Ampli sono à TDA7250 2 x 200W : réalisation

Le TDA7250 est un ancien circuit intégré (aujourd'hui obsolète et malheureusement irremplaçable) destiné aux amplis audio hifi jusqu'à 2 x 100 Watts RMS environ. Le TDA7250 pilotait directement les transistors de sortie (transistors Darlington ou équivalents) d'un ampli audio stéréo jusqu'à +/- 45 Volts d'alimentation. Le TDA7250 permettait de réaliser des amplis hifi ou sono avec assez peu de composants. Il a été utilisé dans le kit d'ampli Velleman K4005 (ampli stéréo 2 x 100 W rms ou 1 x 200 W rms mono ponté) dans les années 1990 et 2000. Certains amplis Lecson l'utilisent aussi. Le TDA7250 est présenté ici autour d'une réalisation d'ampli de sonorisation qui se voulait simple et faisant appel à des matériaux de récupération pour la construction du boitier.

Voici la réalisation et quelques notes au sujet d'un ampli basé sur deux TDA7250, datant de 2002. Pour l'anecdote, c'était l'époque où Velleman commercialisait le kit d'ampli K4005.

Alimentation de l'ampli à TDA7250 et puissance

La tension d'alimentation du TDA7250 étant limitée à +/-45 V, il était impossible de faire un ampli (hifi ou sono) de plus de 2 x 150 W rms à 4 Ohms ou 2 x 75 W rms à 8 Ohms. Pour réaliser un ampli de plus grande puissance, il faut bridger le TDA7250 et en utiliser deux. Dans ce cas, on peut doubler la puissance sur une impédance qu'il faut aussi doubler (1 x 8 Ohms minimum en bridge). Comme la stabilité de l'ampli est compromise si on fait un montage inverseur à partir du TDA7250 directement (résistance entre la sortie d'un canal et la contre réaction de l'autre), il vaut mieux préserver l'ensemble du montage autour du TDA7250 stéréo et faire arriver à ses entrées le signal audio et le signal audio en opposition de phase. Ceci nécessite un ampli op monté en inverseur qui va vers un canal du TDA7250.

On peut alors obtenir un ampli mono de 300 W rms / 8 Ohms qui fonctionne de façon bridgée. Pour réaliser un ampli de sono stéréo, il faut réaliser ce montage à 2 exemplaires.

On trouvait le TDA7250 associé aux Darlington TIP142 et TIP147 dans le kit Velleman K4005.

Stabilité ou instabilité du TDA7250 avec transistors TIP142 et TIP147

Le TDA7250 présente parfois des instabilités de fonctionnement, allant jusqu'à la destruction instantanée et subite des transistors Darlington montés en sortie (TIP142 et TIP147). Les oscillations hautes fréquences (autour de 200 à 500 kHz) générées par les instabilités du TDA7250 entraînent une conduction simultanée des 2 transistors de puissance qui cassent immédiatement en court-circuit, faisant sauter les fusibles de l'alimentation. Ceci est dû en particulier à la lenteur de commutation des Darlington dont le "toff" est plus long que le "ton". Les transistors Darlington sont en effet assez lents à la commutation et cette lenteur induit un retard supplémentaire dans la boucle de contre réaction, ce qui tend à réduire la stabilité de l'ampli.

Mieux vaut ne pas modifier les composants autour du TDA7250. Si on souhaite jouer sur le gain de l'ampli, il vaut mieux ajouter un préampli basé sur un ampli op avant le TDA7250.

Les transistors Darlington (ici TIP142 et TIP147) peuvent être montés sans mica ou silicone directement sur radiateur, à condition qu'il y ait au moins deux radiateurs isolés entre eux. Un transistor sera relié au +Vcc, l'autre au -Vcc via les boîtiers des transistors.

Réalisation de l'ampli à TDA7250

Ici, un ampli de 2 x 200 W rms à 8 Ohms a été réalisé (année 2002) avec deux TDA7250, aussi inspiré du kit Velleman K4005 en termes de schéma.

Les images ci-dessous sont à titre indicatif, l'ampli réalisé était un prototype peu optimisé, assez encombrant mais on peut être nostalgique aujourd'hui, à l'époque d'amplis classe D performants et de taille très réduite ! Vous trouverez sur le site des schémas d'ampli classe D assez faciles à réaliser et faire fonctionner.

Le transfo d'alimentation donne 2 x 28 V, ce qui crée après redressement une tension de +/-38 V environ. Le transfo est placé sous le radiateur, et bénéficie du refroidissement généreux du ventilateur de 12 cm alimenté directement en 230 V, placé au fond de l'ampli.

Vue générale du gros ampli de sono stéréo avec 2 TDA7250 et TIP142 et TIP147

Le boitier en contreplaqué, sur fond d'aggloméré, est encombrant et ne mesure pas moins de 45 x 40 x 15 cm !

NDLR : c'était une de mes premières réalisations utilisées pour sonoriser des soirées et des petits concerts en 2002 !

Les transistors Darlington TIP142 et TIP147 sont montés deux par deux sur des barres en alu isolées entre elles par 2 mm d'air. Elles sont au potentiel d'alimentation +38 V et -38 V. Attention à ne pas faire tomber une pièce métallique dessus !

Ampli avec TDA7250 et ses transistors Darlington TIP142 et TIP147

Les transistors TIP147 et TIP142 fixés directement sur les barres en alu qui servent de radiateur :

Transistors de l'ampli sono 2 x 200 W rms à 8 Ohms, circuit imprimé réalisé un 14 février 2002...

Le date code marqué sur le TIP142 "0014" indique que ce transistor a été fabriqué 14ème semaine de l'année 2000. Observez l'écart entre les deux barres d'alu où sont fixés les transistors. Ceci garantit l'isolation : il a 76 Volts entre les deux barres.

Et maintenant les TDA7250 eux-mêmes, aujourd'hui obsolètes depuis des années...

TDA7250 monté sur support DIP20

TDA7250 montés sur leurs supports DIP (ici, le support est fait de deux supports récupérés mis bout à bout !)

La carte du préampli qui sert à créer le signal en opposition de phase pour que le TDA7250 puisse fonctionner en bridge :

Carte du préampli avec ampli op TL072 inverseur

L'alimentation +/-12 V est faite avec des ensembles résistances 1,5 k et diodes zener 12 V 1,3 W classiques.

Ci dessous, l'alimentation des deux canaux d'ampli : alimentations séparées. Si un canal casse, l'autre continue à fonctionner. C'est essentiel pour assurer une bonne soirée !

Carte d'alimentation de l'ampli 2 x 200 W

De petits dissipateurs sont montés sur les ponts de diodes, eux aussi récupérés (de magnétoscopes).

L'alimentation continue est basée sur un pont de diodes et des condensateurs. Un ensemble de condensateurs de récupération est monté (tous en parallèle ou en série) pour obtenir environ 6000 uF 50 V.

Pour les curieux du TDA7250, un schéma typique d'ampli audio présenté par SGS Thomson en 1995 :

Schéma de l'ampli à TDA7250 (SGS Thomson)

Soirée sonorisée par un ampli 2 x 200 W rms avec TDA7250 et TIP142 et TIP147

Résultat global de l'ampli à 2 TDA7250

L'ampli de sono réalisé autour de ces TDA7250 est inspiré du kit Velleman K4005 et a rendu de fiers services pour des soirées jusqu'à 150 personnes avec des enceintes à haut rendement (98 dB). Si on souhaite le revisiter avec des montages plus robustes et plus faciles pour trouver les composants, voici quelques idées de montages d'amplis audio de 50 W à 1000 W :

Ampli à transistors ultra simple 100W à 200W

Ampli ultra simple basé sur un LM1875

Ampli ultra simple basé sur un LM3886

Ampli de grande puissance jusqu'à 1kW

Ampli de classe D : schéma et explications détaillées

TDA7250 utilisé dans des amplis Lecson et le kit Velleman K4005