Zasilacz 12V do wzmacniacza samochodowego. Zasilacz do wzmacniacza samochodowego. Stabilizator równoległy lub szeregowy

Jeśli w Twoim samochodzie nie ma miejsca na mocny system audio, a wzmacniacz samochodowy jest nieużywany, nie oddawaj go ani nie wyrzucaj. Można go używać wewnątrz lub na zewnątrz; do podłączenia można wykorzystać zasilacz z komputera.

O CZYM JEST ARTYKUŁ?

działania

1. Znajdź pin zasilania

• W opakowaniu z zasilaczem (w przypadku zakupu nowego) powinien znajdować się schemat pinów. Poszukaj pinu oznaczonego „Power on”, „PS OK” lub innymi słowami kluczowymi wskazującymi sygnał. Będzie na największym złączu.

• W przypadku nowych zasilaczy w 99% przypadków będzie to przewód zielony, ale w przypadku starszych modeli („ponad 10 lat”) przewód może być żółty lub fioletowy. Jeśli zasilacz nie jest wyposażony w schemat pinów, sprawdź witrynę producenta, aby uzyskać schemat pinów.

2. Odetnij przewód zasilający od złącza i usuń izolację z krawędzi

3. Odetnij przewód uziemiający od złącza i zdejmij izolację z krawędzi

• Aby dowiedzieć się, jakiego koloru jest przewód uziemiający, zapoznaj się ze schematem pinów. Na 99,9% będzie to przewód czarny.

4. Połącz oba pozbawione izolacji końce i zaizoluj

5. Podłącz wszystkie przewody 12 V

zdejmując ich końce, po uprzednim odcięciu ich od złącza.

• Zapoznaj się ze schematem pinów, aby zobaczyć, jaki kolor mają przewody 12 V. W 99,9% przypadków będą to przewody żółte.

6. Połącz ze sobą wszystkie przewody ujemne, odcinając je od złącza i zdejmując izolację z końcówek

• Zapoznaj się ze schematem pinów, aby zobaczyć, który kolor jest ujemny. W 99,9% przypadków będą to przewody czarne.

7. Weź skręcone żółte przewody 12V i podłącz je do zacisku „+” wzmacniacza

• Niektóre wzmacniacze mogą po prostu oznaczyć „12 V” zamiast „+”.

8. Weź skręcone czarne przewody i podłącz je do zacisku „-” wzmacniacza

9. Aby podłączyć „+” lub „12v” do źródła „REM” lub „REMOTE” we wzmacniaczu, użyj wyrzuconego kawałka drutu

10. Podłącz do wzmacniacza źródło sygnału, głośniki i nasz zasilacz

• Teraz możesz podłączyć zasilanie i cieszyć się muzyką!

• Możesz dodać przełącznik w kroku 4. Po prostu podłącz oba końce przewodu do przełącznika. Dzięki temu będziesz mieć możliwość wyłączenia zasilania za pomocą przycisku, zamiast konieczności odłączania i podłączania źródła zasilania.

Ryż. 1 mono-płytowy samochodowy wzmacniacz audio z oddzielnymi przetwornikami napięcia zasilania

Przetwornica napięcia w obwodzie zasilania wzmacniaczy samochodowych jak każde źródło zasilania ma pewną rezystancję wyjściową. Przy zasilaniu ze wspólnego źródła powstaje zależność między kanałami wielokanałowych wzmacniaczy audio, która jest tym większa, im wyższa jest impedancja wyjściowa źródła zasilania. Jest ona odwrotnie proporcjonalna do mocy przetwornicy.

Jednym ze składników rezystancji wyjściowej zasilacza jest rezystancja przewodów zasilających. W modelach z najwyższej półki miedziane szyny o przekroju 3...5 mm służą do zasilania stopni wyjściowych wzmacniacza mocy audio. To najprostsze rozwiązanie problemów z zasilaniem wzmacniacza audio, poprawiające dynamikę i jakość dźwięku.

Oczywiście, zwiększając moc źródła zasilania, można zmniejszyć wzajemne oddziaływanie kanałów, ale nie można go całkowicie wyeliminować. Jeśli zastosujesz osobny konwerter dla każdego kanału, problem zostanie wyeliminowany. W takim przypadku wymagania dotyczące poszczególnych zasilaczy można znacznie zmniejszyć. Zazwyczaj poziom tłumienia zwrotnicy wzmacniaczy samochodowych ze wspólnym zasilaczem wynosi 40...55 dB dla modeli budżetowych i 50...65 dB dla droższych. W przypadku wzmacniaczy car audio z oddzielnymi zasilaczami wartość ta przekracza 70 dB.

Przetwornice napięcia zasilania dzielą się na dwie grupy – stabilizowane i niestabilizowane. Niestabilizowane są zauważalnie prostsze i tańsze, ale mają poważne wady. Przy szczytach mocy napięcie wyjściowe konwertera maleje, co prowadzi do zwiększonych zniekształceń. Zwiększenie mocy falownika spowoduje zmniejszenie wydajności przy niskiej mocy wyjściowej. Dlatego niestabilizowane przetworniki stosuje się z reguły w niedrogich wzmacniaczach o całkowitej mocy kanału nie większej niż 100... 120 W. Przy wyższej mocy wyjściowej wzmacniacza preferowane są przetworniki stabilizowane.

Z reguły zasilacz montowany jest w tej samej obudowie co wzmacniacz (rys. 1 przedstawia monoboard wzmacniacza samochodowego z oddzielnymi przetwornikami napięcia zasilania), ale w niektórych konstrukcjach może być wykonany w postaci jednostki zewnętrznej lub oddzielny moduł. Aby przełączyć wzmacniacz samochodowy w tryb pracy wzmacniacza, wykorzystywane jest napięcie sterujące z jednostki głównej (wyjście zdalne). Prąd pobierany przez ten pin jest minimalny – kilka miliamperów – i nie jest w żaden sposób powiązany z mocą wzmacniacza. Wzmacniacze samochodowe muszą stosować zabezpieczenia przed zwarciami obciążenia i przegrzaniem. W niektórych przypadkach istnieje również zabezpieczenie systemów akustycznych przed napięciem stałym na wypadek awarii stopnia wyjściowego wzmacniacza. Ta część obwodu nowoczesnych wzmacniaczy samochodowych stała się prawie standardowa i może różnić się drobnymi zmianami.

Ryż. 2 Schemat zasilacza stabilizowanego do wzmacniacza samochodowego „Monacor NRV 150”

W pierwszych wzmacniaczach samochodowych w zasilaczach stosowano przetwornice napięcia wykonane w całości z elementów dyskretnych. Przykład takiego obwodu stabilizowanego zasilacza samochodowego wzmacniacza audio „Monacor HPB 150” (ryc. 2). Na schemacie zachowana jest fabryczna numeracja elementów.

Oscylator główny wykonany jest z tranzystorów VT106 i VT107 zgodnie z symetrycznym obwodem multiwibratora. Działaniem głównego oscylatora steruje się kluczem na tranzystorze VT101. Tranzystory VT103, VT105 i VT102, VT104 to kaskady buforowe typu push-pull, które poprawiają kształt impulsów oscylatora głównego. Stopień wyjściowy wykonany jest z połączonych równolegle tranzystorów bipolarnych VT111, VT113 i VT110, VT112. Dopasowane wtórniki emiterów w VT108 i VT109 są zasilane obniżonym napięciem pobieranym z części uzwojenia pierwotnego transformatora. Diody VD106 - VD111 ograniczają stopień nasycenia tranzystorów wyjściowych. Aby jeszcze bardziej przyspieszyć zamykanie tych tranzystorów, wprowadzono diody VD104, VD105. Diody VD102, VD103 zapewniają płynne uruchomienie przetwornicy. Z oddzielnego uzwojenia transformatora do prostownika dostarczane jest napięcie proporcjonalne do mocy wyjściowej (dioda VD113, kondensator C106). Napięcie to zapewnia szybkie zamykanie tranzystorów wyjściowych i pomaga ustabilizować napięcie wyjściowe.

Wadą tranzystorów bipolarnych jest wysokie napięcie nasycenia przy dużym prądzie. Przy prądzie 10... 15 A napięcie to osiąga 1 V, co znacznie zmniejsza wydajność przetwornika i jego niezawodność. Częstotliwości konwersji nie można podnieść powyżej 25...30 kHz, w związku z czym zwiększają się wymiary transformatora przekształtnikowego i straty w nim zawarte.

Zastosowanie w zasilaczu tranzystorów polowych zwiększa niezawodność i wydajność. Częstotliwość konwersji w wielu blokach przekracza 100 kHz. Pojawienie się wyspecjalizowanych mikroukładów zawierających oscylator główny i obwody sterujące w jednym chipie znacznie uprościło projektowanie zasilaczy dla potężnych wzmacniaczy samochodowych.

Ryż. 3 Uproszczony obwód niestabilizowanej przetwornicy napięcia zasilającego wzmacniacz samochodowy Jensena

Uproszczony schemat niestabilizowanego przetwornika napięcia zasilania dla czterokanałowego wzmacniacza samochodowego „Jensen” pokazano na ryc. 3 (numeracja elementów na schemacie jest warunkowa).

Główny oscylator przetwornicy napięcia jest montowany na mikroukładzie KIA494P lub TL494 (analog krajowy - KR1114EU4). Na schemacie nie pokazano obwodów zabezpieczających. W stopniu wyjściowym, oprócz typów urządzeń wskazanych na schemacie, można zastosować mocne tranzystory polowe IRF150, IRFP044 i IRFP054 lub domowe KP812V, KP850. W konstrukcji zastosowano osobne zespoły diod ze wspólną anodą i wspólną katodą, zamontowane poprzez izolacyjne podkładki przewodzące ciepło na wspólnym radiatorze wraz z tranzystorami wyjściowymi wzmacniacza.

Transformator można nawinąć na pierścień ferrytowy o standardowym rozmiarze K42x28x10 lub K42x25x11 o przenikalności magnetycznej μ e = 2000. Uzwojenie pierwotne nawinięte jest wiązką ośmiu drutów o średnicy 1,2 mm, uzwojenie wtórne wiązką czterech drutów o średnicy 1 mm. Po nawinięciu każdą z wiązek dzieli się na dwie równe części, a początek jednej połowy uzwojenia łączy się z końcem drugiej. Uzwojenie pierwotne zawiera 2x7 zwojów, uzwojenie wtórne zawiera 2x15 zwojów, równomiernie rozmieszczonych wokół pierścienia.

Dławik L1 nawinięty jest na pręt ferrytowy o średnicy 16 mm i zawiera 10 zwojów emaliowanego drutu o średnicy 2 mm. Dławiki L2, L3 nawinięte są na pręty ferrytowe o średnicy 10 mm i zawierają 10 zwojów drutu o średnicy 1 mm. Długość każdego pręta wynosi 20 mm.

Podobny obwód zasilania z niewielkimi zmianami stosowany jest we wzmacniaczach samochodowych o łącznej mocy wyjściowej do 100... 120 W. Liczba par tranzystorów wyjściowych, parametry transformatora i konstrukcja obwodów zabezpieczających są różne. W przetwornicach napięcia mocniejszych wzmacniaczy wprowadza się sprzężenie zwrotne od napięcia wyjściowego i zwiększa się liczbę tranzystorów wyjściowych.

Aby równomiernie rozłożyć obciążenie i zmniejszyć wpływ rozproszenia na parametry tranzystorów w transformatorze, prądy potężnych tranzystorów rozkładają się na kilka uzwojeń pierwotnych. Na przykład w konwerterze zasilania wzmacniacza samochodowego Lanzar 5.200 zastosowano 20! potężne tranzystory polowe, po 10 w każdym ramieniu. Transformator podwyższający zawiera 5 uzwojeń pierwotnych. Do każdego z nich podłączone są 4 tranzystory (dwa równolegle w ramieniu). W celu lepszego filtrowania zakłóceń o wysokiej częstotliwości w pobliżu tranzystorów zainstalowano indywidualne kondensatory filtrujące wygładzające o łącznej pojemności 22 000 μF. Zaciski uzwojeń transformatora podłącza się bezpośrednio do tranzystorów, bez użycia drukowanych przewodów.

Ponieważ wzmacniacze samochodowego sprzętu audio działają w bardzo trudnych warunkach temperaturowych, w niektórych konstrukcjach zastosowano wbudowane wentylatory chłodzące, które wdmuchują powietrze przez kanały radiatora, aby zapewnić niezawodne działanie. Sterowanie wentylatorami odbywa się za pomocą czujnika temperatury. Istnieją urządzenia zarówno ze sterowaniem dyskretnym („on-off”), jak i z płynną regulacją prędkości wentylatora.

Oprócz tego we wszystkich wzmacniaczach zastosowano zabezpieczenie termiczne jednostek. Najczęściej jest on realizowany w oparciu o termistor i komparator. Czasami stosuje się standardowe komparatory zintegrowane, ale w tej roli najczęściej wykorzystują konwencjonalne mikroukłady wzmacniacza operacyjnego wzmacniacza operacyjnego. Przykład obwodu zabezpieczenia termicznego zastosowanego w omawianym już czterokanałowym wzmacniaczu samochodowym „Jensen” pokazano na rys. 4. Na schemacie numeracja części jest warunkowa.

Termistor R t 1 ma kontakt termiczny z obudową wzmacniacza w pobliżu tranzystorów wyjściowych. Napięcie z termistora jest podawane na wejście odwracające wzmacniacza operacyjnego. Rezystory R1 - R3 wraz z termistorem tworzą mostek, kondensator C1 zapobiega fałszywym alarmom zabezpieczenia. Przy długości przewodów którymi podłączony jest termistor do płytki wynoszącej około 20 cm poziom zakłóceń ze strony zasilacza jest dość duży. Poprzez rezystor R4 z wyjścia wzmacniacza operacyjnego dostarczane jest dodatnie sprzężenie zwrotne, zamieniając wzmacniacz operacyjny w element progowy z histerezą. Gdy obudowa nagrzeje się do 100°C, rezystancja termistora spada do 25 kOhm, następuje wyzwolenie komparatora, a wysoki poziom napięcia na wyjściu blokuje pracę przetwornicy.

Tranzystory wyjściowe wzmacniacza i kluczowe tranzystory przetwornicy mocy są najczęściej stosowane w plastikowych obudowach TO-220. Mocuje się je do radiatora za pomocą śrub lub zacisków sprężynowych. Tranzystory w metalowych obudowach mają nieco lepsze odprowadzanie ciepła, ale ponieważ trzeba je montować za pomocą specjalnych podkładek pochłaniających ciepło, ich montaż jest znacznie bardziej skomplikowany, dlatego we wzmacniaczach samochodowych stosuje się je znacznie rzadziej, tylko w najdroższych modelach.

Pomimo całej różnorodności wzmacniaczy samochodowych, ich obwody są podobne. Dowiedzmy się, jak działa zwykły wzmacniacz samochodowy.

Zacznijmy od zasilacza lub falownika. Faktem jest, że sam wzmacniacz zasilany jest z pokładowego akumulatora 12V. Część wzmacniająca wymaga napięcia dwubiegunowego wynoszącego ±25 woltów, a czasem więcej.

Przetwornik nie jest trudny do wykrycia na płytce drukowanej wzmacniacza, wytwarza go transformator toroidalny i wiązka elektrolitów.

A to jest wzmacniacz Lanzar VIBE. Przetwornik zajmuje połowę płytki drukowanej.

W większości przypadków konwerter zbudowany jest w oparciu o układ kontrolera PHI TL494CN, co łatwo znaleźć w zasilaczach AT z komputerów PC.

Wpadło mi w ręce kilka wzmacniaczy samochodowych produkcji chińskiej (CALCELL, Lanzar VIBE, Supra, Fusion). We wszystkich tych wzmacniaczach zastosowano obwód przetwornika bardzo podobny do tego, który publikowano w magazynie „Radio” („Trzykanałowy UMZCH do samochodu”, autor V. Gorev, nr 8 z 2005 r., s. 19-21). Oto schemat.

Różnica między tym obwodem a stosowanymi w przemysłowych konstrukcjach wzmacniaczy samochodowych polega na innej podstawie elementów, a także zastosowaniu jednego prostownika wtórnego (są dwa). W próbkach produkcyjnych brakuje również dławików kompensacyjnych ( 2L2 - 2L3, 2L4 - 2L5) i odpowiednio elektrolity 2С9, 2С10, 2С13, 2С14. Z całego tego obwodu na wyjściu przetwornika pozostają tylko pojemne kondensatory elektrolityczne o pojemności 3300–4700 μF (35–50 V) ( 2S11, 2S12). Na wejściu konwertera, w celu odfiltrowania zakłóceń z sieci pokładowej, a Filtr w kształcie litery U(filtr LC + filtr pojemnościowy). Składa się z dławika na pierścieniu ferrytowym ( 2L1) i dwa kondensatory elektrolityczne (na schemacie - 2S8, 2S21). Czasami, aby zwiększyć całkowitą pojemność kondensatorów, instaluje się i łączy kilka kondensatorów równolegle. Kondensatory dobierane są na napięcie robocze 25 V (rzadziej 35 V) i pojemność 2200 µF.

Ponadto w obwodach przemysłowych obwody przejścia z trybu czuwania do trybu pracy wykonywane są w oparciu o tranzystory małej mocy. W powyższym obwodzie do załączenia wzmacniacza służy konwencjonalny przekaźnik elektromagnetyczny 12 V.

We wzmacniaczach CALCELL, Lanzar VIBE, Supra obwód kilku tranzystorów bipolarnych jest zainstalowany w obwodach wiążących mikroukładu TL494CN. Po przyłożeniu +12 do terminala REM (Zdalny- „sterowanie”) przetwornica uruchamia się – włącza się wzmacniacz.

Obwód falownika to konwerter push-pull. Jako tranzystory kluczowe stosowane są N-kanałowe tranzystory polowe MOSFET (na przykład IRFZ44N - analog STP55NF06, STP75NF75. Można również zastosować mocniejsze analogi IRFZ46 - IRFZ48). Aby zwiększyć moc konwertera, w każdym ramieniu instaluje się 2, a czasami 3 tranzystory MOSFET i podłącza się ich dreny.

Dzięki temu przez tranzystory można przepompować znaczny prąd impulsowy. Obciążenie drenów tranzystorów polowych wynosi 2 uzwojenia transformatora impulsowego. Jest toroidalny, czyli w formie pierścienia z uzwojeniami drutowymi o dość dużym przekroju.

Ponieważ napięcie impulsowe jest usuwane z impulsowego transformatora toroidalnego, należy je wyprostować. Do tego celu służą dwie podwójne diody. Jeden ma wspólną katodę ( MURF1020CT, FMQ22S) i drugą wspólną anodę ( MURF1020N, FMQ22R). Diody te nie są proste, ale szybkie, przeznaczone do prądu stałego od 10 amperów.

W rezultacie na wyjściu otrzymujemy napięcie bipolarne o wartości ±25–27 V, które jest wymagane do „napędzania” potężnych tranzystorów wyjściowych wzmacniacza mocy częstotliwości audio (AMP).

O ważnych drobiazgach. Aby naprawić wzmacniacz samochodowy w domu, potrzebujesz zasilacza 12 V i prądu o wartości kilku amperów. Używam zasilacza komputerowego lub zasilacza 12 V (8 A), który kupiłem do paska LED. Przeczytaj o tym, jak podłączyć wzmacniacz samochodowy w domu.

Ciąg dalszy nastąpi...

Wykonanie dobrego zasilacza dla wzmacniacza mocy (UPA) lub innego urządzenia elektronicznego to bardzo odpowiedzialne zadanie. Jakość i stabilność całego urządzenia zależy od źródła zasilania.

W tej publikacji opowiem o wykonaniu prostego zasilacza transformatorowego do mojego domowego wzmacniacza mocy niskiej częstotliwości „Phoenix P-400”.

Taki prosty zasilacz może służyć do zasilania różnych obwodów wzmacniacza mocy niskiej częstotliwości.

Przedmowa

Do przyszłego zasilacza (PSU) wzmacniacza miałem już rdzeń toroidalny z nawiniętym uzwojeniem pierwotnym na napięcie ~220V, więc nie było problemu z wyborem zasilacza impulsowego lub opartego na transformatorze sieciowym.

Zasilacze impulsowe charakteryzują się małymi wymiarami i wagą, dużą mocą wyjściową oraz dużą wydajnością. Zasilacz oparty na transformatorze sieciowym jest ciężki, łatwy w produkcji i konfiguracji, a przy ustawianiu obwodu nie trzeba się zmagać z niebezpiecznymi napięciami, co jest szczególnie ważne dla początkujących takich jak ja.

Transformator toroidalny

Transformatory toroidalne w porównaniu z transformatorami z rdzeniami pancernymi wykonanymi z płytek w kształcie litery W mają kilka zalet:

• mniejsza objętość i waga;
• wyższa wydajność;
• lepsze chłodzenie uzwojeń.

Uzwojenie pierwotne zawierało już około 800 zwojów drutu PELSHO o średnicy 0,8 mm; zostało wypełnione parafiną i zaizolowane warstwą cienkiej taśmy fluoroplastycznej.

Mierząc przybliżone wymiary żelazka transformatora, można obliczyć jego całkowitą moc, dzięki czemu można oszacować, czy rdzeń nadaje się do uzyskania wymaganej mocy, czy nie.

Ryż. 1. Wymiary rdzenia żelaznego transformatora toroidalnego.

• Moc całkowita (W) = Powierzchnia okna (cm 2) * Powierzchnia przekroju (cm 2)
• Powierzchnia okna = 3,14 * (d/2) 2
• Pole przekroju = h * ((D-d)/2)

Przykładowo obliczmy transformator o wymiarach żelaza: D=14cm, d=5cm, h=5cm.

• Powierzchnia okna = 3,14 * (5cm/2) * (5cm/2) = 19,625 cm2
• Pole przekroju poprzecznego = 5cm * ((14cm-5cm)/2) = 22,5 cm2
• Całkowita moc = 19,625 * 22,5 = 441 W.

Całkowita moc zastosowanego przeze mnie transformatora okazała się wyraźnie mniejsza niż się spodziewałem - około 250 watów.

Dobór napięć dla uzwojeń wtórnych

Znając wymagane napięcie na wyjściu prostownika za kondensatorami elektrolitycznymi, można w przybliżeniu obliczyć wymagane napięcie na wyjściu uzwojenia wtórnego transformatora.

Wartość liczbowa napięcia stałego za mostkiem diodowym i kondensatorami wygładzającymi wzrośnie około 1,3...1,4 razy w porównaniu do napięcia przemiennego podawanego na wejście takiego prostownika.

W moim przypadku do zasilania UMZCH potrzebne jest dwubiegunowe napięcie prądu stałego - 35 woltów na każdym ramieniu. W związku z tym na każdym uzwojeniu wtórnym musi występować napięcie przemienne: 35 woltów / 1,4 = ~25 woltów.

Na tej samej zasadzie dokonałem przybliżonych obliczeń wartości napięć dla pozostałych uzwojeń wtórnych transformatora.

Obliczanie liczby zwojów i uzwojeń

Aby zasilić pozostałe jednostki elektroniczne wzmacniacza, zdecydowano się na uzwojenie kilku oddzielnych uzwojeń wtórnych. Do nawijania cewek emaliowanym drutem miedzianym wykonano drewniany wahadłowiec. Może być również wykonany z włókna szklanego lub tworzywa sztucznego.

Ryż. 2. Czółenko do uzwojenia transformatora toroidalnego.

Uzwojenie wykonano emaliowanym drutem miedzianym, który był dostępny:

• na 4 uzwojenia mocy UMZCH - drut o średnicy 1,5 mm;
• dla pozostałych uzwojeń - 0,6 mm.

Liczbę zwojów uzwojenia wtórnego dobrałem eksperymentalnie, ponieważ nie znałem dokładnej liczby zwojów uzwojenia pierwotnego.

Istota metody:

1. Nawijamy 20 zwojów dowolnego drutu;
2. Podłączamy uzwojenie pierwotne transformatora do sieci ~220V i mierzymy napięcie na uzwojeniu 20 zwojów;
3. Wymagane napięcie dzielimy przez napięcie uzyskane z 20 zwojów - dowiemy się, ile razy potrzeba 20 zwojów do uzwojenia.

Przykładowo: potrzebujemy 25 V, a z 20 zwojów otrzymamy 5 V, 25 V/5 V=5 - 20 zwojów musimy nawinąć 5 razy, czyli 100 zwojów.

Obliczenie długości potrzebnego drutu wykonano w następujący sposób: nawinąłem 20 zwojów drutu, zrobiłem na nim znak markerem, odwinąłem go i zmierzyłem jego długość. Podzieliłem wymaganą liczbę zwojów przez 20, pomnożyłem uzyskaną wartość przez długość 20 zwojów drutu - otrzymałem w przybliżeniu wymaganą długość drutu do uzwojenia. Dodając 1-2 metry rezerwy do całkowitej długości, możesz nawinąć linkę na czółenko i bezpiecznie ją odciąć.

Na przykład: potrzebujesz 100 zwojów drutu, długość 20 nawiniętych zwojów wynosi 1,3 metra, dowiadujemy się, ile razy trzeba nawinąć 1,3 metra, aby uzyskać 100 zwojów - 100/20 = 5, dowiadujemy się o całkowitej długości drutu (5 sztuk po 1,3m) - 1,3*5=6,5m. Dodajemy 1,5 m na rezerwę i otrzymujemy długość 8 m.

Dla każdego kolejnego uzwojenia pomiar należy powtórzyć, ponieważ przy każdym nowym uzwojeniu długość drutu wymagana przez jeden zwój będzie się zwiększać.

Aby nawinąć każdą parę uzwojeń 25 V, na czółenku ułożono równolegle dwa przewody (dla 2 uzwojeń). Po uzwojeniu koniec pierwszego uzwojenia łączymy z początkiem drugiego - mamy dwa uzwojenia wtórne dla prostownika bipolarnego z przyłączem pośrodku.

Po nawinięciu każdej pary uzwojeń wtórnych w celu zasilania obwodów UMZCH, zaizolowano je cienką taśmą fluoroplastyczną.

W ten sposób nawinięto 6 uzwojeń wtórnych: cztery do zasilania UMZCH i dwa kolejne do zasilania reszty elektroniki.

Schemat prostowników i stabilizatorów napięcia

Poniżej znajduje się schematyczny diagram zasilania mojego domowego wzmacniacza mocy.

Ryż. 2. Schemat ideowy zasilacza domowego wzmacniacza mocy niskiej częstotliwości.

Do zasilania obwodów wzmacniacza mocy LF stosuje się dwa prostowniki bipolarne - A1.1 i A1.2. Pozostałe układy elektroniczne wzmacniacza będą zasilane przez stabilizatory napięcia A2.1 i A2.2.

Rezystory R1 i R2 są potrzebne do rozładowywania kondensatorów elektrolitycznych, gdy linie energetyczne są odłączone od obwodów wzmacniacza mocy.

Mój UMZCH ma 4 kanały wzmacniające, można je włączać i wyłączać parami za pomocą przełączników przełączających linie energetyczne szalika UMZCH za pomocą przekaźników elektromagnetycznych.

Rezystory R1 i R2 można wyłączyć z obwodu, jeśli zasilacz jest na stałe podłączony do płytek UMZCH, w takim przypadku kondensatory elektrolityczne zostaną rozładowane przez obwód UMZCH.

Diody KD213 są zaprojektowane na maksymalny prąd przewodzenia 10A, w moim przypadku to wystarczy. Mostek diodowy D5 jest zaprojektowany na prąd co najmniej 2-3A, złożony z 4 diod. C5 i C6 to pojemności, z których każda składa się z dwóch kondensatorów o pojemności 10 000 μF przy 63 V.

Ryż. 3. Schematy ideowe stabilizatorów napięcia prądu stałego na mikroukładach L7805, L7812, LM317.

Objaśnienie nazw na schemacie:

• STAB - stabilizator napięcia bez regulacji, prąd nie większy niż 1A;
• STAB+REG - stabilizator napięcia z regulacją, prąd nie większy niż 1A;
• STAB+POW - regulowany stabilizator napięcia, prąd około 2-3A.

W przypadku stosowania mikroukładów LM317, 7805 i 7812 napięcie wyjściowe stabilizatora można obliczyć za pomocą uproszczonego wzoru:

Uwyj = Vxx * (1 + R2/R1)

Vxx dla mikroukładów ma następujące znaczenie:

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

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

Projekt

Tak planowano wykorzystać napięcie z zasilacza:

• +36V, -36V - wzmacniacze mocy na TDA7250
• 12 V - elektroniczne regulatory głośności, procesory stereo, wskaźniki mocy wyjściowej, obwody kontroli termicznej, wentylatory, podświetlenie;
• 5V - wskaźniki temperatury, mikrokontroler, cyfrowy panel sterowania.

Układy stabilizujące napięcie i tranzystory zamontowałem na małych radiatorach, które wymontowałem z niedziałających zasilaczy komputerowych. Obudowy mocowano do grzejników za pomocą uszczelek izolacyjnych.

Płytka drukowana została wykonana z dwóch części, z których każda zawiera prostownik bipolarny dla obwodu UMZCH oraz wymagany zestaw stabilizatorów napięcia.

Ryż. 4. Połowa płytki zasilacza.

Ryż. 5. Druga połowa płytki zasilacza.

Ryż. 6. Gotowe elementy zasilacza do domowego wzmacniacza mocy.

Później podczas debugowania doszedłem do wniosku, że znacznie wygodniej byłoby wykonać stabilizatory napięcia na osobnych płytkach. Niemniej jednak opcja „wszystko na jednej płycie” również nie jest zła i jest na swój sposób wygodna.

Prostownik dla UMZCH (schemat na ryc. 2) można zmontować poprzez zamontowanie, a obwody stabilizatora (ryc. 3) w wymaganej ilości można zamontować na oddzielnych płytkach drukowanych.

Podłączenie elementów elektronicznych prostownika pokazano na rysunku 7.

Ryż. 7. Schemat podłączenia prostownika bipolarnego -36V + 36V przy montażu naściennym.

Połączenia należy wykonać za pomocą grubych, izolowanych przewodów miedzianych.

Mostek diodowy z kondensatorami 1000pF można umieścić osobno na grzejniku. Montaż mocnych diod KD213 (tabletek) na jednym wspólnym grzejniku należy wykonać za pomocą izolacyjnych podkładek termicznych (gumy termicznej lub miki), ponieważ jeden z zacisków diody styka się z metalową okładziną!

W przypadku obwodu filtrującego (kondensatory elektrolityczne o pojemności 10 000 μF, rezystory i kondensatory ceramiczne o pojemności 0,1-0,33 μF) można szybko złożyć mały panel - płytkę drukowaną (ryc. 8).

Ryż. 8. Przykład panelu ze szczelinami wykonanymi z włókna szklanego do montażu filtrów prostowniczych wygładzających.

Do wykonania takiego panelu potrzebny będzie prostokątny kawałek włókna szklanego. Za pomocą domowej roboty przecinarki (ryc. 9), wykonanej z brzeszczotu do metalu, przecinamy folię miedzianą na całej jej długości, a następnie jedną z powstałych części przecinamy prostopadle na pół.

Ryż. 9. Domowy nóż wykonany z ostrza piły do ​​metalu, wykonany na ostrzarce.

Następnie zaznaczamy i wiercimy otwory pod części i mocowania, oczyszczamy miedzianą powierzchnię drobnym papierem ściernym i cynujemy ją topnikiem i lutem. Lutujemy części i podłączamy je do obwodu.

Wniosek

Ten prosty zasilacz został stworzony dla przyszłego domowego wzmacniacza mocy audio. Pozostaje tylko uzupełnić go o obwód miękkiego startu i gotowości.

UPD: Jurij Głuszniew wysłał płytkę drukowaną do montażu dwóch stabilizatorów o napięciach +22V i +12V. Zawiera dwa układy STAB+POW (rys. 3) na mikroukładach LM317, 7812 i tranzystorach TIP42.

Ryż. 10. Płytka drukowana stabilizatorów napięcia na +22V i +12V.

Pobierz - (63 KB).

Kolejna płytka drukowana przeznaczona do układu regulowanego regulatora napięcia STAB+REG bazującego na LM317:

Ryż. 11. Płytka drukowana regulowanego stabilizatora napięcia oparta na chipie LM317.

Być może najtrudniejszą częścią konstrukcji wzmacniacza jest zasilanie kanału subwoofera z pokładowej sieci 12 V. Na różnych forach można znaleźć wiele opinii na jego temat, jednak bardzo trudno jest zrobić naprawdę dobry konwerter korzystając z rad fachowców, przekonajcie się sami jeśli chodzi o tę część konstrukcji. Aby to zrobić, postanowiłem skupić się na montażu przetwornicy napięcia, być może będzie to najbardziej szczegółowy opis, ponieważ określa dwa tygodnie pracy, jak mówią ludzie - od<<А>>do<<Я>>.
Obwodów przetwornicy napięcia jest wiele, ale z reguły po montażu pojawiają się defekty, awarie i niezrozumiałe przegrzanie poszczególnych części i części obwodu. Montaż konwertera zajął mi dwa tygodnie, ponieważ ostatecznie wprowadzono szereg zmian w obwodzie głównym, mogę śmiało powiedzieć, że w rezultacie powstał mocny i niezawodny konwerter.
Głównym zadaniem było zbudowanie przetwornicy o mocy 300-350 W do zasilania wzmacniacza według schematu Lanzara, wszystko wyszło pięknie i schludnie, wszystko oprócz płytki, mamy duży niedobór chemii do tablic trawiennych, więc musieliśmy użyć płytka stykowa, ale nie radzę powtarzać mojej męki, lutowania Okablowanie każdej ścieżki, cynowanie każdego otworu i styku nie jest łatwym zadaniem, można to ocenić patrząc na tył płytki. Dla pięknego wyglądu do deski przyklejono szeroką zieloną taśmę.

TRANSFORMATOR IMPULSOWY

Główną zmianą w obwodzie jest transformator impulsowy. Prawie we wszystkich artykułach na temat domowych instalacji subwoofera transformator jest wykonany na pierścieniach ferrytowych, ale czasami pierścieni nie można dostać (jak w moim przypadku). Jedyne co tam było, to pierścień Alsifera z dławika wysokiej częstotliwości, jednak częstotliwość pracy tego pierścienia nie pozwalała na zastosowanie go jako transformatora w przetwornicy napięcia.

Tutaj miałem szczęście, dostałem kilka zasilaczy komputerowych prawie za darmo; na szczęście obie jednostki miały zupełnie identyczne transformatory.

W rezultacie zdecydowano się zastosować dwa transformatory jako jeden, chociaż jeden taki transformator może zapewnić pożądaną moc, ale podczas nawijania uzwojenia po prostu nie pasowały, dlatego zdecydowano się przerobić oba transformatory.

Najpierw musisz usunąć serce; w rzeczywistości praca jest dość prosta. Za pomocą zapalniczki podgrzewamy sztyft ferrytowy, który zamyka główne serce, a po 30 sekundach podgrzewania klej topi się i sztyft ferrytowy wypada. Właściwości drążka mogą ulec zmianie z powodu przegrzania, ale nie jest to tak ważne, ponieważ nie będziemy używać drążków w głównym transformatorze.

To samo robimy z drugim transformatorem, następnie usuwamy wszystkie standardowe uzwojenia, oczyszczamy zaciski transformatora i odcinamy jedną ze ścianek bocznych obu transformatorów, zaleca się wycięcie ścianki wolnej od styków.

Kolejną częścią pracy jest przyklejenie ramek. Możesz po prostu owinąć obszar mocowania (szew) taśmą elektryczną lub taśmą; nie polecam stosowania różnych klejów, ponieważ może to zakłócać wkładanie rdzenia.

Miałem doświadczenie w montażu przetwornic napięcia, ale mimo to ten przetwornica kosztowała mnie cały sok i pieniądze, ponieważ podczas pracy zginęło 8 pracowników terenowych, a za wszystko winę ponosił transformator.
Eksperymenty z liczbą zwojów, technologią uzwojenia i przekrojami drutu dały zadowalające rezultaty.
Najtrudniejszą częścią jest więc kręcenie. Wiele forów zaleca nawijanie grubego przewodu pierwotnego, ale doświadczenie pokazuje, że nie potrzeba wiele, aby uzyskać określoną moc. Uzwojenie pierwotne składa się z dwóch całkowicie identycznych uzwojeń, każde z nich nawinięte jest 5 żyłami drutu o średnicy 0,8 mm, rozciągniętymi na całej długości ramy, ale nie będziemy się spieszyć. Na początek bierzemy drut o średnicy 0,8 mm, najlepiej nowy i gładki, bez zagięć (chociaż użyłem drutu z uzwojenia sieciowego tych samych transformatorów z zasilaczy).

Następnie nawijamy 5 zwojów wzdłuż jednego drutu na całej długości ramy transformatora (można również owinąć wszystkie przewody razem wiązką). Po nawinięciu pierwszego rdzenia należy go wzmocnić, po prostu nawijając go na boczne zaciski transformatora. Następnie równomiernie i starannie nawijamy resztę drutów. Po zakończeniu uzwojenia należy pozbyć się powłoki lakierniczej na końcach uzwojenia; można to zrobić na kilka sposobów - podgrzej druty mocną lutownicą lub usuń lakier indywidualnie z każdego drutu za pomocą noża montażowego lub brzytwa. Następnie należy cynować końce drutów, splatać je w warkocz (wygodnie jest używać szczypiec) i przykryć grubą warstwą cyny.
Następnie przechodzimy do drugiej połowy uzwojenia pierwotnego. Jest całkowicie identyczny z pierwszym; przed nawinięciem zakrywamy pierwszą część uzwojenia taśmą elektryczną. Druga połowa uzwojenia pierwotnego jest również rozciągnięta na całej ramie i nawinięta w tym samym kierunku co pierwsza; nawijamy ją według tej samej zasady, jeden rdzeń na raz.

Po zakończeniu uzwojenia należy przeprowadzić fazowanie uzwojeń. Powinniśmy otrzymać jedno uzwojenie, które składa się z 10 zwojów i posiada kran od środka. Warto tutaj pamiętać o jednym istotnym szczególe – koniec pierwszej połowy powinien złączyć się z początkiem drugiej połowy lub odwrotnie, aby nie było trudności z fazowaniem, lepiej wszystko zrobić ze zdjęć.
Po wielu ciężkiej pracy uzwojenie pierwotne jest wreszcie gotowe! (można pić piwo).
Uzwojenie wtórne również wymaga dużej uwagi, ponieważ to ono będzie zasilać wzmacniacz. Jest uzwojony na tej samej zasadzie co uzwojenie pierwotne, tylko każda połowa składa się z 12 zwojów, co w pełni zapewnia dwubiegunowe napięcie wyjściowe 50-55 woltów.

Uzwojenie składa się z dwóch połówek, każda nawinięta jest 3 żyłami drutu o średnicy 0,8 mm, druty są rozciągnięte w całej ramie. Po nawinięciu pierwszej połowy izolujemy uzwojenie i nawijamy drugą połowę na górę w tym samym kierunku co pierwszą. W rezultacie otrzymujemy dwie identyczne połówki, które są fazowane w taki sam sposób jak pierwotna. Następnie przewody są czyszczone, splatane i uszczelniane.

Jedna ważna kwestia - jeśli zdecydujesz się na użycie innych typów transformatorów, upewnij się, że połówki serca nie mają szczeliny; w wyniku eksperymentów stwierdzono, że nawet najmniejsza szczelina 0,1 mm gwałtownie zakłóca działanie obwodu pobór prądu wzrasta 3-4 razy, tranzystory polowe zaczynają się przegrzewać, przez co chłodnica nie ma czasu na ich schłodzenie.

Gotowy transformator można osłonić folią miedzianą, ale nie odgrywa to szczególnie dużej roli.

Rezultatem jest kompaktowy transformator, który z łatwością może dostarczyć wymaganą moc.

Schemat obwodu urządzenia nie jest prosty, nie radzę początkującym radioamatorom kontaktować się z nim. Podstawą jak zawsze jest generator impulsów zbudowany na układzie scalonym TL494. Dodatkowy wzmacniacz wyjściowy zbudowany jest na parze tranzystorów małej mocy z serii BC 557, prawie kompletnego analogu BC556 z wnętrza domowego, można zastosować KT3107. Jako przełączniki zasilania zastosowano dwie pary wydajnych tranzystorów polowych serii IRF3205, po 2 tranzystory polowe na ramię.

Tranzystory instalowane są na małych radiatorach zasilaczy komputerowych i są od radiatora wstępnie odizolowane specjalną uszczelką.
Rezystor 51 omów jest jedyną częścią obwodu, która się przegrzewa, więc potrzebny jest rezystor 2 W (chociaż mam tylko 1 W), ale przegrzanie nie jest straszne, nie wpływa w żaden sposób na pracę obwodu.
Instalacja, szczególnie na płytce stykowej, jest bardzo żmudnym procesem, dlatego lepiej wszystko zrobić na płytce drukowanej. Poszerzamy tory plus i minus, a następnie pokrywamy je grubymi warstwami cyny, ponieważ będzie przez nie płynął znaczny prąd, podobnie jak w przypadku drenów polowych.
Ustawiamy rezystory 22 omów na 0,5-1 wata, są one przeznaczone do usuwania przeciążenia z mikroukładu.

Rezystory ograniczające prąd bramki polowej i rezystor ograniczający prąd zasilania mikroukładu (10 omów) mają korzystnie pół wata, wszystkie pozostałe rezystory mogą mieć moc 0,125 wata.

Częstotliwość przetwornika ustawia się za pomocą kondensatora 1,2nf i rezystora 15k, zmniejszając pojemność kondensatora i zwiększając rezystancję rezystora, można zwiększyć częstotliwość lub odwrotnie, ale nie zaleca się zabawy z częstotliwością; częstotliwości, ponieważ działanie całego obwodu może zostać zakłócone.
W serii KD213A zastosowano diody prostownicze; spisały się najlepiej, bo ze względu na częstotliwość pracy (100 kHz) czuły się znakomicie, choć można zastosować dowolne diody szybkobieżne o prądzie co najmniej 10 amperów; możliwe jest również zastosowanie zespołów diod Schottky'ego, które można znaleźć w tych samych zasilaczach komputerowych, w jednym przypadku są to 2 diody, które mają wspólną katodę, więc do mostka diodowego potrzebne będą 3 takie zespoły diod. Do zasilania obwodu zainstalowana jest kolejna dioda, która służy jako zabezpieczenie przed przeciążeniem zasilania.

Niestety mam kondensatory o napięciu 35 woltów 3300 mikrofaradów, ale lepiej wybrać napięcie od 50 do 63 woltów. Na ramię przypadają dwa takie kondensatory.
Obwód wykorzystuje 3 dławiki, z których pierwszy zasila obwód przetwornicy. Dławik ten można nawinąć na standardowe żółte pierścienie z zasilaczy. Wokół całego pierścienia równomiernie nawijamy 10 zwojów, drut dzielimy na dwa druty o średnicy 1 mm.

Dławiki do filtrowania zakłóceń RF za transformatorem zawierają również 10 zwojów, drut o średnicy 1-1,5 mm, nawinięty na te same pierścienie lub na pręty ferrytowe dowolnej marki (średnica prętów nie jest krytyczna, długość 2-4 cm ).
Konwerter jest zasilany, gdy przewód zdalnego sterowania (REM) jest podłączony do dodatniego bieguna zasilania, powoduje to zamknięcie przekaźnika i konwerter zaczyna działać. Użyłem dwóch przekaźników połączonych równolegle po 25 amperów każdy.

Chłodnice są przylutowane do bloku konwertera i włączają się natychmiast po włączeniu przewodu REM. Jedna z nich przeznaczona jest do chłodzenia przetwornicy, druga do wzmacniacza, jedną z chłodnic można też zamontować w odwrotnym kierunku, więc. że ten ostatni usuwa ciepłe powietrze ze zwykłej obudowy.

WYNIKI I KOSZTY

Cóż, co mogę powiedzieć, konwerter spełnił wszelkie nadzieje i koszty, działa jak zegar. W wyniku eksperymentów był w stanie dostarczyć uczciwe 500 watów, a byłby w stanie zrobić więcej, gdyby nie padł mostek diodowy jednostki zasilającej przetwornicę.
Całkowita kwota wydana na konwerter (podane ceny dotyczą całkowitej liczby części, a nie jednej)

IRF3205 4szt - 5$
TL494 1 szt. -0,5 $
BC557 3szt - 1$
KD213A 4szt - 4$
Kondensatory 35 V 3300 uF 4 szt. - 3 USD
Rezystor 51 omów 1 sztuka – 0,1 USD
Rezystor 22 ohm 2 szt. -0,15$
Płytka rozwojowa - 1 USD

Z tej listy diody i kondensatory dostałem gratis, myślę, że poza robotnikami terenowymi i mikroukładem wszystko można znaleźć na strychu, popytać u znajomych lub w warsztatach, więc cena przetwornicy nie przekracza 10 dolarów. Gotowy chiński wzmacniacz do subwoofera ze wszystkimi udogodnieniami można kupić za 80-100 dolarów, a produkty znanych firm kosztują dużo, od 300 do 1000 dolarów, w zamian można złożyć wzmacniacz o identycznej jakości za jedyne 50-60 dolarów, a nawet mniej, jeśli wiesz, gdzie zdobyć części. Mam nadzieję, że udało mi się odpowiedzieć na wiele pytań.