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terça-feira, 29 de setembro de 2020

Amplificador HI-FI Estéreo 70W com TDA2050: Projeto Completo + PCI

Amplificador HI-FI 70W Estéreo montado em caixa com dissipadores de calor TDA2050
Amplificador HI-FI 70W com TDA2050 : Projeto Completo + PCI Inculsa

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Construa um amplificador de som estéreo de alta fidelidade e 70W de potência real usando o clássico CI TDA2050. Um projeto robusto, com proteções internas e qualidade sonora excepcional para entusiastas de áudio.

Se você já montou nosso amplificador HI-FI de 35W com um único TDA2050, sabe do que esse circuito integrado é capaz. A qualidade de áudio é impressionante para seu custo-benefício. Mas e se você dobrar a aposta?

Nos meus testes de bancada, percebi que muitos querem mais potência sem abrir mão da simplicidade. A resposta está justamente em duplicar um bom circuito. No post de hoje, vamos direto ao ponto: você irá montar um amplificador estéreo HI-FI de 70W RMS utilizando dois circuitos integrados TDA2050. É a evolução lógica do projeto anterior, mantendo a fidelidade e dobrando a potência para ambientes maiores.

🎯 Por Que Escolher o TDA2050 para um Projeto de 70W?

O TDA2050 é um dos circuitos integrados amplificadores de áudio mais confiáveis e populares para projetos DIY. A experiência me mostrou que ele atinge um equilíbrio quase perfeito entre performance, custo e facilidade de uso. Vamos desmistificá-lo.

O que é o Circuito Integrado TDA2050?

O TDA2050 é um amplificador de potência de áudio monolítico da classe AB. Em termos simples, ele é um chip que contém todos os transistores e circuitos necessários para amplificar um sinal de áudio fraco, vindo de um celular ou computador, e convertê-lo em potência suficiente para mover alto-falantes de forma cristalina.

Seus números impressionam: fornece até 35W RMS em 4 Ohms e 32W RMS em 8 Ohms com uma distorção harmônica total (THD) baixíssima, geralmente abaixo de 0.5% em potências médias. Essa baixa distorção é o segredo do som "limpo" e "fiel" que caracteriza um equipamento HI-FI.

As Proteções que Fazem a Diferença

Aqui está o segredo da durabilidade do TDA2050. Diferente de transistores discretos que queimam com um descuido, este CI vem com sistemas de proteção embutidos. Pense neles como um sistema de freios ABS e airbags para seu amplificador.

  • Proteção contra Curto-Circuito na Saída: Se você tocar os fios dos alto-falantes acidentalmente, o circuito limita instantaneamente a corrente, protegendo os transistores de saída internos. Ele não é apenas um fusível; é uma limitação inteligente de potência de pico.
  • Desligamento Térmico Automático: Essa é a minha favorita. A junção interna do chip não pode ultrapassar 150°C. Se o dissipador de calor ficar pequeno para a tarefa ou o ambiente for muito quente, o circuito reduz automaticamente a potência para se resfriar, sem danos. Permite usar dissipadores com menor margem de segurança, economizando espaço e custo.

Essas proteções tornam este projeto à prova de erros para iniciantes e extremamente robusto para uso contínuo.

🔌 Diagrama Esquemático do Circuito Estéreo

O coração deste projeto é um circuito clássico e comprovado, duplicado para os dois canais (esquerdo e direito). Se você já montou o amplificador de 35W, verá que é exatamente o mesmo desenho, replicado. Essa é a beleza: dominou um, domina os dois.

Diagrama esquemático completo do Amplificador Estéreo HI-FI 70W com TDA2050
Fig. 2 – Diagrama esquemático Amplificador HI-FI 70W com TDA2050: Projeto Completo

O circuito é elegante em sua simplicidade. Cada canal usa o TDA2050 em sua configuração típica de ganho fixo (cerca de 30dB), definido pelos resistores de realimentação. Os capacitores de entrada e na malha de realimentação garantem a resposta em frequência e bloqueiam tensão CC. A montagem é direta, e a chance de erro é mínima se você seguir a lista de componentes.

🛠️ Lista de Componentes para Montagem

Use esta lista como sua lista de compras definitiva. Recomendo separar os componentes por canal para facilitar a montagem. A qualidade dos capacitores eletrolíticos e de poliéster influencia diretamente na qualidade do som final.

  • Circuitos Integrados:
    • U1, U2 – Circuito Integrado TDA2050 (2 unidades)
  • Resistores (1/4W, 5%):
    • R1, R2, R3, R5, R8, R10, R11, R12 – 22KΩ (8 unidades)
    • R4, R9 – 680Ω (2 unidades)
    • R6, R7 – 2.2Ω (2 unidades)
  • Capacitores:
    • C1, C14 – Eletrolítico 2.2µF 25V (2 unidades)
    • C2, C15 – Eletrolítico 100µF 25V (2 unidades)
    • C3, C7, C8, C9 – Eletrolítico 1000µF 35V (4 unidades - atenção à polaridade)
    • C4, C12 – Eletrolítico 22µF 25V (2 unidades)
    • C5, C11 – Poliéster 100nF (104) (2 unidades)
    • C6, C10 – Poliéster 0.47µF (474) (2 unidades)
  • Controles e Conectores:
    • RP1, RP2 – Potenciômetro Logarítmico (Áudio) 47KΩ (2 unidades)
    • P1, P3 – Conector Terminal Parafusado 3 Pinos (para entrada de áudio)
    • P2 – Conector Terminal Parafusado 2 Pinos (para fonte de alimentação)
  • Materiais: Placa de Circuito Impresso (PCI), Dissipador de Calor para 2 TDA2050, Fios, Solda, Caixa Metálica, Knobs, etc.

🖨️ Placa de Circuito Impresso (PCI)

Para garantir o melhor desempenho de áudio e minimizar ruídos, um bom layout de PCB é não só recomendado, é essencial. Trilhas curtas para os sinais de áudio, um plano de terra sólido e a correta colocação dos capacitores de filtro fazem toda a diferença entre um amplificador "que funciona" e um que "soa profissional".

Layout 3D da Placa de Circuito Impresso (PCB) para o Amplificador 70W
Fig. 3 – PCI Amplificador HI-FI 70W com TDA2050: Projeto Completo

📥 Download dos Arquivos para Fabricação

Projetamos a PCB para atender tanto ao Hobbistas que irá gravar sua placa em casa quanto quem deseja encomendar uma placa profissional. Os arquivos estão prontos para envio a serviços como JLCPCB, PCBWay ou qualquer outra fábrica.

Baixar Arquivos do PCB (GERBER, PDF, PNG)

O pacote inclui: Arquivos GERBER (para fabricação), PDF em camadas (para decalque manual) e imagens PNG de alta resolução (para visualização).

🤔 Dúvidas Frequentes (FAQ)

Para garantir que seu projeto seja um sucesso, compilamos algumas das perguntas mais comuns sobre este tema. Confira!

Qual a potência real de saída deste amplificador com uma fonte de ±18V? 🔽

Com uma fonte simétrica de ±18V e alto-falantes de 4 Ohms, cada canal entregará cerca de 35W RMS, totalizando 70W RMS no sistema estéreo. Em alto-falantes de 8 Ohms, a potência por canal cai para aproximadamente 24W RMS. Esses valores são com distorção muito baixa (THD < 0.5%).

Posso usar uma fonte não simétrica (apenas +V e GND) neste projeto? 🔽

Não. O circuito TDA2050 foi projetado para operar com alimentação simétrica (ex: +18V, GND, -18V). Usar uma fonte simples (como de 12V ou 24V com um terminal só) não funcionará. Você precisará de um transformador com tomada central ou de uma fonte chaveada simétrica.

Qual o tamanho ideal do dissipador de calor para os dois TDA2050? 🔽

Para uso contínuo em volume alto, recomendo um dissipador de alumínio com resistência térmica menor que 2°C/W por chip. Um único bloco de alumínio extrudado com cerca de 10cm de comprimento, 5cm de altura e aletas de 3-4cm costuma ser suficiente. Use pasta térmica de qualidade e isole os parafusos com buchas de mica ou silicone.

Posso substituir os capacitores eletrolíticos por outros valores? 🔽

Alguns capacitores têm margem, outros são críticos. Você pode aumentar a capacitância dos eletrolíticos de filtro da fonte (C3, C7, C8, C9) para 2200µF ou mais, o que melhora a resposta a baixas frequências em volume alto. Já os capacitores da malha de realimentação (C6, C10) e de desacoplamento (C5, C11) devem manter seus valores para garantir a estabilidade e resposta em frequência correta do circuito.

🎵 Conclusão: Seu Caminho para o Som de Alta Fidelidade

Montar este amplificador estéreo de 70W com TDA2050 é mais do que um projeto de eletrônica; é um rito de passagem para qualquer entusiasta de áudio. Você não só terá um equipamento potente e de qualidade, mas também o conhecimento profundo de como ele funciona, peça por peça.

A robustez das proteções internas do TDA2050, combinada com a simplicidade do circuito, faz deste um projeto ideal para iniciantes que buscam desafio e veteranos que apreciam resultados confiáveis. O som é claro, dinâmico e com autoridade suficiente para uma sala média ou até um pequeno evento.

Mãos à obra? Baixe os arquivos da PCB, reúna os componentes e comece sua montagem. Quando ligar e ouvir a primeira música, você entenderá por que o TDA2050 é um clássico atemporal.

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Forte abraço!
Deus vos Abençoe!
Shalom.

5 comentários:

Anônimo disse...

O link está errado, está direcionando pra um equalizador e não pra esse amplificador.

Anônimo disse...

Obrigado

Unknown disse...

Boa Tarde, professor, teria como disponibilizar novamente os arquivos

Unknown disse...

TEACHER, boa noite, muito obrigado e que DEUS lhe abençoe!!

Eng. Jemerson Marques disse...

Olá!!!
Obrigado, Deus te abençoe também...
Obrigado por estar conosco.
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