Perjungiamas maitinimo blokas Namų stiprintuvas - stiprintuvas ir apsaugos blokas Svarbiausia yra įtampos kritimas

Atrodytų, kad gali būti paprasčiau, prijunkite stiprintuvą maitinimo šaltinis, ir galite mėgautis savo mėgstama muzika?

Tačiau jei prisiminsime, kad stiprintuvas iš esmės moduliuoja maitinimo šaltinio įtampą pagal įvesties signalo dėsnį, paaiškėja, kad projektavimo ir montavimo problemos maitinimo šaltinis reikia žiūrėti labai atsakingai.

Priešingu atveju šiuo atveju padarytos klaidos ir klaidingi skaičiavimai gali sugadinti (garso prasme) bet kurį, net ir patį kokybiškiausią ir brangiausią stiprintuvą.

Stabilizatorius ar filtras?

Keista, kad galios stiprintuvams maitinti dažniausiai naudojamos paprastos grandinės su transformatoriumi, lygintuvu ir išlyginamuoju kondensatoriumi. Nors dauguma elektroninių prietaisų šiandien naudoja stabilizuotus maitinimo šaltinius. To priežastis yra ta, kad pigiau ir lengviau sukurti stiprintuvą, turintį didelį maitinimo šaltinio pulsacijos slopinimo koeficientą, nei pagaminti gana galingą stabilizatorių. Šiandien tipinio stiprintuvo pulsacijos slopinimo lygis yra apie 60 dB esant 100Hz dažniui, o tai praktiškai atitinka įtampos stabilizatoriaus parametrus. Nuolatinės srovės šaltinių, diferencialinių pakopų, atskirų filtrų panaudojimas pakopų maitinimo grandinėse ir kitos grandinės technikos stiprintuvo pakopose leidžia pasiekti dar didesnes vertes.

Mityba išėjimo stadijos dažniausiai daromas nestabilizuotas. Dėl 100% neigiamo grįžtamojo ryšio, vieneto stiprinimo ir OOOS buvimo neleidžiama fono ir maitinimo įtampos raibuliams prasiskverbti į išvestį.

Stiprintuvo išėjimo pakopa iš esmės yra įtampos (maitinimo) reguliatorius, kol įjungiamas kirpimo (ribojimo) režimas. Tada maitinimo įtampos pulsacija (100 Hz) moduliuoja išėjimo signalą, kuris skamba tiesiog siaubingai:

Jei stiprintuvams su vienpoliu maitinimo šaltiniu moduliuojama tik viršutinė signalo pusbangis, tai stiprintuvams su dvipoliu maitinimu moduliuojamos abi signalo pusbangos. Daugumai stiprintuvų toks efektas būdingas esant dideliems signalams (galioms), tačiau jis niekaip neatsispindi techninėse charakteristikose. Gerai suprojektuotame stiprintuve kirpimas neturėtų atsirasti.

Norėdami patikrinti savo stiprintuvą (tiksliau, stiprintuvo maitinimo šaltinį), galite atlikti eksperimentą. Prijunkite signalą į stiprintuvo įvestį, kurio dažnis yra šiek tiek didesnis nei girdite. Mano atveju užtenka 15 kHz:(. Didinkite įvesties signalo amplitudę, kol stiprintuvas pateks į kirpimą. Tokiu atveju garsiakalbiuose išgirsite ūžesį (100 Hz). Pagal jo lygį galite įvertinti garso kokybę stiprintuvo maitinimo šaltinis.

Įspėjimas! Prieš šį eksperimentą būtinai išjunkite garsiakalbių sistemos aukštų dažnių garsiakalbį, kitaip jis gali nepavykti.

Stabilizuotas maitinimo šaltinis išvengia šio poveikio ir sumažina iškraipymus ilgų perkrovų metu. Tačiau, atsižvelgiant į tinklo įtampos nestabilumą, paties stabilizatoriaus galios nuostoliai yra maždaug 20%.

Kitas būdas sumažinti kirpimo efektą yra maitinti etapus per atskirus RC filtrus, o tai taip pat šiek tiek sumažina galią.

Tai retai naudojama serijinėje technologijoje, nes ne tik sumažinama galia, bet ir padidėja produkto kaina. Be to, stabilizatoriaus naudojimas AB klasės stiprintuvuose gali sukelti stiprintuvo sužadinimą dėl stiprintuvo ir stabilizatoriaus grįžtamojo ryšio kilpų rezonanso.

Naudodami modernius perjungiamuosius maitinimo šaltinius, energijos nuostolius galima žymiai sumažinti. Tačiau čia iškyla ir kitos problemos: mažas patikimumas (elementų skaičius tokiame maitinimo šaltinyje žymiai didesnis), didelė kaina (vienkartinei ir nedidelės apimties gamybai), didelis RF trukdžių lygis.

Tipiška stiprintuvo maitinimo grandinė, kurios išėjimo galia yra 50 W, parodyta paveikslėlyje:

Išėjimo įtampa dėl išlyginamųjų kondensatorių yra maždaug 1,4 karto didesnė už transformatoriaus išėjimo įtampą.

Didžiausia galia

Nepaisant šių trūkumų, kai stiprintuvas maitinamas iš nestabilizuotasšaltinio, galite gauti tam tikrą premiją - trumpalaikė (piktinė) galia yra didesnė už maitinimo šaltinio galią dėl didelės filtro kondensatorių talpos. Patirtis rodo, kad kiekvienam 10 W išėjimo galiai reikia mažiausiai 2000 uF. Dėl šio efekto galite sutaupyti energijos transformatorių - galite naudoti mažiau galingą ir atitinkamai pigesnį transformatorių. Turėkite omenyje, kad stacionaraus signalo matavimai šio efekto neatskleis, jis pasireiškia tik trumpalaikių piko metu, ty klausantis muzikos.

Stabilizuotas maitinimo šaltinis tokio poveikio neturi.

Lygiagretusis ar serijinis reguliatorius?

Yra nuomonė, kad lygiagretūs stabilizatoriai yra geresni garso įrenginiuose, nes srovės grandinė uždaryta vietinėje apkrovos stabilizatoriaus kilpoje (maitinimas neįtraukiamas), kaip parodyta paveikslėlyje:

Atjungiamojo kondensatoriaus montavimas išėjime turi tą patį poveikį. Bet šiuo atveju žemesnis sustiprinto signalo dažnis jį riboja.

Apsauginiai rezistoriai

Kiekvienas radijo mėgėjas tikriausiai yra susipažinęs su perdegusio rezistoriaus kvapu. Tai degančio lako, epoksidinės dervos ir... pinigų kvapas. Tuo tarpu pigus rezistorius gali išgelbėti jūsų stiprintuvą!

Autorius, pirmą kartą įjungdamas stiprintuvą, maitinimo grandinėse vietoje saugiklių montuoja mažos varžos (47-100 omų) rezistorius, kurie kelis kartus pigesni už saugiklius. Tai ne kartą gelbėjo brangius stiprintuvo elementus nuo montavimo klaidų, neteisingai nustatytos ramybės srovės (reguliatorius buvo nustatytas ne į minimumą, o į maksimumą), pakeisto galios poliškumo ir pan.

Nuotraukoje parodytas stiprintuvas, kuriame montuotojas sumaišė TIP3055 tranzistorius su TIP2955.

Tranzistoriai galiausiai nebuvo pažeisti. Viskas baigėsi gerai, tik ne dėl rezistorių, o patalpą reikėjo vėdinti.

Svarbiausia yra įtampos kritimas

Kurdami spausdintines plokštes maitinimo šaltiniams ir kt., neturime pamiršti, kad varis nėra superlaidininkas. Tai ypač svarbu „žeminiams“ (bendriesiems) laidininkams. Jei jie yra ploni ir sudaro uždaras kilpas arba ilgas grandines, tai dėl per juos tekančios srovės krenta įtampa ir potencialas skirtinguose taškuose yra skirtingas.

Siekiant sumažinti potencialų skirtumą, įprasta bendrą laidą (žemę) nutiesti žvaigždės pavidalu - kai kiekvienas vartotojas turi savo laidininką. Sąvoka „žvaigždė“ neturėtų būti suprantama pažodžiui. Nuotraukoje parodytas tokio teisingo bendro laido sujungimo pavyzdys:

Vamzdžių stiprintuvuose kaskadų anodo apkrovos varža yra gana didelė, apie 4 kOhm ir didesnė, o srovės nėra labai didelės, todėl laidininkų varža nevaidina reikšmingo vaidmens. Tranzistoriniuose stiprintuvuose pakopų varža yra žymiai mažesnė (apkrovos varža paprastai yra 4 omai), o srovės daug didesnės nei vamzdiniuose stiprintuvuose. Todėl laidininkų įtaka čia gali būti labai reikšminga.

Spausdintinės plokštės pėdsako varža yra šešis kartus didesnė už tokio pat ilgio varinės vielos gabalo varžą. Skersmuo yra 0,71 mm, tai yra tipinis laidas, kuris naudojamas montuojant vamzdinius stiprintuvus.

0,036 omo, o ne 0,0064 omo! Atsižvelgiant į tai, kad srovės tranzistorinių stiprintuvų išėjimo pakopose gali būti tūkstantį kartų didesnės už srovę vamzdiniame stiprintuve, galime pastebėti, kad įtampos kritimas laiduose gali būti 6000! kartų daugiau. Tai gali būti viena iš priežasčių, kodėl tranzistoriniai stiprintuvai skamba blogiau nei vamzdiniai stiprintuvai. Tai taip pat paaiškina, kodėl PCB surinkti vamzdiniai stiprintuvai dažnai skamba blogiau nei ant paviršiaus montuojamas prototipas.

Nepamirškite Omo dėsnio! Norėdami sumažinti spausdintų laidininkų atsparumą, galite naudoti įvairius metodus. Pavyzdžiui, uždenkite takelį storu skardos sluoksniu arba išilgai bėgių litavimo alavuota stora viela. Parinktys pateiktos nuotraukoje:

Įkrovimo impulsai

Kad tinklo fonas nepatektų į stiprintuvą, būtina imtis priemonių, kad filtro kondensatorių įkrovimo impulsai nepatektų į stiprintuvą. Norėdami tai padaryti, takeliai iš lygintuvo turi eiti tiesiai į filtro kondensatorius. Jomis cirkuliuoja galingi įkrovimo srovės impulsai, todėl nieko daugiau prie jų prijungti negalima. Stiprintuvo maitinimo grandinės turi būti prijungtos prie filtrų kondensatorių gnybtų.

Teisingas maitinimo šaltinio prijungimas (instaliavimas) stiprintuvui su vieno maitinimo šaltiniu parodytas paveikslėlyje:

Spustelėkite norėdami padidinti

Paveikslėlyje parodyta spausdintinės plokštės versija:

Ripple

Dauguma nestabilizuotų maitinimo šaltinių turi tik vieną išlyginamąjį kondensatorių (arba kelis lygiagrečiai prijungtus) po lygintuvo. Norėdami pagerinti maitinimo kokybę, galite naudoti paprastą triuką: padalinkite vieną talpyklą į dvi ir tarp jų prijunkite nedidelį 0,2–1 omo rezistorių. Be to, net du mažesnės nominalios vertės konteineriai gali pasirodyti pigesni nei vienas didelis.

Tai užtikrina sklandesnį išėjimo įtampos pulsavimą esant žemesniems harmonikų lygiams:

Esant didelėms srovėms, įtampos kritimas rezistoriuje gali tapti reikšmingas. Norėdami jį apriboti iki 0,7 V, lygiagrečiai su rezistoriumi galite prijungti galingą diodą. Tačiau šiuo atveju esant signalo smailėms, kai atsidaro diodas, išėjimo įtampos bangavimas vėl taps „sunkus“.

Tęsinys...

Straipsnis parengtas remiantis žurnalo „Praktiška elektronika kiekvieną dieną“ medžiaga

Nemokamas vertimas: „RadioGazeta“ vyriausiasis redaktorius

Garso dažnio stiprintuvas (AFA) arba žemo dažnio stiprintuvas (LF) yra vienas iš labiausiai paplitusių elektroninių prietaisų. Visi mes gauname garsią informaciją naudodami vienokį ar kitokį ULF tipą. Ne visi žino, tačiau žemo dažnio stiprintuvai naudojami ir matavimo technikoje, defektų aptikimo, automatikos, telemechanikos, analoginės skaičiavimo ir kitose elektronikos srityse.

Nors, žinoma, pagrindinis ULF panaudojimas yra garso signalo atnešimas į mūsų ausis naudojant akustines sistemas, kurios elektrines vibracijas paverčia akustinėmis. Ir stiprintuvas turi tai padaryti kuo tiksliau. Tik tokiu atveju gauname malonumą, kurį mums teikia mėgstama muzika, garsai ir kalba.

Nuo Thomaso Edisono fonografo atsiradimo 1877 m. iki šių dienų mokslininkai ir inžinieriai stengėsi pagerinti pagrindinius ULF parametrus: pirmiausia dėl garso signalų perdavimo patikimumo, taip pat dėl ​​vartotojų savybių, tokių kaip energijos suvartojimas, dydis. , gamybos, konfigūravimo ir naudojimo paprastumas.

Nuo 1920-ųjų buvo suformuota raidinė elektroninių stiprintuvų klasių klasifikacija, kuri naudojama iki šiol. Stiprintuvų klasės skiriasi juose naudojamų aktyviųjų elektroninių prietaisų darbo režimais – vakuuminių vamzdžių, tranzistorių ir kt. Pagrindinės „vienos raidės“ klasės yra A, B, C, D, E, F, G, H. Klasių žymėjimo raidės gali būti derinamos derinant kai kuriuos režimus. Klasifikacija nėra standartinė, todėl kūrėjai ir gamintojai raides gali naudoti gana savavališkai.

Klasifikacijoje ypatingą vietą užima D klasė. D klasės ULF išėjimo pakopos aktyvieji elementai veikia perjungimo (impulsiniu) režimu, skirtingai nuo kitų klasių, kur dažniausiai naudojamas tiesinis aktyviųjų elementų veikimo režimas.

Vienas iš pagrindinių D klasės stiprintuvų privalumų – našumo (efektyvumo) koeficientas, artėjantis prie 100%. Visų pirma, dėl to sumažėja aktyvių stiprintuvo elementų išsklaidoma galia ir dėl to sumažėja stiprintuvo dydis dėl sumažėjusio radiatoriaus dydžio. Tokie stiprintuvai kelia žymiai mažesnius reikalavimus maitinimo šaltinio kokybei, kuris gali būti vienpolis ir impulsinis. Dar vienu privalumu galima laikyti galimybę D klasės stiprintuvuose panaudoti skaitmeninius signalų apdorojimo metodus ir skaitmeninį jų funkcijų valdymą – juk būtent skaitmeninės technologijos vyrauja šiuolaikinėje elektronikoje.

Atsižvelgdama į visas šias tendencijas, Master Kit kompanija siūlo platus klasės stiprintuvų pasirinkimasD, surinktas ant to paties TPA3116D2 lusto, bet turintis skirtingą paskirtį ir galią. O kad pirkėjai negaištų laiko ieškodami tinkamo maitinimo šaltinio, paruošėme stiprintuvas + maitinimo komplektai, optimaliai tinka vienas kitam.

Šioje apžvalgoje apžvelgsime tris tokius rinkinius:

1. (D klasės LF stiprintuvas 2x50W + maitinimas 24V / 100W / 4,5A);
2. (D klasės LF stiprintuvas 2x100W + maitinimas 24V / 200W / 8.8A);
3. (D klasės LF stiprintuvas 1x150W + maitinimas 24V / 200W / 8,8A).

Pirmas rinkinys Sukurta pirmiausia tiems, kuriems reikia minimalių matmenų, stereo garso ir klasikinės valdymo schemos dviem kanalais vienu metu: garsumo, žemų ir aukštų dažnių. Tai apima ir.

Pats dviejų kanalų stiprintuvas turi precedento neturinčius mažus matmenis: tik 60 x 31 x 13 mm, neįskaitant valdymo rankenėlių. Maitinimo bloko matmenys 129 x 97 x 30 mm, svoris – apie 340 g.

Nepaisant mažo dydžio, stiprintuvas tiekia sąžiningai 50 vatų vienam kanalui į 4 omų apkrovą, kai maitinimo įtampa yra 21 voltas!

RC4508 lustas, dvigubas specializuotas garso signalų operacinis stiprintuvas, naudojamas kaip išankstinis stiprintuvas. Tai leidžia puikiai suderinti stiprintuvo įvestį su signalo šaltiniu ir pasižymi itin žemu netiesiniu iškraipymu ir triukšmo lygiu.

Įvesties signalas tiekiamas į trijų kontaktų jungtį, kurios kontaktų žingsnis yra 2,54 mm, o maitinimo ir garsiakalbių sistemos sujungiamos naudojant patogias varžtines jungtis.

Ant TPA3116 lusto, naudojant šilumą laidžius klijus, sumontuotas nedidelis radiatorius, kurio sklaidos plotas yra pakankamai pakankamas net esant maksimaliai galiai.

Atkreipkite dėmesį, kad siekiant sutaupyti vietos ir sumažinti stiprintuvo dydį, nėra apsaugos nuo maitinimo šaltinio jungties atvirkštinio poliškumo (reversijos), todėl būkite atsargūs tiekdami maitinimą stiprintuvui.

Atsižvelgiant į jo nedidelį dydį ir efektyvumą, rinkinio pritaikymo sritis yra labai plati – nuo ​​pasenusio ar sulūžusio seno stiprintuvo pakeitimo iki labai mobilaus garso sustiprinimo rinkinio, skirto renginio ar vakarėlio įgarsinimui.

Pateikiamas tokio stiprintuvo naudojimo pavyzdys.

Tvirtinimo angų lentoje nėra, tačiau tam galima sėkmingai panaudoti potenciometrus, kurie turi tvirtinimus veržlei.

Antras komplektas apima du TPA3116D2 lustus, kurių kiekvienas yra įjungtas tiltiniu režimu ir suteikia iki 100 vatų išėjimo galią vienam kanalui, taip pat su 24 voltų išėjimo įtampa ir 200 vatų galia.

Tokio komplekto ir dviejų 100 vatų garsiakalbių sistemų pagalba galėsite įgarsinti svarbų įvykį net lauke!

Stiprintuvas turi garsumo reguliatorių su jungikliu. Plokštėje sumontuotas galingas Schottky diodas, apsaugantis nuo maitinimo šaltinio poliškumo pasikeitimo.

Stiprintuve yra sumontuoti efektyvūs žemųjų dažnių filtrai, sumontuoti pagal TPA3116 lusto gamintojo rekomendacijas ir kartu su juo užtikrinantys aukštą išėjimo signalo kokybę.

Maitinimo įtampa ir garsiakalbių sistemos sujungiamos varžtinėmis jungtimis.

Įvesties signalas gali būti tiekiamas į trijų kontaktų jungtį, kurios žingsnis yra 2,54 mm, arba naudojant standartinę 3,5 mm Jack garso jungtį.

Radiatorius užtikrina pakankamą abiejų mikroschemų aušinimą ir yra prispaudžiamas prie jų šiluminių pagalvėlių varžtu, esančiu spausdintinės plokštės apačioje.

Kad būtų patogiau naudotis, plokštėje taip pat yra žalias šviesos diodas, rodantis, kada maitinimas įjungtas.

Plokštės matmenys su kondensatoriais ir be potenciometro rankenėlės yra 105 x 65 x 24 mm, atstumai tarp tvirtinimo angų 98,6 ir 58,8 mm. Maitinimo bloko matmenys 215 x 115 x 30 mm, svoris apie 660 g.

Trečias rinkinys reiškia l ir su 24 voltų išėjimo įtampa ir 200 vatų galia.

Stiprintuvas suteikia iki 150 vatų išėjimo galią esant 4 omų apkrovai. Pagrindinis šio stiprintuvo pritaikymas yra sukurti aukštos kokybės ir energiją taupantį žemųjų dažnių garsiakalbį.

Palyginti su daugeliu kitų tam skirtų žemųjų dažnių garsiakalbių stiprintuvų, MP3116btl puikiai valdo didelio skersmens žemųjų dažnių garsiakalbius. Tai patvirtina klientų atsiliepimai apie nagrinėjamą ULF. Garsas sodrus ir ryškus.

Aušintuvas, užimantis didžiąją dalį spausdintinės plokštės ploto, užtikrina efektyvų TPA3116 aušinimą.

Norint suderinti įvesties signalą stiprintuvo įvestyje, naudojama NE5532 mikroschema - dviejų kanalų žemo triukšmo specializuotas operacinis stiprintuvas. Jis turi minimalų netiesinį iškraipymą ir platų pralaidumą.

Prie įėjimo taip pat sumontuotas įvesties signalo amplitudės reguliatorius su lizdu atsuktuvui. Su jo pagalba galite reguliuoti žemųjų dažnių garsiakalbio garsumą pagal pagrindinių kanalų garsumą.

Siekiant apsaugoti nuo maitinimo įtampos pasikeitimo, plokštėje sumontuotas Schottky diodas.

Maitinimo ir garsiakalbių sistemos sujungiamos naudojant varžtines jungtis.

Stiprintuvo plokštės matmenys 73 x 77 x 16 mm, atstumai tarp tvirtinimo angų 69,4 ir 57,2 mm. Maitinimo bloko matmenys 215 x 115 x 30 mm, svoris apie 660 g.

Visuose rinkiniuose yra MEAN WELL perjungimo maitinimo šaltiniai.

Įmonė, įkurta 1982 m., yra pasaulyje pirmaujanti perjungiamųjų maitinimo šaltinių gamintoja. Šiuo metu MEAN WELL Corporation sudaro penkios finansiškai nepriklausomos įmonės partnerės Taivane, Kinijoje, JAV ir Europoje.

MEAN WELL gaminiai pasižymi aukšta kokybe, mažu gedimų dažniu ir ilgu tarnavimo laiku.

Perjungiamieji maitinimo šaltiniai, sukurti ant modernios elementų bazės, atitinka aukščiausius nuolatinės srovės išėjimo įtampos kokybės reikalavimus ir skiriasi nuo įprastų linijinių šaltinių savo lengvu svoriu ir dideliu efektyvumu, taip pat apsauga nuo perkrovos ir trumpojo jungimo. išvestis.

Pateiktuose komplektuose naudojami maitinimo šaltiniai LRS-100-24 ir LRS-200-24 turi LED galios indikatorių ir potenciometrą, leidžiantį tiksliai reguliuoti išėjimo įtampą. Prieš prijungdami stiprintuvą, patikrinkite išėjimo įtampą ir, jei reikia, potenciometru nustatykite jos lygį iki 24 voltų.

Naudojami šaltiniai naudoja pasyvų aušinimą, todėl yra visiškai tylūs.

Pažymėtina, kad visi svarstomi stiprintuvai gali būti sėkmingai naudojami kuriant automobilių, motociklų ir net dviračių garso atkūrimo sistemas. Maitinant stiprintuvus, kurių įtampa yra 12 voltų, išėjimo galia bus šiek tiek mažesnė, tačiau garso kokybė nenukentės, o didelis efektyvumas leidžia efektyviai maitinti ULF iš autonominių maitinimo šaltinių.

Taip pat atkreipiame jūsų dėmesį į tai, kad visus šioje apžvalgoje aptartus įrenginius galima įsigyti atskirai ir kaip kitų svetainėje esančių rinkinių dalį.

Šis konstrukcinis komplektas leidžia surinkti elektroninę apsaugą nuo viršsrovių iki 200 W galios bipoliniam maitinimo šaltiniui.

Trumpas aprašymas

Grandinės veikimas

Sujungimo schema:

Pastabos:

Charakteristikos:

„False183700,001RP143651-1False2654 Šis konstrukcinis rinkinys leidžia surinkti elektroninę apsaugą nuo viršsrovių dvipoliam maitinimo šaltiniui, kurio galia iki 200 W.

Trumpas aprašymas
Elektroninė apsauga skirta naudoti su dvipoliu UMZCH maitinimo šaltiniu ir leidžia apriboti vidutinį srovės suvartojimą nereaguojant į trumpalaikes perkrovas. Prietaisas naudoja apsaugą nuo gaiduko.

Grandinės veikimas
Jei apkrovos srovė mažesnė už veikimo slenkstį, užsidega žalias šviesos diodas HL3 (HL4). Kai apkrovos srovė, tekanti per R13 (R14), viršija suveikimo slenkstį, įvyksta įtampos kritimas, kurio pakanka tranzistoriaus VT5 (VT6) įjungimui, todėl apverstas veikia VT3-VT5 (VT4-VT6). Trigeris apeina zenerio diodą VD5 (VD6) ir atsidaro VT1 (VT2) jungiklis. Šviečia HL1 (HL2) šviesos diodas, rodantis, kad suveikė apsauga. Kondensatoriai C1, C2, C5, C6 ir diodai VD1-VD4 sukuria įtampos padidėjimą lauko tranzistorių VT1, VT2, veikiančių perjungimo režimu, vartams.
Kondensatoriai C9, C10 sulėtina apsaugos reakciją.
Zenerio diodai VD5, VD6 skirti apsaugoti lauko tranzistorių vartų šaltinio grandinę nuo aukštos įtampos.

Sujungimo schema:

Elektros grandinės schema:

Elementų išdėstymas:

Pastabos:
Padidinus kondensatorių C9 ir C10 talpą, galite padidinti apsaugos reakcijos laiką.
Jei apsaugos reakcijos laikas sutrumpėja ir apkrova yra talpinė, įjungus maitinimą gali atsirasti klaidingas apsaugos veikimas. Norėdami tai pašalinti, turėtumėte sumažinti kondensatorių C11 ir C14 talpą iki 100 μF arba naudoti minkšto paleidimo įrenginį.

Charakteristikos:
Maitinimo įtampa ±15..50 V;
Apsaugos slenkstis 1...2 A.

Padaryti gerą maitinimo šaltinį galios stiprintuvui (UPA) ar kitam elektroniniam įrenginiui yra labai atsakinga užduotis. Viso įrenginio kokybė ir stabilumas priklauso nuo maitinimo šaltinio.

Šiame leidinyje papasakosiu apie paprasto transformatoriaus maitinimo šaltinio pagaminimą savo naminiam žemo dažnio galios stiprintuvui "Phoenix P-400".

Toks paprastas maitinimo šaltinis gali būti naudojamas įvairioms žemo dažnio galios stiprintuvų grandinėms maitinti.

Pratarmė

Būsimam stiprintuvo maitinimo blokui (PSU) jau turėjau toroidinę šerdį su apvyniota pirmine apvija ~220V, tad užduoties pasirinkti "perjungiamas PSU arba pagal tinklo transformatorių" nebuvo.

Perjungimo maitinimo šaltiniai turi mažus matmenis ir svorį, didelę išėjimo galią ir didelį efektyvumą. Maitinimo šaltinis, pagrįstas tinklo transformatoriumi, yra sunkus, jį lengva gaminti ir nustatyti, o nustatant grandinę jums nereikia susidurti su pavojingomis įtampomis, o tai ypač svarbu pradedantiesiems, tokiems kaip aš.

Toroidinis transformatorius

Toroidiniai transformatoriai, palyginti su transformatoriais su šarvuotomis šerdimis iš W formos plokščių, turi keletą privalumų:

• mažesnis tūris ir svoris;
• didesnis efektyvumas;
• geresnis apvijų aušinimas.

Pirminėje apvijoje jau buvo apie 800 vijų 0,8 mm PELSHO vielos, ji buvo užpildyta parafinu ir izoliuota plonos fluoroplastinės juostos sluoksniu.

Išmatavus apytikslius transformatoriaus lygintuvo išmatavimus, galima apskaičiuoti jo bendrą galią, kad būtų galima įvertinti, ar šerdis tinkama reikiamai galiai gauti, ar ne.

Ryžiai. 1. Toroidinio transformatoriaus geležinės šerdies matmenys.

• Bendra galia (W) = lango plotas (cm 2) * pjūvio plotas (cm 2)
• Lango plotas = 3,14 * (d/2) 2
• Pjūvio plotas = h * ((D-d)/2)

Pavyzdžiui, paskaičiuokime transformatorių, kurio geležies matmenys: D=14cm, d=5cm, h=5cm.

• Lango plotas = 3,14 * (5 cm / 2) * (5 cm / 2) = 19 625 cm2
• Skerspjūvio plotas = 5cm * ((14cm-5cm)/2) = 22,5 cm 2
• Bendra galia = 19,625 * 22,5 = 441 W.

Bendra mano panaudoto transformatoriaus galia pasirodė aiškiai mažesnė nei tikėjausi – apie 250 vatų.

Antrinių apvijų įtampų parinkimas

Žinodami reikiamą įtampą lygintuvo išėjime po elektrolitinių kondensatorių, galite apytiksliai apskaičiuoti reikiamą įtampą transformatoriaus antrinės apvijos išėjime.

Nuolatinės įtampos skaitinė reikšmė po diodinio tiltelio ir išlyginamųjų kondensatorių padidės maždaug 1,3..1.4 karto lyginant su kintamąja įtampa, tiekiama į tokio lygintuvo įėjimą.

Mano atveju, norint maitinti UMZCH, jums reikia bipolinės nuolatinės srovės įtampos - 35 voltai ant kiekvienos rankos. Atitinkamai, kiekvienoje antrinėje apvijoje turi būti kintamoji įtampa: 35 voltai / 1,4 = ~25 voltai.

Tuo pačiu principu apytiksliai apskaičiavau kitų transformatoriaus antrinių apvijų įtampos vertes.

Apvijų ir apsisukimų skaičiaus apskaičiavimas

Norint maitinti likusius stiprintuvo elektroninius blokus, buvo nuspręsta apvynioti kelias atskiras antrines apvijas. Buvo pagamintas medinis šaulys, kuris apvyniojo ritinius emaliuota varine viela. Jis taip pat gali būti pagamintas iš stiklo pluošto arba plastiko.

Ryžiai. 2. Šaudykla toroidiniam transformatoriui apvynioti.

Apvija buvo atlikta emaliuota varine viela, kurią buvo galima įsigyti:

• 4 galios apvijoms UMZCH - viela, kurios skersmuo 1,5 mm;
• kitoms apvijoms - 0,6 mm.

Antrinių apvijų apsisukimų skaičių pasirinkau eksperimentiškai, nes nežinojau tikslaus pirminės apvijos apsisukimų skaičiaus.

Metodo esmė:

1. Susukame 20 apsisukimų bet kokio laido;
2. Pirminę transformatoriaus apviją jungiame į ~220V tinklą ir matuojame įtampą ant apvijos 20 apsisukimų;
3. Reikalingą įtampą daliname iš gautos iš 20 apsisukimų - sužinosime, kiek kartų apvijai reikia 20 apsisukimų.

Pvz.: reikia 25V, o iš 20 apsisukimų gauname 5V, 25V/5V=5 - reikia 5 kartus apsukti 20 apsisukimų, tai yra 100 apsisukimų.

Reikalingo laido ilgio skaičiavimas buvo atliktas taip: suvyniojau 20 vijų vielos, žymekliu padariau žymę, išvyniojau ir išmatavau ilgį. Reikalingą apsisukimų skaičių padalinau iš 20, gautą reikšmę padauginau iš 20 vielos apsisukimų ilgio – gavau apytiksliai apvijai reikalingą vielos ilgį. Prie viso ilgio pridėję 1-2 metrus rezervo, galite užvynioti laidą ant šautuvo ir saugiai jį nupjauti.

Pvz.: jums reikia 100 vielos apsisukimų, 20 suvyniotų posūkių ilgis yra 1,3 metro, sužinome, kiek kartų reikia vynioti po 1,3 metro, kad gautumėte 100 apsisukimų - 100/20 = 5, sužinome bendrą ilgį vielos (5 vnt. po 1, 3m) - 1,3*5=6,5m. Pridedame 1,5 m rezervui ir gauname 8 m ilgį.

Kiekvienai sekančiai apvijai matavimas turėtų būti kartojamas, nes su kiekviena nauja apvija vielos ilgis, reikalingas vienam apsisukimui, padidės.

Norint apvynioti kiekvieną 25 voltų apvijų porą, ant šautuvo lygiagrečiai buvo nutiesti du laidai (2 apvijomis). Po apvijos pirmosios apvijos galas prijungiamas prie antrosios pradžios - turime dvi antrines apvijas bipoliniam lygintuvui su jungtimi viduryje.

Apvyniojus kiekvieną antrinių apvijų porą UMZCH grandinėms maitinti, jos buvo izoliuotos plona fluoroplastine juosta.

Tokiu būdu buvo suvyniotos 6 antrinės apvijos: keturios UMZCH maitinimui ir dar dvi likusios elektronikos maitinimo šaltiniams.

Lygintuvų ir įtampos stabilizatorių schema

Žemiau yra mano naminio galios stiprintuvo maitinimo šaltinio schema.

Ryžiai. 2. Naminio žemo dažnio galios stiprintuvo maitinimo schema.

LF galios stiprintuvo grandinėms maitinti naudojami du dvipoliai lygintuvai - A1.1 ir A1.2. Likę stiprintuvo elektroniniai blokai bus maitinami įtampos stabilizatoriais A2.1 ir A2.2.

Rezistoriai R1 ir R2 reikalingi elektrolitiniams kondensatoriams iškrauti, kai elektros linijos yra atjungtos nuo galios stiprintuvo grandinių.

Mano UMZCH turi 4 stiprinimo kanalus, juos galima įjungti ir išjungti poromis, naudojant jungiklius, kurie perjungia UMZCH šaliko maitinimo linijas naudojant elektromagnetines reles.

Rezistoriai R1 ir R2 gali būti neįtraukti į grandinę, jei maitinimo šaltinis yra nuolat prijungtas prie UMZCH plokščių, tokiu atveju elektrolitiniai kondensatoriai bus iškraunami per UMZCH grandinę.

KD213 diodai skirti maksimaliai 10A tiesioginei srovei, mano atveju to pakanka. D5 diodinis tiltelis skirtas mažiausiai 2-3A srovei, surinktas iš 4 diodų. C5 ir C6 yra talpos, kurių kiekviena susideda iš dviejų 10 000 μF kondensatorių esant 63 V įtampai.

Ryžiai. 3. Nuolatinės įtampos stabilizatorių ant mikroschemų L7805, L7812, LM317 schemos.

Pavadinimų paaiškinimas diagramoje:

• STAB - įtampos stabilizatorius be reguliavimo, srovė ne didesnė kaip 1A;
• STAB+REG - įtampos stabilizatorius su reguliavimu, srovė ne didesnė kaip 1A;
• STAB+POW - reguliuojamas įtampos stabilizatorius, srovė apie 2-3A.

Naudojant LM317, 7805 ir 7812 mikroschemas, stabilizatoriaus išėjimo įtampą galima apskaičiuoti naudojant supaprastintą formulę:

Uout = Vxx * (1 + R2 / R1)

Vxx mikroschemoms turi šias reikšmes:

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

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

Dizainas

Taip buvo planuojama naudoti įtampą iš maitinimo šaltinio:

• +36V, -36V - galios stiprintuvai ant TDA7250
• 12V - elektroniniai garsumo valdikliai, stereo procesoriai, išėjimo galios indikatoriai, šiluminės valdymo grandinės, ventiliatoriai, foninis apšvietimas;
• 5V - temperatūros indikatoriai, mikrovaldiklis, skaitmeninis valdymo pultas.

Įtampos stabilizatoriaus lustai ir tranzistoriai buvo sumontuoti ant mažų radiatorių, kuriuos išėmiau iš neveikiančių kompiuterio maitinimo šaltinių. Korpusai buvo pritvirtinti prie radiatorių per izoliacines tarpines.

Spausdintinė plokštė buvo sudaryta iš dviejų dalių, kurių kiekvienoje yra dvipolis lygintuvas UMZCH grandinei ir reikalingas įtampos stabilizatorių rinkinys.

Ryžiai. 4. Viena maitinimo plokštės pusė.

Ryžiai. 5. Kita maitinimo plokštės pusė.

Ryžiai. 6. Paruošti maitinimo komponentai naminiam galios stiprintuvui.

Vėliau derinant priėjau prie išvados, kad būtų daug patogiau įtampos stabilizatorius daryti atskirose plokštėse. Nepaisant to, parinktis „viskas vienoje lentoje“ taip pat nėra bloga ir yra savaip patogi.

Taip pat UMZCH lygintuvą (schema 2 pav.) galima surinkti montuojamu būdu, o stabilizatoriaus grandines (3 pav.) reikiamu kiekiu galima surinkti ant atskirų spausdintinių plokščių.

Lygintuvo elektroninių komponentų prijungimas parodytas 7 pav.

Ryžiai. 7. Dvipolio lygintuvo surinkimo schema -36V + 36V naudojant sieninį instaliaciją.

Sujungimai turi būti atliekami naudojant storai izoliuotus varinius laidininkus.

Atskirai ant radiatoriaus galima pastatyti diodinį tiltelį su 1000pF kondensatoriais. Galingų KD213 diodų (tablečių) montavimas ant vieno bendro radiatoriaus turi būti atliekamas per izoliacines šilumines trinkeles (terminę gumą arba žėrutį), nes vienas iš diodų gnybtų liečiasi su jo metaliniu pamušalu!

Filtravimo grandinei (10 000 μF elektrolitiniai kondensatoriai, 0,1–0,33 μF rezistoriai ir keraminiai kondensatoriai) galite greitai surinkti nedidelį skydelį - spausdintinę plokštę (8 pav.).

Ryžiai. 8. Plokštės su angomis iš stiklo pluošto, skirtos lyginamiesiems lygintuvams montuoti, pavyzdys.

Norėdami pagaminti tokią plokštę, jums reikės stačiakampio stiklo pluošto gabalo. Naudodami naminį pjaustytuvą (9 pav.), pagamintą iš metalo pjūklo geležtės, perpjauname varinę foliją per visą jos ilgį, tada vieną iš gautų dalių perpjauname statmenai per pusę.

Ryžiai. 9. Naminis pjaustytuvas, pagamintas iš metalo pjūklo ašmenų, pagamintas galandimo mašina.

Po to pažymime ir išgręžiame skylutes detalėms ir tvirtinimams, varinį paviršių nuvalome smulkiu švitriniu popieriumi ir skarduojame fliusu ir litavimu. Dalis lituojame ir prijungiame prie grandinės.

Išvada

Šis paprastas maitinimo šaltinis buvo sukurtas būsimam namų garso galios stiprintuvui. Belieka jį papildyti minkšto paleidimo ir budėjimo režimu.

UPD: Jurijus Glušnevas atsiuntė spausdintinę plokštę dviem +22V ir +12V stabilizatoriams surinkti. Jame yra dvi STAB+POW grandinės (3 pav.) ant LM317, 7812 mikroschemų ir TIP42 tranzistorių.

Ryžiai. 10. Spausdintinė plokštė įtampos stabilizatoriams +22V ir +12V.

Atsisiųsti – (63 KB).

Kita spausdintinė plokštė, sukurta STAB+REG reguliuojamo įtampos reguliatoriaus grandinei, pagrįsta LM317:

Ryžiai. 11. Spausdintinė plokštė reguliuojamam įtampos stabilizatoriui LM317 mikroschemos pagrindu.

Pristatau jūsų dėmesiui grandinę, kurią išbandžiau gana paprasta perjungiamo maitinimo bloko UMZCH. Įrenginio galia yra apie 200 W (tačiau gali būti padidinta iki 500 W).

Trumpos charakteristikos:

Įėjimo įtampa - 220V;
Išėjimo įtampa - +-26V (nutraukimas 2-4V esant pilnai apkrovai);
Konversijos dažnis - 100 kHz;
Didžiausia apkrovos srovė yra 4A.

Blokinė schema
Maitinimo šaltinis yra pastatytas ant IR2153 lusto pagal strannicmd grandinę

Konstrukcija ir detalės.

Maitinimo šaltinis sumontuotas ant spausdintinės plokštės, pagamintos iš vienpusio stiklo pluošto. Straipsnio pabaigoje rasite spausdintinės plokštės brėžinį Sprint-Layout lygintuvui.
Įvesties induktorius iš bet kurio kompiuterio ar monitoriaus maitinimo šaltinio, įvesties kondensatorius naudojamas 1 µF greičiu 1 W. Tada plokščias žemo dažnio diodinis tiltelis GBUB, kurio galia yra maždaug 3 A, gali būti naudojamas kaip jungikliai IRF 840, IRFI840GLC, IRFIBC30G , VT1 - BUT11, VT3 - c945, išvesties diodai šioje grandinėje geriau naudoti mazgus greičiau, aš įdiegiau Schottky MBR 1545, išėjimo droseliai pagaminti iš ferito gabalėlių 4 cm ir 3 mm ilgio, 26 apsisukimai PEV -1 laidas, bet manau, kad ant atomizuotos geležies žiedo galima naudoti ir grupės stabilizavimo droselį (nebandė).
Daugumą dalių galima rasti kompiuterių maitinimo šaltiniuose.

Spausdintinė plokštė

PSU surinkimas

Transformatorius

Transformatorius jūsų poreikiams, galite paskaičiuoti
Šis transformatorius apvyniotas ant vieno K32X19X16 žiedo, pagaminto iš M2000NM ferito (mėlynas žiedas), pirminė apvija apvyniota tolygiai per visą žiedą ir yra 34 vijų MGTF 0,7 vielos. Prieš apvyniodami antrines apvijas, pirminę apviją turite apvynioti fluoroplastine juosta. Apvija II tolygiai vyniojama PEV-1 0,7 viela perlenkta per pusę ir yra 6+6 apsisukimai su čiaupu iš vidurio. Apvija III (savaiminio maitinimo IR) tolygiai vyniojama 3+3 apsisukimais su vytos poros (viena laidų pora) kranu iš vidurio.

Maitinimo tiekimo nustatymas

DĖMESIO!!! PAGRINDINĖ MAITINIMO GRANDĖ YRA TINKAMO ĮTAMPA, TODĖL NUSTATANT IR NAUDOJANT REIKIA LAIKOTIS ATSARGUMO PRIEMONIŲ.
Patartina pirmą kartą paleisti įrenginį prijungus jį per srovę ribojantį rezistorių prie saugiklio, kuris yra 60 W galios kaitrinė lempa, kurios įtampa 220 V, o IR turėtų būti maitinamas iš atskiras 12 V maitinimo šaltinis (išjungta savaiminio maitinimo apvija). Kai maitinimas įjungtas, nekraukite jo stipriai per lempą. Paprastai tinkamai sumontuoto maitinimo šaltinio reguliuoti nereikia. Pirmą kartą įjungus per maitinimo lemputę, lemputė turėtų užsidegti ir tuoj pat užgesti (mirksėti), bet jei taip, tada viskas gerai ir galite patikrinti galią išėjime. Viskas gerai! tada išjungiame lemputę, nustatome saugiklį ir prijungiame mikroschemos savaiminį maitinimą; kai įsijungia maitinimas, turėtų mirksėti šviesos diodas, esantis tarp pirmosios ir trečiosios kojos, ir įsijungs maitinimas.