Trocando unidade de fonte de alimentação Amplificador doméstico - amplificador e unidade de proteção O principal é a queda de tensão

Parece que poderia ser mais simples, conectar o amplificador ao fonte de energia, e você pode curtir sua música favorita?

Porém, se lembrarmos que o amplificador modula essencialmente a tensão da fonte de alimentação de acordo com a lei do sinal de entrada, fica claro que questões de projeto e instalação fonte de energia deve ser abordado com muita responsabilidade.

Caso contrário, erros e erros de cálculo cometidos neste caso podem arruinar (em termos de som) qualquer amplificador, mesmo o da mais alta qualidade e mais caro.

Estabilizador ou filtro?

Surpreendentemente, na maioria das vezes circuitos simples com transformador, retificador e capacitor de suavização são usados ​​​​para alimentar amplificadores de potência. Embora a maioria dos dispositivos eletrônicos hoje use fontes de alimentação estabilizadas. A razão para isso é que é mais barato e mais fácil projetar um amplificador que tenha um alto coeficiente de supressão de ondulação na fonte de alimentação do que fazer um estabilizador relativamente poderoso. Hoje, o nível de supressão de ondulação de um amplificador típico é de cerca de 60 dB para uma frequência de 100 Hz, o que corresponde praticamente aos parâmetros de um estabilizador de tensão. A utilização de fontes de corrente contínua, estágios diferenciais, filtros separados nos circuitos de alimentação dos estágios e outras técnicas de circuito nos estágios amplificadores possibilitam atingir valores ainda maiores.

Nutrição estágios de saída na maioria das vezes torna-se instável. Devido à presença de feedback 100% negativo, ganho unitário e presença de OOS, a penetração de ondulações de tensão de fundo e de alimentação na saída é evitada.

O estágio de saída do amplificador é essencialmente um regulador de tensão (alimentação) até entrar no modo de corte (limitação). Então a ondulação da tensão de alimentação (100 Hz) modula o sinal de saída, o que parece simplesmente terrível:

Se para amplificadores com alimentação unipolar apenas a meia onda superior do sinal é modulada, então para amplificadores com alimentação bipolar ambas as meias ondas do sinal são moduladas. A maioria dos amplificadores é caracterizada por este efeito em sinais (potências) elevados, mas isso não se reflete de forma alguma nas características técnicas. Em um amplificador bem projetado, não deve ocorrer corte.

Para testar seu amplificador (mais precisamente, a fonte de alimentação do seu amplificador), você pode realizar um experimento. Aplique um sinal à entrada do amplificador com uma frequência ligeiramente mais alta do que você pode ouvir. No meu caso, 15 kHz é suficiente :(. Aumente a amplitude do sinal de entrada até que o amplificador entre em corte. Neste caso, você ouvirá um zumbido (100 Hz) nos alto-falantes. Pelo seu nível, você pode avaliar a qualidade da fonte de alimentação do amplificador.

Aviso! Certifique-se de desligar o tweeter do seu sistema de alto-falantes antes deste experimento, caso contrário ele poderá falhar.

Uma fonte de alimentação estabilizada evita esse efeito e reduz a distorção durante sobrecargas prolongadas. Porém, levando em consideração a instabilidade da tensão da rede, a perda de potência no próprio estabilizador é de aproximadamente 20%.

Outra forma de reduzir o efeito de clipping é alimentar os estágios através de filtros RC separados, o que também reduz um pouco a potência.

Isso raramente é utilizado na tecnologia serial, pois além de reduzir a potência, o custo do produto também aumenta. Além disso, o uso de um estabilizador em amplificadores classe AB pode levar à excitação do amplificador devido à ressonância dos circuitos de feedback do amplificador e do estabilizador.

As perdas de energia podem ser reduzidas significativamente se você usar fontes de alimentação chaveadas modernas. No entanto, outros problemas surgem aqui: baixa confiabilidade (o número de elementos em tal fonte de alimentação é significativamente maior), alto custo (para produção individual e em pequena escala), alto nível de interferência de RF.

Um circuito típico de fonte de alimentação para um amplificador com potência de saída de 50W é mostrado na figura:

A tensão de saída devido aos capacitores de suavização é aproximadamente 1,4 vezes maior que a tensão de saída do transformador.

Pico de energia

Apesar dessas desvantagens, quando o amplificador é alimentado por instável fonte, você pode obter algum bônus - a potência de curto prazo (pico) é maior que a potência da fonte de alimentação devido à grande capacidade dos capacitores do filtro. A experiência mostra que é necessário um mínimo de 2.000uF para cada 10W de potência de saída. Devido a esse efeito, você pode economizar no transformador de potência - você pode usar um transformador menos potente e, consequentemente, mais barato. Lembre-se de que medições em sinal estacionário não revelarão esse efeito; ele aparece apenas durante picos de curto prazo, ou seja, ao ouvir música.

Uma fonte de alimentação estabilizada não tem esse efeito.

Regulador paralelo ou em série?

Existe a opinião de que estabilizadores paralelos são melhores em dispositivos de áudio, pois o circuito de corrente é fechado em um circuito estabilizador de carga local (a fonte de alimentação está excluída), conforme mostrado na figura:

Instalar um capacitor de desacoplamento na saída tem o mesmo efeito. Mas neste caso, a frequência mais baixa do sinal amplificado limita isso.

Resistores de proteção

Todo radioamador provavelmente está familiarizado com o cheiro de um resistor queimado. É o cheiro de verniz queimado, resina epóxi e... dinheiro. Enquanto isso, um resistor barato pode salvar seu amplificador!

O autor, ao ligar o amplificador pela primeira vez, instala resistores de baixa resistência (47-100 Ohms) nos circuitos de potência em vez de fusíveis, que são várias vezes mais baratos que os fusíveis. Isso mais de uma vez salvou elementos amplificadores caros de erros de instalação, configuração incorreta da corrente quiescente (o regulador foi definido para máximo em vez de mínimo), inversão de polaridade de energia e assim por diante.

A foto mostra um amplificador onde o instalador misturou transistores TIP3055 com TIP2955.

Os transistores não foram danificados no final. Tudo acabou bem, mas não para os resistores, e a sala teve que ser ventilada.

O principal é a queda de tensão

Ao projetar placas de circuito impresso para fontes de alimentação e muito mais, não devemos esquecer que o cobre não é um supercondutor. Isto é especialmente importante para condutores “terra” (comuns). Se eles são finos e formam circuitos fechados ou circuitos longos, devido à corrente que flui através deles, ocorre uma queda de tensão e o potencial em diferentes pontos acaba sendo diferente.

Para minimizar a diferença de potencial, costuma-se passar o fio comum (terra) em forma de estrela - quando cada consumidor possui seu próprio condutor. O termo “estrela” não deve ser interpretado literalmente. A foto mostra um exemplo dessa fiação correta do fio comum:

Em amplificadores valvulados, a resistência de carga anódica das cascatas é bastante alta, cerca de 4 kOhm e superior, e as correntes não são muito altas, portanto a resistência dos condutores não desempenha um papel significativo. Nos amplificadores transistorizados, a resistência dos estágios é significativamente menor (a carga geralmente tem uma resistência de 4 Ohms) e as correntes são muito maiores do que nos amplificadores valvulados. Portanto, a influência dos condutores aqui pode ser muito significativa.

A resistência de um traço em uma placa de circuito impresso é seis vezes maior que a resistência de um pedaço de fio de cobre do mesmo comprimento. O diâmetro é de 0,71 mm, este é um fio típico usado na instalação de amplificadores valvulados.

0,036 Ohm em oposição a 0,0064 Ohm! Considerando que as correntes nos estágios de saída dos amplificadores transistorizados podem ser mil vezes maiores que a corrente em um amplificador valvulado, descobrimos que a queda de tensão nos condutores pode ser 6000! vezes mais. Esta pode ser uma das razões pelas quais os amplificadores transistorizados têm um som pior do que os amplificadores valvulados. Isso também explica por que os amplificadores valvulados montados em PCB geralmente soam pior do que um protótipo montado em superfície.

Não se esqueça da lei de Ohm! Para reduzir a resistência dos condutores impressos, várias técnicas podem ser utilizadas. Por exemplo, cubra a pista com uma camada espessa de estanho ou solde fio grosso estanhado ao longo da pista. As opções são mostradas na foto:

Pulsos de carga

Para evitar a penetração do fundo da rede no amplificador, é necessário tomar medidas para evitar a penetração de pulsos de carga dos capacitores do filtro no amplificador. Para isso, as trilhas do retificador devem ir diretamente para os capacitores do filtro. Pulsos poderosos de corrente de carga circulam através deles, de modo que nada mais pode ser conectado a eles. Os circuitos de alimentação do amplificador devem ser conectados aos terminais dos capacitores do filtro.

A conexão correta (instalação) da fonte de alimentação para um amplificador com alimentação única é mostrada na figura:

Clique para ampliar

A figura mostra uma versão da placa de circuito impresso:

Ondulação

A maioria das fontes de alimentação não estabilizadas possui apenas um capacitor de suavização (ou vários conectados em paralelo) após o retificador. Para melhorar a qualidade da energia, você pode usar um truque simples: divida um recipiente em dois e conecte um pequeno resistor de 0,2-1 Ohm entre eles. Além disso, mesmo dois contentores de valor nominal inferior podem ser mais baratos do que um contentor grande.

Isso proporciona uma ondulação de tensão de saída mais suave com níveis harmônicos mais baixos:

Em altas correntes, a queda de tensão no resistor pode se tornar significativa. Para limitá-lo a 0,7V, você pode conectar um diodo poderoso em paralelo com o resistor. Neste caso, porém, nos picos do sinal, quando o diodo abre, as ondulações da tensão de saída tornar-se-ão novamente “duras”.

Continua...

O artigo foi elaborado com base em matérias da revista “Practical Electronics Every Day”

Tradução livre: Editor-Chefe da RadioGazeta

Um amplificador de frequência de áudio (AFA) ou amplificador de baixa frequência (LF) é um dos dispositivos eletrônicos mais comuns. Todos nós recebemos informações sonoras usando um ou outro tipo de ULF. Nem todo mundo sabe, mas os amplificadores de baixa frequência também são usados ​​em tecnologia de medição, detecção de falhas, automação, telemecânica, computação analógica e outras áreas da eletrônica.

Embora, é claro, o principal uso do ULF seja trazer um sinal sonoro aos nossos ouvidos por meio de sistemas acústicos que convertem vibrações elétricas em acústicas. E o amplificador deve fazer isso com a maior precisão possível. Só neste caso recebemos o prazer que a nossa música, sons e fala preferidos nos proporcionam.

Desde o advento do fonógrafo de Thomas Edison em 1877 até o presente, cientistas e engenheiros têm lutado para melhorar os parâmetros básicos do ULF: principalmente para a confiabilidade da transmissão de sinais sonoros, bem como para características do consumidor, como consumo de energia, tamanho , facilidade de fabricação, configuração e uso.

A partir da década de 1920, foi formada uma classificação de letras de classes de amplificadores eletrônicos, que ainda hoje é usada. As classes de amplificadores diferem nos modos de operação dos dispositivos eletrônicos ativos neles utilizados - tubos de vácuo, transistores, etc. As principais classes de “letra única” são A, B, C, D, E, F, G, H. As letras de designação de classe podem ser combinadas no caso de combinação de alguns modos. A classificação não é um padrão, portanto, desenvolvedores e fabricantes podem usar letras de forma bastante arbitrária.

A classe D ocupa um lugar especial na classificação Os elementos ativos do estágio de saída ULF da classe D operam em modo de comutação (pulso), ao contrário de outras classes, onde o modo linear de operação dos elementos ativos é principalmente utilizado.

Uma das principais vantagens dos amplificadores Classe D é o coeficiente de desempenho (eficiência) que se aproxima de 100%. Isto, em particular, leva a uma redução na potência dissipada pelos elementos ativos do amplificador e, como consequência, a uma redução no tamanho do amplificador devido à redução no tamanho do radiador. Esses amplificadores exigem significativamente menos qualidade da fonte de alimentação, que pode ser unipolar e pulsada. Outra vantagem pode ser considerada a possibilidade de utilização de métodos de processamento digital de sinais e controle digital de suas funções em amplificadores classe D - afinal, são as tecnologias digitais que prevalecem na eletrônica moderna.

Levando em consideração todas essas tendências, a empresa Master Kit oferece ampla seleção de amplificadores de classeD, montado no mesmo chip TPA3116D2, mas com finalidades e potências diferentes. E para que os compradores não percam tempo procurando uma fonte de energia adequada, preparamos amplificador + kits de fonte de alimentação, perfeitamente adequados entre si.

Nesta revisão, veremos três desses kits:

1. (amplificador LF classe D 2x50W + fonte de alimentação 24V / 100W / 4,5A);
2. (amplificador LF classe D 2x100W + fonte de alimentação 24V / 200W / 8,8A);
3. (Amplificador LF classe D 1x150W + fonte de alimentação 24V / 200W / 8,8A).

Primeiro set Projetado principalmente para quem precisa de dimensões mínimas, som estéreo e um esquema de controle clássico em dois canais simultaneamente: volume, baixas e altas frequências. Inclui e.

O próprio amplificador de dois canais tem dimensões inéditas: apenas 60 x 31 x 13 mm, sem incluir os botões de controle. As dimensões da fonte de alimentação são 129 x 97 x 30 mm, peso – cerca de 340 g.

Apesar de seu tamanho pequeno, o amplificador fornece honestos 50 watts por canal em uma carga de 4 ohms com uma tensão de alimentação de 21 volts!

O chip RC4508, um amplificador operacional duplo especializado para sinais de áudio, é usado como pré-amplificador. Ele permite que a entrada do amplificador corresponda perfeitamente à fonte do sinal e tenha distorção não linear e níveis de ruído extremamente baixos.

O sinal de entrada é fornecido a um conector de três pinos com uma distância entre pinos de 2,54 mm, e a fonte de alimentação e os sistemas de alto-falantes são conectados usando conectores de parafuso convenientes.

Um pequeno dissipador de calor é instalado no chip TPA3116 usando cola condutora de calor, cuja área de dissipação é suficiente mesmo na potência máxima.

Observe que para economizar espaço e reduzir o tamanho do amplificador, não há proteção contra polaridade reversa da conexão da fonte de alimentação (reversão), portanto, tome cuidado ao fornecer energia ao amplificador.

Dado o seu pequeno tamanho e eficiência, o escopo do kit é muito amplo - desde a substituição de um amplificador antigo desatualizado ou quebrado até um kit de reforço de som muito móvel para dublagem de um evento ou festa.

Um exemplo de uso de tal amplificador é dado.

Não há furos de montagem na placa, mas para isso você pode usar com sucesso potenciômetros que possuem fixadores para uma porca.

Segundo conjunto inclui dois chips TPA3116D2, cada um dos quais habilitado em modo ponte e fornece até 100 watts de potência de saída por canal, bem como uma tensão de saída de 24 volts e uma potência de 200 watts.

Com a ajuda desse kit e dois sistemas de alto-falantes de 100 watts, você pode transmitir um grande evento mesmo ao ar livre!

O amplificador está equipado com um controle de volume com interruptor. Um poderoso diodo Schottky é instalado na placa para proteger contra inversão de polaridade da fonte de alimentação.

O amplificador é equipado com filtros passa-baixa eficazes, instalados de acordo com as recomendações do fabricante do chip TPA3116, e junto com ele, garantindo alta qualidade do sinal de saída.

A tensão de alimentação e os sistemas de alto-falantes são conectados por meio de conectores de parafuso.

O sinal de entrada pode ser fornecido a um conector de três pinos com passo de 2,54 mm ou usando um conector de áudio Jack padrão de 3,5 mm.

O radiador fornece resfriamento suficiente para ambos os microcircuitos e é pressionado contra suas almofadas térmicas por meio de um parafuso localizado na parte inferior da placa de circuito impresso.

Para facilidade de uso, a placa também possui um LED verde que indica quando a energia está ligada.

As dimensões da placa, incluindo capacitores e excluindo o botão do potenciômetro, são 105 x 65 x 24 mm, as distâncias entre os furos de montagem são 98,6 e 58,8 mm. As dimensões da fonte de alimentação são 215 x 115 x 30 mm e pesa cerca de 660 g.

Terceiro conjunto representa le com uma tensão de saída de 24 volts e uma potência de 200 watts.

O amplificador fornece até 150 watts de potência de saída em uma carga de 4 ohms. A principal aplicação deste amplificador é construir um subwoofer de alta qualidade e com baixo consumo de energia.

Comparado com muitos outros amplificadores de subwoofer dedicados, o MP3116btl é excelente na condução de woofers de grande diâmetro. Isto é confirmado pelas avaliações dos clientes sobre o ULF em questão. O som é rico e brilhante.

O dissipador de calor, que ocupa a maior parte da área da placa de circuito impresso, garante um resfriamento eficiente do TPA3116.

Para combinar o sinal de entrada na entrada do amplificador, é usado o microcircuito NE5532 - um amplificador operacional especializado de dois canais e baixo ruído. Possui distorção não linear mínima e ampla largura de banda.

O regulador de amplitude do sinal de entrada com slot para chave de fenda também é instalado na entrada. Com ele, você pode ajustar o volume do subwoofer ao volume dos canais principais.

Para proteção contra reversão da tensão de alimentação, um diodo Schottky é instalado na placa.

Os sistemas de alimentação e alto-falantes são conectados por meio de conectores de parafuso.

As dimensões da placa amplificadora são 73 x 77 x 16 mm, as distâncias entre os furos de montagem são 69,4 e 57,2 mm. As dimensões da fonte de alimentação são 215 x 115 x 30 mm e pesa cerca de 660 g.

Todos os kits incluem fontes de alimentação comutadas MEAN WELL.

Fundada em 1982, a empresa é líder mundial na fabricação de fontes de alimentação chaveadas. Atualmente, a MEAN WELL Corporation consiste em cinco empresas parceiras financeiramente independentes em Taiwan, China, EUA e Europa.

Os produtos MEAN WELL são caracterizados por alta qualidade, baixas taxas de falhas e longa vida útil.

As fontes chaveadas, desenvolvidas em uma base de elementos modernos, atendem aos mais altos requisitos de qualidade da tensão CC de saída e diferem das fontes lineares convencionais por seu peso leve e alta eficiência, bem como pela presença de proteção contra sobrecarga e curto-circuito no saída.

As fontes de alimentação LRS-100-24 e LRS-200-24 utilizadas nos kits apresentados possuem um LED indicador de potência e um potenciômetro para ajuste preciso da tensão de saída. Antes de conectar o amplificador, verifique a tensão de saída e, se necessário, ajuste seu nível para 24 volts por meio de um potenciômetro.

As fontes utilizadas utilizam resfriamento passivo, portanto são totalmente silenciosas.

Deve-se notar que todos os amplificadores considerados podem ser utilizados com sucesso para projetar sistemas de reprodução de som para carros, motocicletas e até bicicletas. Ao alimentar amplificadores com tensão de 12 volts, a potência de saída será um pouco menor, mas a qualidade do som não será prejudicada e a alta eficiência permite alimentar efetivamente o ULF a partir de fontes de energia autônomas.

Chamamos também a atenção para o fato de que todos os aparelhos discutidos neste review podem ser adquiridos individualmente e como parte de outros kits do site.

Este kit de construção permite montar proteção eletrônica de sobrecorrente para uma fonte de alimentação bipolar com potência de até 200 W.

Pequena descrição

Operação do circuito

Diagrama de conexão:

Notas:

Características:

"False183700,001RP143651-1False2654 Este kit de construção permite montar proteção eletrônica de sobrecorrente para uma fonte de alimentação bipolar com potência de até 200 W.

Pequena descrição
A proteção eletrônica foi projetada para uso com uma fonte de alimentação bipolar UMZCH e permite limitar o consumo médio de corrente sem reagir a sobrecargas de curto prazo. O dispositivo usa proteção de gatilho.

Operação do circuito
Se a corrente de carga for inferior ao limite operacional, o LED verde HL3 (HL4) acende. Quando a corrente de carga que flui através de R13 (R14) excede o limite de disparo, ocorre uma queda de tensão suficiente para ligar o transistor VT5 (VT6), o que faz com que o flip-flop opere em VT3-VT5 (VT4-VT6). O gatilho ignora o diodo zener VD5 (VD6) e a chave VT1 (VT2) abre. O LED HL1 (HL2) acende indicando que a proteção disparou. Os capacitores C1, C2, C5, C6 e os diodos VD1-VD4 criam um aumento de tensão para as portas dos transistores de efeito de campo VT1, VT2 operando em modo chaveado.
Os capacitores C9, C10 retardam a resposta da proteção.
Os diodos Zener VD5, VD6 servem para proteger o circuito porta-fonte dos transistores de efeito de campo contra alta tensão.

Diagrama de conexão:

Diagrama do circuito elétrico:

Layout dos elementos:

Notas:
Ao aumentar a capacidade dos capacitores C9 e C10, é possível aumentar o tempo de resposta da proteção.
Se o tempo de resposta da proteção for reduzido e a carga for capacitiva, poderá ocorrer falso funcionamento da proteção quando a alimentação for ligada. Para eliminar isso, você deve reduzir a capacitância dos capacitores C11 e C14 para 100 μF ou usar um dispositivo de partida suave.

Características:
Tensão de alimentação ±15..50 V;
Limite de proteção 1..2 A.

Fazer uma boa fonte de alimentação para um amplificador de potência (UPA) ou outro dispositivo eletrônico é uma tarefa muito responsável. A qualidade e estabilidade de todo o dispositivo dependem da fonte de alimentação.

Nesta publicação contarei a vocês como fazer um transformador simples de alimentação para meu amplificador de potência de baixa frequência caseiro "Phoenix P-400".

Uma fonte de alimentação tão simples pode ser usada para alimentar vários circuitos amplificadores de potência de baixa frequência.

Prefácio

Para a futura fonte de alimentação (PSU) do amplificador, eu já tinha um núcleo toroidal com enrolamento primário enrolado de ~220V, então a tarefa de escolher “comutar PSU ou baseado em transformador de rede” não estava presente.

As fontes de alimentação chaveadas têm pequenas dimensões e peso, alta potência de saída e alta eficiência. Uma fonte de alimentação baseada em um transformador de rede é pesada, fácil de fabricar e configurar, e você não precisa lidar com tensões perigosas ao configurar o circuito, o que é especialmente importante para iniciantes como eu.

Transformador toroidal

Os transformadores toroidais, em comparação com os transformadores com núcleos blindados feitos de placas em forma de W, apresentam diversas vantagens:

• menos volume e peso;
• maior eficiência;
• melhor resfriamento dos enrolamentos.

O enrolamento primário já continha aproximadamente 800 voltas de fio PELSHO de 0,8 mm e foi preenchido com parafina e isolado com uma fina camada de fita fluoroplástica;

Medindo as dimensões aproximadas do ferro do transformador, você pode calcular sua potência total, para poder estimar se o núcleo é adequado para obter a potência necessária ou não.

Arroz. 1. Dimensões do núcleo de ferro do transformador toroidal.

• Potência total (W) = Área da janela (cm 2) * Área seccional (cm 2)
• Área da janela = 3,14 * (d/2) 2
• Área seccional = h * ((D-d)/2)

Por exemplo, vamos calcular um transformador com dimensões de ferro: D=14cm, d=5cm, h=5cm.

• Área da janela = 3,14 * (5cm/2) * (5cm/2) = 19,625 cm2
• Área da seção transversal = 5cm * ((14cm-5cm)/2) = 22,5 cm 2
• Potência total = 19,625 * 22,5 = 441 W.

A potência geral do transformador que usei acabou sendo claramente menor do que eu esperava - cerca de 250 watts.

Seleção de tensões para enrolamentos secundários

Conhecendo a tensão necessária na saída do retificador após os capacitores eletrolíticos, é possível calcular aproximadamente a tensão necessária na saída do enrolamento secundário do transformador.

O valor numérico da tensão contínua após a ponte de diodos e os capacitores de suavização aumentará aproximadamente 1,3..1,4 vezes em comparação com a tensão alternada fornecida à entrada de tal retificador.

No meu caso, para alimentar o UMZCH é necessária uma tensão DC bipolar - 35 Volts em cada braço. Conseqüentemente, uma tensão alternada deve estar presente em cada enrolamento secundário: 35 Volts / 1,4 = ~25 Volts.

Usando o mesmo princípio, fiz um cálculo aproximado dos valores de tensão para os demais enrolamentos secundários do transformador.

Cálculo do número de voltas e enrolamento

Para alimentar as demais unidades eletrônicas do amplificador, optou-se por enrolar vários enrolamentos secundários separados. Foi feita uma lançadeira de madeira para enrolar as bobinas com fio de cobre esmaltado. Também pode ser feito de fibra de vidro ou plástico.

Arroz. 2. Lançadeira para enrolar um transformador toroidal.

O enrolamento foi feito com fio de cobre esmaltado, que estava disponível:

• para 4 enrolamentos de potência UMZCH - fio com diâmetro de 1,5 mm;
• para outros enrolamentos - 0,6 mm.

Selecionei experimentalmente o número de voltas dos enrolamentos secundários, pois não sabia o número exato de voltas do enrolamento primário.

A essência do método:

1. Enrolamos 20 voltas de qualquer fio;
2. Conectamos o enrolamento primário do transformador à rede ~220V e medimos a tensão nas 20 voltas enroladas;
3. Dividimos a tensão necessária pela obtida em 20 voltas - descobriremos quantas vezes são necessárias 20 voltas para o enrolamento.

Por exemplo: precisamos de 25V, e de 20 voltas obtemos 5V, 25V/5V=5 - precisamos dar 20 voltas 5 vezes, ou seja, 100 voltas.

O cálculo do comprimento do fio necessário foi feito da seguinte forma: enrolei 20 voltas de fio, fiz uma marca com um marcador, enrolei e medi seu comprimento. Dividi o número necessário de voltas por 20, multipliquei o valor resultante pelo comprimento de 20 voltas do fio - obtive aproximadamente o comprimento necessário do fio para enrolar. Ao adicionar 1-2 metros de reserva ao comprimento total, você pode enrolar o fio na lançadeira e cortá-lo com segurança.

Por exemplo: você precisa de 100 voltas de fio, o comprimento de 20 voltas enroladas é de 1,3 metros, descobrimos quantas vezes 1,3 metros cada precisa ser enrolado para obter 100 voltas - 100/20 = 5, descobrimos o comprimento total do fio (5 pedaços de 1,3m) - 1,3*5=6,5m. Adicionamos 1,5 m de reserva e obtemos um comprimento de 8 m.

Para cada enrolamento subsequente, a medição deve ser repetida, pois a cada novo enrolamento o comprimento do fio necessário aumentará em uma volta.

Para enrolar cada par de enrolamentos de 25 Volts, dois fios foram colocados em paralelo na lançadeira (para 2 enrolamentos). Após o enrolamento, o final do primeiro enrolamento é conectado ao início do segundo - temos dois enrolamentos secundários para um retificador bipolar com conexão no meio.

Depois de enrolar cada par de enrolamentos secundários para alimentar os circuitos UMZCH, eles foram isolados com fina fita fluoroplástica.

Desta forma, foram enrolados 6 enrolamentos secundários: quatro para alimentar o UMZCH e mais dois para alimentar o restante da eletrônica.

Diagrama de retificadores e estabilizadores de tensão

Abaixo está um diagrama esquemático da fonte de alimentação do meu amplificador de potência caseiro.

Arroz. 2. Diagrama esquemático da fonte de alimentação de um amplificador de potência de baixa frequência caseiro.

Para alimentar os circuitos amplificadores de potência LF, são utilizados dois retificadores bipolares - A1.1 e A1.2. As demais unidades eletrônicas do amplificador serão alimentadas pelos estabilizadores de tensão A2.1 e A2.2.

Os resistores R1 e R2 são necessários para descarregar capacitores eletrolíticos quando as linhas de energia são desconectadas dos circuitos do amplificador de potência.

Meu UMZCH possui 4 canais de amplificação, eles podem ser ligados e desligados aos pares por meio de interruptores que comutam as linhas de energia do lenço UMZCH por meio de relés eletromagnéticos.

Os resistores R1 e R2 podem ser excluídos do circuito se a fonte de alimentação estiver permanentemente conectada às placas UMZCH, caso em que os capacitores eletrolíticos serão descarregados através do circuito UMZCH.

Os diodos KD213 são projetados para uma corrente direta máxima de 10A, no meu caso isso é suficiente. A ponte de diodos D5 é projetada para uma corrente de pelo menos 2-3A, montada a partir de 4 diodos. C5 e C6 são capacitâncias, cada uma das quais consiste em dois capacitores de 10.000 μF a 63V.

Arroz. 3. Diagramas esquemáticos de estabilizadores de tensão DC nos microcircuitos L7805, L7812, LM317.

Explicação dos nomes no diagrama:

• STAB - estabilizador de tensão sem ajuste, corrente não superior a 1A;
• STAB+REG - estabilizador de tensão com regulação, corrente não superior a 1A;
• STAB+POW - estabilizador de tensão ajustável, corrente aproximadamente 2-3A.

Ao usar microcircuitos LM317, 7805 e 7812, a tensão de saída do estabilizador pode ser calculada usando uma fórmula simplificada:

Uout = Vxx * (1 + R2/R1)

Vxx para microcircuitos tem os seguintes significados:

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

Exemplo de cálculo para LM317: R1=240R, R2=1200R, Uout = 1,25*(1+1200/240) = 7,5V.

Projeto

Foi assim que foi planejado usar a tensão da fonte de alimentação:

• +36V, -36V - amplificadores de potência no TDA7250
• 12V - controles eletrônicos de volume, processadores estéreo, indicadores de potência de saída, circuitos de controle térmico, ventiladores, iluminação de fundo;
• 5V - indicadores de temperatura, microcontrolador, painel de controle digital.

Os chips e transistores estabilizadores de tensão foram montados em pequenos dissipadores de calor que removi de fontes de alimentação de computador que não funcionavam. As caixas foram fixadas aos radiadores através de juntas isolantes.

A placa de circuito impresso era composta por duas partes, cada uma contendo um retificador bipolar para o circuito UMZCH e o conjunto necessário de estabilizadores de tensão.

Arroz. 4. Metade da placa da fonte de alimentação.

Arroz. 5. A outra metade da placa da fonte de alimentação.

Arroz. 6. Componentes de fonte de alimentação prontos para um amplificador de potência caseiro.

Mais tarde, durante a depuração, cheguei à conclusão de que seria muito mais conveniente fazer estabilizadores de tensão em placas separadas. No entanto, a opção “tudo em uma placa” também não é ruim e é conveniente à sua maneira.

Além disso, o retificador para UMZCH (diagrama na Figura 2) pode ser montado por montagem montada, e os circuitos estabilizadores (Figura 3) na quantidade necessária podem ser montados em placas de circuito impresso separadas.

A ligação dos componentes eletrônicos do retificador é mostrada na Figura 7.

Arroz. 7. Esquema de conexão para montagem de retificador bipolar -36V + 36V em instalação na parede.

As conexões devem ser feitas usando condutores de cobre com isolamento espesso.

Uma ponte de diodos com capacitores de 1000pF pode ser colocada separadamente no radiador. A instalação de potentes diodos KD213 (tablets) em um radiador comum deve ser feita através de almofadas térmicas isolantes (borracha térmica ou mica), pois um dos terminais do diodo tem contato com seu revestimento metálico!

Para o circuito de filtragem (capacitores eletrolíticos de 10.000 μF, resistores e capacitores cerâmicos de 0,1-0,33 μF), você pode montar rapidamente um pequeno painel - uma placa de circuito impresso (Figura 8).

Arroz. 8. Exemplo de painel com ranhuras em fibra de vidro para montagem de filtros retificadores de suavização.

Para fazer esse painel você precisará de um pedaço retangular de fibra de vidro. Usando um cortador caseiro (Figura 9), feito de lâmina de serra para metal, cortamos a folha de cobre em todo o seu comprimento e, em seguida, cortamos uma das partes resultantes perpendicularmente ao meio.

Arroz. 9. Um cortador caseiro feito de lâmina de serra, feito em uma afiadora.

Em seguida marcamos e fazemos furos para as peças e fixações, limpamos a superfície do cobre com lixa fina e estanhamos com fluxo e solda. Soldamos as peças e as conectamos ao circuito.

Conclusão

Esta fonte de alimentação simples foi feita para um futuro amplificador de potência de áudio caseiro. Resta apenas complementá-lo com um circuito de partida suave e espera.

Atualização: Yuri Glushnev enviou uma placa de circuito impresso para montagem de dois estabilizadores com tensões +22V e +12V. Ele contém dois circuitos STAB+POW (Fig. 3) em microcircuitos LM317, 7812 e transistores TIP42.

Arroz. 10. Placa de circuito impresso para estabilizadores de tensão para +22V e +12V.

Baixar - (63KB).

Outra placa de circuito impresso projetada para o circuito regulador de tensão ajustável STAB+REG baseado em LM317:

Arroz. 11. Placa de circuito impresso para estabilizador de tensão ajustável baseado no chip LM317.

Apresento a sua atenção o circuito que testei de uma fonte de alimentação chaveada bastante simples UMZCH. A potência da unidade é de cerca de 200W (mas pode ter overclock para 500W).

Breves características:

Tensão de entrada - 220V;
Tensão de saída - +-26V (rebaixamento 2-4V em plena carga);
Frequência de conversão - 100 kHz;
A corrente de carga máxima é 4A.

Diagrama de bloco
A fonte de alimentação é construída no chip IR2153 de acordo com o circuito strannicmd

Construção e detalhes.

A fonte de alimentação é montada em uma placa de circuito impresso de fibra de vidro unilateral. Você encontrará o desenho de uma placa de circuito impresso no Sprint-Layout para um ferro no final do artigo.
Um indutor de entrada de qualquer fonte de alimentação de computador ou monitor, um capacitor de entrada é usado na taxa de 1 µF por 1 W. Em seguida, uma ponte de diodo plana de baixa frequência GBUB de aproximadamente 3A pode ser usada como interruptores IRF 840, IRFI840GLC, IRFIBC30G , VT1 - BUT11, VT3 - c945, diodos de saída é melhor usar montagens mais rapidamente neste circuito, instalei Schottky MBR 1545, as bobinas de saída são feitas de pedaços de ferrite de 4 cm de comprimento e ? -1 fio, mas acho que você também pode usar um indutor de estabilização de grupo em um anel de ferro atomizado (ainda não tentei).
A maioria das peças pode ser encontrada em fontes de alimentação de computadores.

Placa de circuito impresso

Montagem da fonte de alimentação

Transformador

Transformador para suas necessidades, você pode calculá-lo
Este transformador é enrolado em um anel K32X19X16 feito de ferrite M2000NM (anel azul), o enrolamento primário é enrolado uniformemente em todo o anel e tem 34 voltas de fio MGTF 0,7. Antes de enrolar os enrolamentos secundários, é necessário envolver o enrolamento primário com fita fluoroplástica. O enrolamento II é enrolado uniformemente com fio PEV-1 0,7 dobrado ao meio e dá 6+6 voltas com uma torneira do meio. O enrolamento III (IR autoalimentado) é enrolado uniformemente 3+3 voltas com par trançado (um par de fios) com uma torneira do meio.

Configurando a fonte de alimentação

ATENÇÃO!!! O CIRCUITO PRIMÁRIO DA PSU ESTÁ SOB TENSÃO DE REDE, PORTANTO AS PRECAUÇÕES DEVEM SER SEGUIDAS AO CONFIGURAR E OPERAR.
É aconselhável ligar a unidade pela primeira vez conectando-a através de um resistor limitador de corrente ao fusível, que é uma lâmpada incandescente com potência de 60 W e tensão de 220 V, e o IR deve ser alimentado por um fonte de alimentação separada de 12 V (o enrolamento de autoalimentação está desligado). Quando a fonte de alimentação estiver ligada, não carregue muito através da lâmpada. Via de regra, uma fonte de alimentação montada corretamente não requer ajustes. Ao ligá-lo pela primeira vez através da lâmpada da fonte de alimentação, a lâmpada deve acender e apagar imediatamente (piscar), mas se sim, então está tudo bem e você pode verificar a potência na saída. Tudo bem! a seguir desligamos a lâmpada, colocamos o fusível e conectamos a autoalimentação do microcircuito quando a alimentação for iniciada, o LED que fica entre a primeira e a terceira pernas deverá piscar e a alimentação será iniciada;