Preklopna jedinica napajanja Kućno pojačalo - pojačalo i zaštitna jedinica Glavna stvar je pad napona

Čini se da bi moglo biti jednostavnije, spojiti pojačalo napajanje, i možete uživati ​​u svojoj omiljenoj glazbi?

Međutim, ako se sjetimo da pojačalo u biti modulira napon izvora struje prema zakonu ulaznog signala, postaje jasno da problemi dizajna i instalacije napajanje treba pristupiti vrlo odgovorno.

Inače, pogreške i pogrešne procjene u ovom slučaju mogu uništiti (u smislu zvuka) bilo koje, čak i najkvalitetnije i najskuplje pojačalo.

Stabilizator ili filter?

Iznenađujuće, najčešće se za napajanje pojačala snage koriste jednostavni sklopovi s transformatorom, ispravljačem i kondenzatorom za izglađivanje. Iako većina elektroničkih uređaja danas koristi stabilizirane izvore napajanja. Razlog za to je što je jeftinije i lakše dizajnirati pojačalo koje ima visok koeficijent potiskivanja valovitosti napajanja nego napraviti relativno snažan stabilizator. Danas je razina potiskivanja valovitosti tipičnog pojačala oko 60 dB za frekvenciju od 100 Hz, što praktički odgovara parametrima stabilizatora napona. Primjena izvora istosmjerne struje, diferencijalnih stupnjeva, zasebnih filtara u strujnim krugovima napajanja stupnjeva i drugih sklopovskih tehnika u stupnjevima pojačala omogućuje postizanje još većih vrijednosti.

Prehrana izlazni stupnjevi najčešće izrađeni nestabilizirani. Zbog prisutnosti 100% negativne povratne sprege, jedinstvenog dobitka i prisutnosti OOOS, spriječen je prodor valovitosti pozadinskog i opskrbnog napona u izlaz.

Izlazni stupanj pojačala je u biti regulator napona (opskrbe) sve dok ne uđe u režim ograničenja (ograničenja). Tada valovitost napona napajanja (100 Hz) modulira izlazni signal, što zvuči jednostavno užasno:

Ako se kod pojačala s unipolarnim napajanjem modulira samo gornji poluval signala, onda se kod pojačala s bipolarnim napajanjem moduliraju oba poluvala signala. Većinu pojačala karakterizira ovaj učinak na visokim signalima (snagama), ali se to ni na koji način ne odražava na tehničke karakteristike. U dobro dizajniranom pojačalu ne bi trebalo doći do isjecanja.

Kako biste testirali svoje pojačalo (točnije, napajanje vašeg pojačala), možete provesti eksperiment. Primijenite signal na ulaz pojačala s frekvencijom nešto višom od one koju možete čuti. U mom slučaju dovoljno je 15 kHz:(. Povećajte amplitudu ulaznog signala dok pojačalo ne uđe u kliping. U tom slučaju ćete čuti zujanje (100 Hz) u zvučnicima. Po njegovoj razini možete procijeniti kvalitetu napajanja pojačala.

Upozorenje! Obavezno isključite visokotonac vašeg sustava zvučnika prije ovog eksperimenta, inače bi mogao biti neuspješan.

Stabilizirano napajanje izbjegava ovaj učinak i dovodi do smanjenog izobličenja tijekom dugotrajnih preopterećenja. Međutim, uzimajući u obzir nestabilnost mrežnog napona, gubitak snage na samom stabilizatoru iznosi približno 20%.

Drugi način da se smanji učinak izrezivanja je da se stupnjevi napajaju kroz zasebne RC filtre, što također donekle smanjuje snagu.

Ovo se rijetko koristi u serijskoj tehnologiji, jer osim smanjenja snage, povećava se i cijena proizvoda. Osim toga, uporaba stabilizatora u pojačalima klase AB može dovesti do pobude pojačala zbog rezonancije petlji povratne veze pojačala i stabilizatora.

Gubici snage mogu se značajno smanjiti ako koristite suvremene sklopne izvore napajanja. Međutim, ovdje se pojavljuju drugi problemi: niska pouzdanost (broj elemenata u takvom napajanju je znatno veći), visoka cijena (za pojedinačnu i malu proizvodnju), visoka razina RF smetnji.

Tipični krug napajanja za pojačalo s izlaznom snagom od 50 W prikazan je na slici:

Izlazni napon zbog izglađujućih kondenzatora je približno 1,4 puta veći od izlaznog napona transformatora.

Vršna snaga

Unatoč ovim nedostacima, kada se pojačalo napaja iz nestabilizirana izvora, možete dobiti neki bonus - kratkotrajna (vršna) snaga je veća od snage napajanja zbog velikog kapaciteta filterskih kondenzatora. Iskustvo pokazuje da je potrebno minimalno 2000uF za svakih 10W izlazne snage. Zbog ovog učinka možete uštedjeti na transformatoru snage - možete koristiti manje moćan i, prema tome, jeftiniji transformator. Imajte na umu da mjerenja na stacionarnom signalu neće otkriti ovaj učinak; on se pojavljuje samo tijekom kratkotrajnih vršnih signala, odnosno prilikom slušanja glazbe.

Stabilizirano napajanje nema taj učinak.

Paralelni ili serijski regulator?

Postoji mišljenje da su paralelni stabilizatori bolji u audio uređajima, budući da je strujni krug zatvoren u lokalnoj petlji stabilizatora opterećenja (napajanje je isključeno), kao što je prikazano na slici:

Ugradnja kondenzatora za odvajanje na izlaz ima isti učinak. Ali u ovom slučaju, niža frekvencija pojačanog signala ga ograničava.

Zaštitni otpornici

Svakom radioamateru vjerojatno je poznat miris spaljenog otpornika. To je miris zapaljenog laka, epoksidne smole i... novca. U međuvremenu, jeftini otpornik može spasiti vaše pojačalo!

Autor, kada prvi put uključuje pojačalo, u strujne krugove umjesto osigurača ugrađuje otpornike niskog otpora (47-100 Ohma), koji su nekoliko puta jeftiniji od osigurača. Ovo je više nego jednom spasilo skupe elemente pojačala od pogrešaka pri instalaciji, pogrešno postavljene struje mirovanja (regulator je bio postavljen na maksimum umjesto na minimum), obrnutog polariteta napajanja, i tako dalje.

Na fotografiji je prikazano pojačalo gdje je instalater pomiješao tranzistore TIP3055 s TIP2955.

Tranzistori na kraju nisu oštećeni. Sve je dobro završilo, ali ne i za otpornike, već je prostoriju trebalo prozračiti.

Glavna stvar je pad napona

Pri projektiranju tiskanih pločica za napajanje i drugo, ne smijemo zaboraviti da bakar nije supravodič. Ovo je posebno važno za "uzemljene" (zajedničke) vodiče. Ako su tanki i tvore zatvorene petlje ili dugačke strujne krugove, tada zbog struje koja prolazi kroz njih dolazi do pada napona i potencijal u različitim točkama se pokazuje drugačijim.

Da bi se potencijalna razlika svela na najmanju moguću mjeru, uobičajeno je da se zajednička žica (uzemljenje) vodi u obliku zvijezde - kada svaki potrošač ima svoj vodič. Izraz "zvijezda" ne treba shvatiti doslovno. Fotografija prikazuje primjer takvog ispravnog ožičenja zajedničke žice:

Kod cijevnih pojačala otpor anodnog opterećenja kaskada je dosta visok, oko 4 kOhm i više, a struje nisu jako velike, pa otpor vodiča ne igra bitnu ulogu. Kod tranzistorskih pojačala otpor stupnjeva je znatno manji (opterećenje općenito ima otpor od 4 Ohma), a struje su znatno veće nego kod cijevnih pojačala. Stoga utjecaj vodiča ovdje može biti vrlo značajan.

Otpor traga na tiskanoj pločici šest je puta veći od otpora komada bakrene žice iste duljine. Promjer se uzima 0,71 mm, ovo je tipična žica koja se koristi pri ugradnji cijevnih pojačala.

0,036 Ohma za razliku od 0,0064 Ohma! Uzimajući u obzir da struje u izlaznim stupnjevima tranzistorskih pojačala mogu biti tisuću puta veće od struje u cijevnom pojačalu, nalazimo da pad napona na vodičima može biti 6000! puta više. Ovo može biti jedan od razloga zašto tranzistorska pojačala zvuče lošije od cijevnih. Ovo također objašnjava zašto cijevna pojačala sastavljena od PCB-a često zvuče lošije od površinski montiranog prototipa.

Ne zaboravite Ohmov zakon! Da biste smanjili otpor tiskanih vodiča, možete koristiti različite tehnike. Na primjer, prekrijte stazu debelim slojem kositra ili lemite pokositrenu debelu žicu duž staze. Opcije su prikazane na fotografiji:

Pulsevi punjenja

Kako bi se spriječio prodor mrežne pozadine u pojačalo, potrebno je poduzeti mjere za sprječavanje prodora impulsa naboja kondenzatora filtera u pojačalo. Da biste to učinili, staze iz ispravljača moraju ići izravno na kondenzatore filtera. Kroz njih cirkuliraju snažni impulsi struje punjenja, tako da se ništa drugo ne može spojiti na njih. Krugovi napajanja pojačala moraju biti spojeni na priključke kondenzatora filtera.

Ispravno spajanje (instalacija) napajanja za pojačalo s jednostrukim napajanjem prikazano je na slici:

Kliknite za povećanje

Slika prikazuje verziju tiskane pločice:

Mreškanje

Većina nestabiliziranih izvora napajanja ima samo jedan kondenzator za izravnavanje (ili nekoliko paralelno spojenih) nakon ispravljača. Kako biste poboljšali kvalitetu struje, možete se poslužiti jednostavnim trikom: jednu posudu podijelite na dvije, a između njih spojite mali otpornik od 0,2-1 Ohm. Štoviše, čak i dva spremnika manje nominalne vrijednosti mogu ispasti jeftinija od jednog velikog.

Ovo daje glatkiju valovitost izlaznog napona s nižim razinama harmonika:

Pri velikim strujama pad napona na otporniku može postati značajan. Da biste ga ograničili na 0,7 V, možete spojiti jaku diodu paralelno s otpornikom. U ovom slučaju, međutim, na vrhovima signala, kada se dioda otvori, valovi izlaznog napona ponovno će postati "tvrdi".

Nastavit će se...

Članak je pripremljen na temelju materijala iz časopisa “Praktična elektronika svaki dan”

Slobodan prijevod: Glavni urednik RadioGazete

Audiofrekvencijsko pojačalo (AFA) ili niskofrekventno pojačalo (LF) jedan je od najčešćih elektroničkih uređaja. Svi mi primamo zvučne informacije koristeći jednu ili drugu vrstu ULF-a. Ne znaju svi, ali niskofrekventna pojačala se također koriste u mjernoj tehnici, detekciji nedostataka, automatizaciji, telemehanici, analognom računalstvu i drugim područjima elektronike.

Iako je, naravno, glavna upotreba ULF-a dovođenje zvučnog signala do naših ušiju pomoću akustičnih sustava koji pretvaraju električne vibracije u akustične. A pojačalo to mora učiniti što točnije. Samo u ovom slučaju dobivamo zadovoljstvo koje nam pruža naša omiljena glazba, zvukovi i govor.

Od pojave fonografa Thomasa Edisona 1877. do danas, znanstvenici i inženjeri borili su se za poboljšanje osnovnih parametara ULF-a: prvenstveno za pouzdanost prijenosa zvučnih signala, kao i za karakteristike potrošača kao što su potrošnja energije, veličina , jednostavnost proizvodnje, konfiguracije i uporabe.

Početkom 1920-ih formirana je slovna klasifikacija klasa elektroničkih pojačala, koja se koristi i danas. Klase pojačala razlikuju se u načinima rada aktivnih elektroničkih uređaja koji se u njima koriste - vakuumske cijevi, tranzistori itd. Glavne "jednoslovne" klase su A, B, C, D, E, F, G, H. Slova za označavanje klasa mogu se kombinirati u slučaju kombiniranja nekih načina. Klasifikacija nije standardna, tako da programeri i proizvođači mogu koristiti slova prilično proizvoljno.

Klasa D zauzima posebno mjesto u klasifikaciji aktivnih elemenata ULF izlaznog stupnja klase D, za razliku od ostalih klasa, gdje se uglavnom koristi linearni način rada aktivnih elemenata.

Jedna od glavnih prednosti pojačala klase D je koeficijent učinka (učinkovitost) koji se približava 100%. To, posebice, dovodi do smanjenja snage koju rasipaju aktivni elementi pojačala, a kao posljedica toga, do smanjenja veličine pojačala zbog smanjenja veličine radijatora. Ovakva pojačala postavljaju znatno manje zahtjeve na kvalitetu napajanja, koje može biti unipolarno i impulsno. Još jedna prednost može se smatrati mogućnošću korištenja metoda digitalne obrade signala i digitalnog upravljanja njihovim funkcijama u pojačalima klase D - uostalom, digitalne tehnologije prevladavaju u modernoj elektronici.

Uzimajući u obzir sve ove trendove, nudi tvrtka Master Kit širok izbor klasa pojačalaD, sastavljen na istom TPA3116D2 čipu, ali ima različite namjene i snagu. A kako kupci ne bi gubili vrijeme tražeći odgovarajući izvor energije, pripremili smo kompleti pojačalo + napajanje, optimalno prilagođeni jedni drugima.

U ovoj recenziji ćemo pogledati tri takva kompleta:

1. (D-class LF pojačalo 2x50W + napajanje 24V / 100W / 4.5A);
2. (D-class LF pojačalo 2x100W + napajanje 24V / 200W / 8.8A);
3. (D-klasa LF pojačalo 1x150W + napajanje 24V / 200W / 8.8A).

Prvi set Dizajniran prvenstveno za one koji trebaju minimalne dimenzije, stereo zvuk i klasičnu shemu upravljanja u dva kanala istovremeno: glasnoća, niske i visoke frekvencije. To uključuje i.

Samo dvokanalno pojačalo ima neviđeno male dimenzije: samo 60 x 31 x 13 mm, ne uključujući upravljačke tipke. Dimenzije napajanja su 129 x 97 x 30 mm, težina oko 340 g.

Unatoč svojoj maloj veličini, pojačalo isporučuje poštenih 50 vata po kanalu u opterećenju od 4 ohma pri naponu napajanja od 21 volta!

RC4508 čip, dvostruko specijalizirano operacijsko pojačalo za audio signale, koristi se kao predpojačalo. Omogućuje savršeno usklađivanje ulaza pojačala s izvorom signala i ima iznimno niske razine nelinearnog izobličenja i šuma.

Ulazni signal dovodi se na tropolni konektor s razmakom pinova od 2,54 mm, a napajanje i zvučnički sustavi spajaju se pomoću praktičnih vijčanih konektora.

Mali hladnjak je instaliran na čipu TPA3116 pomoću ljepila koje provodi toplinu, čije je područje disipacije sasvim dovoljno čak i pri najvećoj snazi.

Imajte na umu da radi uštede prostora i smanjenja veličine pojačala ne postoji zaštita od obrnutog polariteta priključka za napajanje (reverzijom), stoga budite oprezni kada napajate pojačalo.

Uzimajući u obzir njegovu malu veličinu i učinkovitost, opseg primjene kompleta je vrlo širok - od zamjene zastarjelog ili pokvarenog starog pojačala do vrlo mobilnog kompleta za ozvučenje za presnimavanje događaja ili zabave.

Dat je primjer korištenja takvog pojačala.

Na ploči nema rupa za pričvršćivanje, ali za to možete uspješno koristiti potenciometre koji imaju pričvršćivače za maticu.

Drugi set uključuje dva TPA3116D2 čipa, od kojih je svaki omogućen u premoštenom načinu rada i daje do 100 vata izlazne snage po kanalu, kao i s izlaznim naponom od 24 volta i snagom od 200 vata.

Uz pomoć takvog kompleta i dva sustava zvučnika od 100 W, možete ozvučiti veliki događaj čak i na otvorenom!

Pojačalo je opremljeno regulatorom glasnoće s prekidačem. Na ploči je instalirana moćna Schottky dioda za zaštitu od preokreta polariteta napajanja.

Pojačalo je opremljeno učinkovitim niskopropusnim filtrima, ugrađenim u skladu s preporukama proizvođača TPA3116 čipa, te zajedno s njim osiguravaju visoku kvalitetu izlaznog signala.

Napon napajanja i zvučnički sustavi povezani su pomoću vijčanih konektora.

Ulazni signal može se dovesti ili na tropinski konektor s korakom od 2,54 mm ili pomoću standardnog 3,5 mm Jack audio konektora.

Radijator osigurava dovoljno hlađenje za oba mikro kruga i pritisnut je na njihove termalne podloge pomoću vijka koji se nalazi na dnu tiskane ploče.

Radi lakšeg korištenja, ploča također ima zelenu LED diodu koja pokazuje kada je napajanje uključeno.

Dimenzije ploče, uključujući kondenzatore i bez gumba potenciometra, su 105 x 65 x 24 mm, razmaci između rupa za montažu su 98,6 i 58,8 mm. Dimenzije napajanja su 215 x 115 x 30 mm, težina oko 660 g.

Treći set predstavlja l i s izlaznim naponom od 24 volta i snagom od 200 vata.

Pojačalo daje do 150 W izlazne snage pri opterećenju od 4 ohma. Glavna primjena ovog pojačala je izrada visokokvalitetnog i energetski učinkovitog subwoofera.

U usporedbi s mnogim drugim namjenskim subwoofer pojačalima, MP3116btl ističe se u pokretanju woofera velikog promjera. To potvrđuju recenzije kupaca predmetnog ULF-a. Zvuk je bogat i svijetao.

Hladnjak, koji zauzima najveći dio površine tiskane ploče, osigurava učinkovito hlađenje TPA3116.

Za usklađivanje ulaznog signala na ulazu pojačala koristi se mikro krug NE5532 - dvokanalno niskošumno specijalizirano operacijsko pojačalo. Ima minimalno nelinearno izobličenje i široku propusnost.

Na ulazu je također ugrađen regulator amplitude ulaznog signala s utorom za odvijač. Uz njegovu pomoć možete prilagoditi glasnoću subwoofera glasnoći glavnih kanala.

Za zaštitu od preokreta napona napajanja, na ploči je instalirana Schottky dioda.

Sustavi napajanja i zvučnika povezani su pomoću vijčanih konektora.

Dimenzije ploče pojačala su 73 x 77 x 16 mm, razmaci između rupa za montažu su 69,4 i 57,2 mm. Dimenzije napajanja su 215 x 115 x 30 mm, težina oko 660 g.

Svi setovi uključuju MEAN WELL prekidačke izvore napajanja.

Osnovana 1982. godine, tvrtka je vodeći svjetski proizvođač prekidačkih izvora napajanja. Trenutno se MEAN WELL Corporation sastoji od pet financijski neovisnih partnerskih tvrtki u Tajvanu, Kini, SAD-u i Europi.

MEAN WELL proizvode karakterizira visoka kvaliteta, niska stopa kvarova i dug životni vijek.

Preklopni izvori napajanja, razvijeni na suvremenoj bazi elemenata, zadovoljavaju najviše zahtjeve za kvalitetu izlaznog istosmjernog napona i razlikuju se od konvencionalnih linearnih izvora u svojoj maloj težini i visokoj učinkovitosti, kao i prisutnosti zaštite od preopterećenja i kratkog spoja na izlaz.

Napajanja LRS-100-24 i LRS-200-24 koja se koriste u predstavljenim setovima imaju LED indikator napajanja i potenciometar za precizno podešavanje izlaznog napona. Prije spajanja pojačala provjerite izlazni napon i po potrebi potenciometrom namjestite njegovu razinu na 24 volta.

Korišteni izvori koriste pasivno hlađenje, tako da su potpuno nečujni.

Treba napomenuti da se sva razmatrana pojačala mogu uspješno koristiti za projektiranje sustava za reprodukciju zvuka za automobile, motocikle, pa čak i bicikle. Kada napajate pojačala s naponom od 12 volti, izlazna snaga će biti nešto manja, ali kvaliteta zvuka neće patiti, a visoka učinkovitost omogućuje vam učinkovito napajanje ULF-a iz autonomnih izvora napajanja.

Također vam skrećemo pozornost na činjenicu da se svi uređaji o kojima se govori u ovoj recenziji mogu kupiti pojedinačno i kao dio drugih kompleta na web mjestu.

Ovaj konstrukcijski komplet omogućuje sastavljanje elektronske prekostrujne zaštite za bipolarno napajanje snage do 200 W.

Kratki opis

Rad strujnog kruga

Dijagram povezivanja:

Bilješke:

Karakteristike:

"False183700,001RP143651-1False2654 Ovaj konstrukcijski komplet omogućuje vam sastavljanje elektroničke prekostrujne zaštite za bipolarno napajanje snage do 200 W.

Kratki opis
Elektronička zaštita dizajnirana je za korištenje s bipolarnim UMZCH napajanjem i omogućuje vam ograničavanje prosječne potrošnje struje bez reagiranja na kratkotrajna preopterećenja. Uređaj koristi zaštitu od okidača.

Rad strujnog kruga
Ako je struja opterećenja manja od radnog praga, svijetli zelena LED HL3 (HL4). Kada struja opterećenja koja teče kroz R13 (R14) prijeđe prag okidača, dolazi do pada napona dovoljnog za uključivanje tranzistora VT5 (VT6), što uzrokuje da flip-flop radi na VT3-VT5 (VT4-VT6). Okidač zaobilazi zener diodu VD5 (VD6), a prekidač na VT1 (VT2) se otvara. LED HL1 (HL2) svijetli, što znači da je zaštita aktivirana. Kondenzatori C1, C2, C5, C6 i diode VD1-VD4 stvaraju pojačanje napona za vrata tranzistora s efektom polja VT1, VT2 koji rade u načinu rada prekidača.
Kondenzatori C9, C10 usporavaju reakciju zaštite.
Zener diode VD5, VD6 služe za zaštitu kruga izvora i vrata tranzistora s efektom polja od visokog napona.

Dijagram povezivanja:

Dijagram električnog kruga:

Raspored elemenata:

Bilješke:
Povećanjem kapaciteta kondenzatora C9 i C10 možete povećati vrijeme odziva zaštite.
Ako je vrijeme odziva zaštite smanjeno, a opterećenje je kapacitivno, može doći do lažnog rada zaštite kada je napajanje uključeno. Da biste to uklonili, trebali biste smanjiti kapacitet kondenzatora C11 i C14 na 100 μF ili koristiti uređaj za meko pokretanje.

Karakteristike:
Napon napajanja ±15..50 V;
Zaštitni prag 1..2 A.

Izrada dobrog napajanja za pojačalo snage (UPA) ili neki drugi elektronički uređaj vrlo je odgovoran zadatak. Kvaliteta i stabilnost cijelog uređaja ovisi o izvoru napajanja.

U ovoj publikaciji ću vam reći o izradi jednostavnog transformatorskog napajanja za moje domaće niskofrekventno pojačalo "Phoenix P-400".

Ovako jednostavno napajanje može se koristiti za napajanje raznih strujnih krugova niskofrekventnih pojačala.

Predgovor

Za buduću jedinicu napajanja (PSU) za pojačalo već sam imao toroidalnu jezgru s namotanim primarnim namotom od ~220V, tako da zadatak odabira "preklopnog PSU-a ili na temelju mrežnog transformatora" nije bio prisutan.

Preklopna napajanja imaju male dimenzije i težinu, veliku izlaznu snagu i visoku učinkovitost. Napajanje temeljeno na mrežnom transformatoru je teško, lako se proizvodi i postavlja, a ne morate se baviti opasnim naponima prilikom postavljanja kruga, što je posebno važno za početnike poput mene.

Toroidalni transformator

Toroidni transformatori, u usporedbi s transformatorima s oklopnim jezgrama izrađenim od ploča u obliku slova W, imaju nekoliko prednosti:

• manji volumen i težina;
• veća učinkovitost;
• bolje hlađenje namota.

Primarni namot je već sadržavao približno 800 zavoja PELSHO žice od 0,8 mm; bio je ispunjen parafinom i izoliran slojem tanke fluoroplastične trake.

Mjerenjem približnih dimenzija transformatorskog željeza možete izračunati njegovu ukupnu snagu, tako da možete procijeniti je li jezgra prikladna za dobivanje potrebne snage ili ne.

Riža. 1. Mjere željezne jezgre za torusni transformator.

• Ukupna snaga (W) = površina prozora (cm 2) * površina presjeka (cm 2)
• Površina prozora = 3,14 * (d/2) 2
• Površina presjeka = h * ((D-d)/2)

Na primjer, izračunajmo transformator s dimenzijama željeza: D=14cm, d=5cm, h=5cm.

• Površina prozora = 3,14 * (5 cm/2) * (5 cm/2) = 19,625 cm2
• Površina poprečnog presjeka = 5 cm * ((14 cm-5 cm)/2) = 22,5 cm 2
• Ukupna snaga = 19,625 * 22,5 = 441 W.

Ukupna snaga transformatora koji sam koristio pokazala se očito manjom nego što sam očekivao - oko 250 vata.

Izbor napona za sekundarne namote

Poznavajući potrebni napon na izlazu ispravljača nakon elektrolitskih kondenzatora, možete približno izračunati potrebni napon na izlazu sekundarnog namota transformatora.

Numerička vrijednost istosmjernog napona nakon diodnog mosta i kondenzatora za izglađivanje povećat će se za otprilike 1,3..1,4 puta u usporedbi s izmjeničnim naponom koji se dovodi na ulaz takvog ispravljača.

U mom slučaju, za napajanje UMZCH-a potreban vam je bipolarni istosmjerni napon - 35 volti na svakoj ruci. U skladu s tim, izmjenični napon mora biti prisutan na svakom sekundarnom namotu: 35 Volti / 1,4 = ~25 Volti.

Koristeći isti princip, napravio sam približan izračun vrijednosti napona za ostale sekundarne namotaje transformatora.

Proračun broja zavoja i namota

Za napajanje preostalih elektroničkih jedinica pojačala, odlučeno je namotati nekoliko zasebnih sekundarnih namota. Napravljen je drveni shuttle za namatanje zavojnica emajliranom bakrenom žicom. Također se može izraditi od stakloplastike ili plastike.

Riža. 2. Shuttle za namatanje toroidalnog transformatora.

Namatanje je izvedeno emajliranom bakrenom žicom koja je bila dostupna:

• za 4 namota snage UMZCH - žica promjera 1,5 mm;
• za ostale namotaje - 0,6 mm.

Eksperimentalno sam odabrao broj zavoja za sekundarne namote, jer nisam znao točan broj zavoja primarnog namota.

Suština metode:

1. Namotamo 20 zavoja bilo koje žice;
2. Spojimo primarni namot transformatora na ~220V mrežu i izmjerimo napon na namotanih 20 zavoja;
3. Potreban napon podijelimo s onim dobivenim od 20 zavoja - saznat ćemo koliko je puta potrebno 20 zavoja za namatanje.

Na primjer: treba nam 25V, a od 20 zavoja dobijemo 5V, 25V/5V=5 - trebamo 5 puta namotati 20 zavoja, odnosno 100 zavoja.

Proračun dužine potrebne žice je napravljen na sljedeći način: Namotao sam 20 zavoja žice, označio je markerom, odmotao i izmjerio duljinu. Podijelio sam potreban broj zavoja s 20, pomnožio dobivenu vrijednost s duljinom od 20 zavoja žice - dobio sam otprilike potrebnu duljinu žice za namatanje. Dodavanjem 1-2 metra rezerve na ukupnu duljinu, možete namotati žicu na shuttle i sigurno je odrezati.

Na primjer: potrebno vam je 100 zavoja žice, duljina 20 namotanih zavoja je 1,3 metra, saznajemo koliko puta po 1,3 metra treba namotati da dobijemo 100 zavoja - 100/20 = 5, saznajemo ukupnu duljinu žice (5 komada po 1,3m) - 1,3*5=6,5m. Dodamo 1,5 m za rezervu i dobijemo dužinu od 8 m.

Za svaki sljedeći namot, mjerenje treba ponoviti, jer će se sa svakim novim namotajem duljina žice potrebna za jedan zavoj povećati.

Za namatanje svakog para namota od 25 V, dvije žice su položene paralelno na shuttle (za 2 namota). Nakon namotavanja, kraj prvog namota spojen je s početkom drugog - imamo dva sekundarna namota za bipolarni ispravljač sa spojem u sredini.

Nakon namotavanja svakog para sekundarnih namota za napajanje UMZCH krugova, oni su izolirani tankom fluoroplastičnom trakom.

Na taj je način namotano 6 sekundarnih namota: četiri za napajanje UMZCH i još dva za napajanje ostatka elektronike.

Shema ispravljača i stabilizatora napona

Ispod je shematski dijagram napajanja za moje domaće pojačalo snage.

Riža. 2. Shematski dijagram napajanja za domaće niskofrekventno pojačalo snage.

Za napajanje krugova pojačala LF snage koriste se dva bipolarna ispravljača - A1.1 i A1.2. Preostale elektroničke jedinice pojačala napajat će se stabilizatorima napona A2.1 i A2.2.

Otpornici R1 i R2 potrebni su za pražnjenje elektrolitskih kondenzatora kada su vodovi isključeni iz krugova pojačala snage.

Moj UMZCH ima 4 kanala pojačanja, mogu se uključiti i isključiti u parovima pomoću prekidača koji prebacuju strujne vodove UMZCH šala pomoću elektromagnetskih releja.

Otpornici R1 i R2 mogu se isključiti iz kruga ako je napajanje trajno spojeno na UMZCH ploče, u kojem slučaju će se elektrolitski kondenzatori isprazniti kroz UMZCH krug.

KD213 diode dizajnirane su za maksimalnu struju naprijed od 10A, u mom slučaju to je dovoljno. Diodni most D5 dizajniran je za struju od najmanje 2-3A, sastavljen od 4 diode. C5 i C6 su kapaciteti, od kojih se svaki sastoji od dva kondenzatora od 10.000 μF na 63V.

Riža. 3. Shematski dijagrami stabilizatora istosmjernog napona na mikro krugovima L7805, L7812, LM317.

Objašnjenje naziva na dijagramu:

• STAB - stabilizator napona bez podešavanja, struja ne više od 1A;
• STAB+REG - stabilizator napona s regulacijom, struja ne više od 1A;
• STAB+POW - podesivi stabilizator napona, struja približno 2-3A.

Kada koristite mikro krugove LM317, 7805 i 7812, izlazni napon stabilizatora može se izračunati pomoću pojednostavljene formule:

Uizlaz = Vxx * (1 + R2/R1)

Vxx za mikro krugove ima sljedeća značenja:

• LM317 - 1,25;
• 7805 - 5;
• 7812 - 12.

Primjer izračuna za LM317: R1=240R, R2=1200R, Uout = 1,25*(1+1200/240) = 7,5V.

Oblikovati

Ovako je planirano korištenje napona iz napajanja:

• +36V, -36V - pojačala snage na TDA7250
• 12V - elektroničke kontrole glasnoće, stereo procesori, indikatori izlazne snage, toplinski kontrolni krugovi, ventilatori, pozadinsko osvjetljenje;
• 5V - indikatori temperature, mikrokontroler, digitalna upravljačka ploča.

Čipovi stabilizatora napona i tranzistori bili su postavljeni na male hladnjake koje sam uklonio iz neispravnih računalnih napajanja. Kućišta su pričvršćena na radijatore pomoću izolacijskih brtvi.

Tiskana ploča izrađena je od dva dijela, od kojih svaki sadrži bipolarni ispravljač za UMZCH krug i potreban set stabilizatora napona.

Riža. 4. Jedna polovica ploče za napajanje.

Riža. 5. Druga polovica ploče za napajanje.

Riža. 6. Gotovi dijelovi napajanja za domaće pojačalo snage.

Kasnije, tijekom otklanjanja pogrešaka, došao sam do zaključka da bi bilo mnogo prikladnije napraviti stabilizatore napona na zasebnim pločama. Ipak, opcija "sve na jednoj ploči" također nije loša i zgodna je na svoj način.

Također, ispravljač za UMZCH (dijagram na slici 2) može se sastaviti montiranom montažom, a stabilizatorski krugovi (slika 3) u potrebnoj količini mogu se sastaviti na zasebnim tiskanim pločama.

Spajanje elektroničkih komponenti ispravljača prikazano je na slici 7.

Riža. 7. Dijagram spajanja za sastavljanje bipolarnog ispravljača -36V + 36V pomoću zidne instalacije.

Spajanje mora biti izvedeno pomoću debelih izoliranih bakrenih vodiča.

Diodni most s kondenzatorima od 1000pF može se postaviti zasebno na radijator. Ugradnja snažnih KD213 dioda (tableta) na jedan zajednički radijator mora se obaviti preko izolacijskih toplinskih jastučića (termalna guma ili tinjac), budući da jedan od priključaka diode ima kontakt s metalnom oblogom!

Za krug filtriranja (elektrolitički kondenzatori od 10 000 μF, otpornici i keramički kondenzatori od 0,1-0,33 μF) možete brzo sastaviti malu ploču - tiskanu pločicu (slika 8).

Riža. 8. Primjer ploče s utorima od stakloplastike za montažu izravnavajućih ispravljačkih filtara.

Za izradu takve ploče trebat će vam pravokutni komad stakloplastike. Domaćim rezačem (slika 9), izrađenim od oštrice pile za metal, izrežemo bakrenu foliju duž cijele duljine, a zatim jedan od dobivenih dijelova prerežemo okomito na pola.

Riža. 9. Domaći rezač izrađen od oštrice pile za metal, izrađen na stroju za oštrenje.

Nakon toga označimo i izbušimo rupe za dijelove i pričvrsne elemente, očistimo bakrenu površinu finim brusnim papirom i kalajujemo je pomoću topitelja i lemljenja. Dijelove lemimo i spajamo u krug.

Zaključak

Ovo jednostavno napajanje napravljeno je za buduće kućno audio pojačalo. Sve što ostaje je nadopuniti ga mekim startom i krugom pripravnosti.

UPD: Yuri Glushnev je poslao tiskanu pločicu za sklapanje dva stabilizatora s naponima +22V i +12V. Sadrži dva STAB+POW sklopa (slika 3) na LM317, 7812 mikro krugovima i TIP42 tranzistorima.

Riža. 10. Tiskana pločica za stabilizatore napona za +22V i +12V.

Preuzimanje - (63 KB).

Još jedna tiskana ploča dizajnirana za STAB+REG podesivi regulator napona temeljen na LM317:

Riža. 11. Tiskana ploča za podesivi stabilizator napona na bazi LM317 čipa.

Predstavljam vam krug koji sam testirao prilično jednostavne sklopne jedinice napajanja UMZCH. Snaga jedinice je oko 200W (ali se može overclockati na 500W).

Kratke karakteristike:

Ulazni napon - 220V;
Izlazni napon - +-26V (povlačenje 2-4V pri punom opterećenju);
Frekvencija pretvorbe - 100 kHz;
Maksimalna struja opterećenja je 4A.

Blok dijagram
Napajanje je izgrađeno na IR2153 čipu prema strannicmd krugu

Konstrukcija i detalji.

Napajanje je sastavljeno na tiskanoj pločici izrađenoj od jednostranog stakloplastike. Crtež tiskane pločice u Sprint-Layoutu za glačalo pronaći ćete na kraju članka.
Ulazni induktor iz bilo kojeg napajanja računala ili monitora, ulazni kondenzator se koristi brzinom od 1 µF po 1 W. Zatim, ravni niskofrekventni diodni most GBUB od približno 3 A može se koristiti kao prekidači IRF 840, IRFI840GLC, IRFIBC30G , VT1 - BUT11, VT3 - c945, izlazne diode bolje je koristiti sklop brže u ovom krugu, instalirao sam Schottky MBR 1545, izlazne prigušnice su izrađene od komada ferita 4 cm i ?3 mm dugih, 26 zavoja PEV-1 žica, ali mislim da možete koristiti i grupnu stabilizacijsku prigušnicu na prstenu od atomiziranog željeza (nisu to probali).
Većina dijelova nalazi se u napajanjima računala.

Isprintana matična ploča

sklop PSU

Transformator

Transformator za svoje potrebe, možete ga izračunati
Ovaj transformator je namotan na jednom prstenu K32X19X16 od ferita M2000NM (plavi prsten), primarni namot je ravnomjerno namotan po cijelom prstenu i sastoji se od 34 zavoja žice MGTF 0,7. Prije namotavanja sekundarnih namota, primarni namot morate omotati fluoroplastičnom trakom. Namotaj II ravnomjerno je namotan žicom PEV-1 0,7 presavijenom na pola i ima 6+6 zavoja s odvodom iz sredine. Namotaj III (samonapajan IR) ravnomjerno je namotan 3+3 zavoja s upletenom paricom (jedan par žica) s odvodom iz sredine.

Postavljanje napajanja

PAŽNJA!!! PRIMARNI KRUG PSU-a JE POD GLAVNIM NAPONOM, PA SE TREBA SLIJEDITI MJERE PREDOSTROŽNOSTI PRILIKOM POSTAVLJANJA I RADA.
Preporučljivo je uređaj prvi put pokrenuti spajanjem preko otpornika za ograničenje struje na osigurač, a to je žarulja sa žarnom niti snage 60 W i napona 220 V, a IR treba napajati iz zasebno napajanje od 12 V (namot samoopskrbe je isključen). Kada je napajanje uključeno, nemojte ga jako opteretiti kroz svjetiljku. U pravilu, ispravno sastavljeno napajanje ne zahtijeva podešavanje. Kada ga prvi put upalite preko lampice za napajanje, lampica bi trebala zasvijetliti i odmah se ugasiti (treptati), ali ako je tako, onda je sve u redu i možete provjeriti snagu na izlazu. Sve u redu! zatim ugasimo svjetiljku, postavimo osigurač i spojimo vlastito napajanje mikro kruga; kada se napajanje pokrene, LED koji se nalazi između prve i treće noge trebao bi treptati i napajanje će se pokrenuti.