrílico es más corto que la parte superior. Esto lo hicimos por dar un estilo algo moderno y no tan cuadrado. Los potenciómetros ayudan a sostener el acrílico frontal.
El frente también tiene un orificio para el interruptor de encendido. Éste es al gusto.

Ensamble general

Luego debemos colocar el acrílico de la parte trasera. Debe tener los orificios para el conector de entrada de corriente, el conector RCA doble. También para la entrada de señal y los terminales para los bafles o altavoces.
Podemos observar la manera de hacer la conexión del terminal de alimentación con el interruptor y la tarjeta. Básicamente es una serie entre las tres partes.
Un cable va, desde el conector de alimentación (que no es más que un conector de 3 pines al que le retiramos el pin del centro), hasta uno de los pines del interruptor (Switch). Del otro pin del interruptor sale un cable hasta la entrada de alimentación positiva de la tarjeta y del otro terminal de la tarjeta que es tierra, sale un cable hasta el terminal de entrada de alimentación, cerrando el circuito.
Tenga mucho cuidado al hacer esta conexión. Use cables de color rojo para identificar el positivo y negro para identificar el negativo. Recuerde que si conecta la batería al revés, puede averiar seriamente la tarjeta o quemar los circuitos integrados.

La entrada de señal se hace con cable blindado estéreo. Se interconecta el conector RCA de la entrada, con el conector MOLEX de 3 pines de 2.54 mm, que va a la entrada del preamplificador. Este cable debe hacerse con cable de buena calidad y las soldaduras deben estar perfectas.
Cuando se hace esta conexión mal, se pueden introducir ruidos molestos al amplificador.
Para ver el detalle, de clic sobre la foto y esta se verá en tamaño grande.

Las salidas a los parlantes son todas independientes. Como los circuitos integrados están en modo puente (Bridge), las salidas No tienen tierra o común. Por esto no se pueden unificar los polos negativos de las salidas. Tenga muy presente lo dicho anteriormente.
Se debe usar cable grueso, al menos un calibre 16 y que sea polarizado. Todas las salidas deben estar conectadas en el mismo sentido para que todos los parlantes trabajen en fase.
En la foto pareciera que hay dos salidas invertidas con respecto a las otras, pero si analiza bien entenderá que es porque los integrados están enfrentados y se invierte la posición. Pero realmente todos los positivos son del mismo lado con respecto a cada integrado.
Cada cable de salida va desde su conector correspondiente, hasta el terminal de bafle o altavoz externo. Ya es cuestión de cómo distribuya las salidas para que sepa cuales son canales derechos y cuales izquierdos en el terminal. En este caso en cada terminal dejamos un canal derecho y uno izquierdo.

Veamos la parte trasera del amplificador. Ya le pusimos su tapa superior y la atornillamos con el frontal, con la lámina trasera y con el disipador. Será a su gusto cómo construya su propia caja.
Podemos ver el conector RCA de entrada de señal. Éste está ajustado con un tornillo pasante con su respectiva tuerca en el interior. El conector de entrada de alimentación tiene un tornillo goloso. Los terminales de bafle tienen tornillos pasantes.

Qué alimentación usar?

Recordemos que la alimentación de este amplificador es de un mínimo de 12 voltios DC y un máximo de 18 voltios DC. La batería puede ser una de motocicleta de 12 amperios, aunque el amplificador funciona relativamente bien con una de 7 amperios como mínimo. Yo recomiendo que usen mejor la de 12 amperios o más, para tener una buena respuesta de bajos y menor distorsión.

NOTA: Si desea usar este amplificador en su casa y alimentarlo a la red pública, debe construir un Transformador de 12 voltios a 8 amperios y una Fuente simple.

En caso de usar un transformador

Para nuestro amplificador de 80W de carro se hace el transformador a 12 voltios. Recordemos que estos circuitos integrados soportan hasta 18 voltios.
Usamos un núcleo de 3.2 x 4 centímetros. Puede que este núcleo tenga una potencia pico de 163W pero es el ideal para que el alambre quepa fácilmente.
Se puede usar alambre calibre 21 para el devanado primario y un calibre 15 o 14 para el devanado secundario.
El cálculo de las vueltas de alambre se hace de la siguiente manera:
Tomamos el área del núcleo que es: 3.2 x 4 = 12.8 cm2.
La constante 42, dividido en 12.8 del núcleo = 3.281 vueltas por voltio.
Ahora bien; Si la red pública de nuestro país es a 120 voltios, tenemos que:
120V x 3.281 = 393 vueltas de alambre para el devanado primario.
El secundario seria: 12 voltios x 3.281 = 39 vueltas.
En el caso de que en nuestro país tengamos un voltaje de 220V en la red pública, solo es calcular el devanado primario. Se multiplican los 220 por 3.281 = 721 vueltas.

Hemos hecho la prueba de sonido de este amplificador, usando dos bafles con parlantes de 300W a 8 ohmios y 12 pulgadas, con su respectivo tweeter y medio, y otros dos bafles de 150W a 8 ohmios y 8 pulgadas con tweeter de titanio.
La respuesta fue bastante buena, a pesar de haber usado una batería de 7 amperios.
Para lograr sacar toda la potencia de este amplificador los parlantes deben ser parlantes para automóvil, con una potencia entre 80W y 200W y una impedancia de 4 Ohmios.
El tamaño en pulgadas ya es al gusto.

Esperamos que este proyecto sea del agrado de todos y de gran utilidad.

Video de prueba de sonido del amplificador de 80W

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>>>Descargue aquí<<< El archivo PDF con el diagrama, el circuito impreso (PCB) y lista de materiales del amplificador de 80W para automóvil.