Меню
ГоловнаЗчеплення

Блок живлення 12В для підсилювача автомобільного. Блок живлення автомобільного підсилювача. Паралельний чи послідовний стабілізатор

Якщо у вашому автомобілі немає місця для потужної аудіосистеми і автомобільний підсилювач виявився без роботи, не віддавайте його і не викидайте. Його можна використовувати в будинку або на вулиці, для його підключення можна використовувати блок живлення від комп'ютера.

ПРО ЩО СТАТТЯ?

Дії

1. Знайдіть пін включення живлення

  • В упаковці з блоком живлення (при купівлі нового) має бути схема висновків. Шукайте пін, який підписаний типу Power on, PS OK або інші ключові слова, що вказують на сигнал. Він буде на найбільшому роз'ємі.
  • На нових джерелах живлення, у 99% випадків це буде зелений провід, але для більш старих моделей («10+ років») провід може бути жовтим або фіолетовим. Якщо ваш блок живлення не постачається з діаграмою розпинування, перевірте сайт виробника на схему висновків.

2. Відріжте провід живлення від роз'єму і зачистіть край від ізоляції.

3. Відріжте провід заземлення від роз'єму і зачистіть край від ізоляції.


  • Зверніться до схеми висновків, щоб дізнатися, який колір є заземлення. 99,9% це буде чорний провід.

4. З'єднайте обидва зачищені кінця і заізолюйте

5. З'єднайте всі 12v дроти

зачистивши їх кінці разом, попередньо відрізавши їх від роз'єму.

  • Зверніться до схеми висновків, щоб дізнатися, який колір мають дроти 12v. У 99,9% випадків це будуть жовті дроти.

6. З'єднайте всі мінусові дроти разом, відрізаючи їх від роз'єму та зачищаючи кінці


  • Зверніться до схеми висновків, щоб дізнатися, який колір мінусовий. У 99,9% випадків це будуть чорні дроти.

7. Візьміть скручені жовті дроти 12v і прикріпіть їх до клем «+» підсилювача


  • Деякі підсилювачі можуть просто маркувати "12v" замість "+".

8. Візьміть скручені чорні дроти і прикріпіть їх до клем «-» підсилювача

9. Для підключення "+" або "12v" до джерела "REM" або "REMOTE" на підсилювачі використовуйте відкинутий шматок дроту

10. Підключіть до підсилювача джерело сигналу, акустичні системи та наш блок живлення

  • Тепер можна вмикати в розетку блок живлення та насолоджуватися музикою!

  • Ви можете додати вимикач у кроці 4. Просто підключіть обидва кінці дроту до вимикача. Це дасть вам можливість відключити живлення кнопкою замість того, щоб відключати та підключати джерело живлення до розетки.

Мал. 1 моноплата автомобільного підсилювача звуку з роздільними перетворювачами напруги живлення

Перетворювач напруги у схемі блоків живлення автомобільних підсилювачівЯк і будь-яке джерело живлення, має деякий вихідний опір. При живленні від загального джерела між каналами багатоканальних підсилювачів звуку виникає взаємозв'язок, який тим більший, ніж вищий вихідний опір джерела живлення. Воно, обернено пропорційно потужності перетворювача.

Однією зі складових вихідного опору блоку живлення стає і опір проводів живлення. У моделях високого класу живлення вихідних каскадів підсилювача потужності звуку використовують мідні шини перетином 3...5 мм. Це найбільш просте вирішення проблем із живленням підсилювача звуку, що покращує динаміку та якість звучання.

Звичайно, підвищивши потужність джерела живлення, взаємний вплив каналів можна зменшити, але виключити його не можна. Якщо ж для кожного каналу використовувати окремий перетворювач, проблема знімається. Вимоги до окремих джерел живлення можна помітно знизити. Зазвичай рівень перехідного згасання автомобільних підсилювачів із загальним блоком живлення становить бюджетних моделей 40...55 дБ, для дорожчих - 50...65 дБ. Для підсилювачів автомобільного звуку з роздільними блоками живлення цей показник перевищує 70 дБ.

Перетворювачі напруги живлення поділяються на дві групи - стабілізовані та нестабілізовані. Нестабілізовані помітно простіше та дешевше, але їм властиві серйозні недоліки. На піках потужності вихідна напруга перетворювача знижується, що призводить до збільшення спотворень. Якщо збільшити потужність перетворювача, це знизить економічність за малої вихідної потужності. Тому нестабілізовані перетворювачі застосовуються, як правило, у недорогих підсилювачах із сумарною потужністю каналів не більше 100...120 Вт. При більш високій вихідній потужності підсилювача перевага надається стабілізованим перетворювачам.

Як правило, блок живлення змонтований в одному корпусі з підсилювачем (на рис. 1 показана моноплата автомобільного підсилювача звуку з роздільними перетворювачами напруги живлення), але в деяких конструкціях може бути виконаний у вигляді зовнішнього блоку або окремого модуля. Для включення автомобільного підсилювача в робочий режим підсилювача використовується керуюча напруга від головного апарату (вивод Remote). Споживаний з цього висновку струм мінімальний - кілька міліампер - і не пов'язані з потужністю підсилювача. В автомобільних підсилювачах обов'язково використовується захист від короткого замикання навантаження та від перегріву. У ряді випадків є також захист акустичних систем від постійної напруги у разі виходу з ладу підсилювача вихідного каскаду. Ця частина схеми для сучасних автомобільних підсилювачів стала практично типовою і може відрізнятись незначними змінами.

Мал. 2 Схема стабілізованого блоку живлення автомобільного підсилювача звуку Monacor НРВ 150

У перших автомобільних підсилювачах блоках живлення використовувалися перетворювачі напруги, виконані повністю на дискретних елементах. Приклад такої схеми стабілізованого блоку живлення підсилювача автомобільного звуку "Monacor НРВ 150" (рис. 2). На схемі збережено заводську нумерацію елементів.

Задає генератор виконаний на транзисторах VT106 та VT107 за схемою симетричного мультивібратора. Роботою генератора, що задає, управляє ключ на транзисторі VT101. Транзистори VT103, VT105 і VT102, VT104 - двотактні буферні каскади, що покращують форму імпульсів генератора, що задає. Вихідний каскад виконаний на паралельно включених біполярних транзисторах VT111, VT113 та VT110, VT112. Узгоджувальні емітерні повторювачі на VT108 і VT109 живляться зниженою напругою, що знімається з частини первинної обмотки трансформатора. Діоди VD106 – VD111 обмежують ступінь насичення вихідних транзисторів. Для додаткового прискорення закриття цих транзисторів введені діоди VD104, VD105. Діоди VD102, VD103 забезпечують плавний запуск перетворювача. З окремої обмотки трансформатора напруга, пропорційна вихідному, подається на випрямляч (діод VD113, конденсатор С106). Ця напруга забезпечує швидке закривання вихідних транзисторів та сприяє стабілізації вихідної напруги.

Нестача біполярних транзисторів – висока напруга насичення при великому струмі. При струмі 10... 15 А ця напруга досягає 1, що значно знижує ККД перетворювача і його надійність. Частоту перетворення не вдається зробити вище 25...30 кГц, у результаті зростають габарити трансформатора перетворювача та втрати у ньому.

Застосування польових транзисторів у блоці живлення підвищує надійність та економічність. Частота перетворення у багатьох блоках перевищує 100 кГц. Поява спеціалізованих мікросхем, що містять на одному кристалі генератор і ланцюги управління, що задає, значно спростило конструкцію блоків живлення для потужних автомобільних підсилювачів.

Мал. 3 Спрощена схема нестабілізованого перетворювача напруги живлення автомобільного підсилювача "Jensen"

Спрощена схема нестабілізованого перетворювача напруги живлення чотириканального підсилювача автомобільного "Jensen" наведена на рис. 3 (нумерація елементів на умовній схемі).

Задає генератор перетворювача напруги зібраний на мікросхемі KIA494P або TL494 (вітчизняний аналог – КР1114ЕУ4). Ланцюги захисту на схемі не показані. У вихідному каскаді, крім зазначених на схемі типів приладів, можна використовувати потужні польові транзистори IRF150, IRFP044 та IRFP054 або вітчизняні КП812В, КП850. У конструкції використані окремі діодні зборки із загальним анодом та із загальним катодом, змонтовані через ізолюючі теплопровідні прокладки на загальному тепловідводі разом із вихідними транзисторами підсилювача.

Трансформатор можна намотати на феритових кільцях типорозміру К42х28х10 або К42х25х11 з магнітною проникністю μ е =2000. Первинна обмотка намотана джгутом із восьми проводів діаметром 1,2 мм, вторинна - джгутом із чотирьох проводів діаметром 1 мм. Після намотування кожен із джгутів розділений на дві рівні частини, і початок однієї половини обмотки з'єднаний з кінцем іншої. Первинна обмотка містить 2x7 витків, вторинна - 2x15 витків, рівномірно розподілених по кільцю.

Дросель L1 намотаний на феритовому стрижні діаметром 16 мм і містить 10 витків емальованого дроту діаметром 2 мм. Дроселі L2, L3 намотані на феритових стрижнях діаметром 10 мм і містять по 10 витків дроту діаметром 1 мм. Довжина кожного стрижня 20 мм.

Подібна схема блоків живлення з незначними змінами використовується в автомобільних підсилювачах із сумарною вихідною потужністю до 100...120 Вт. Варіюються кількість пар вихідних транзисторів, параметри трансформатора та пристрій ланцюгів захисту. У перетворювачах напруги потужніших підсилювачів вводять зворотний зв'язок по вихідному напрузі, збільшують число вихідних транзисторів.

Для рівномірного розподілу навантаження та зменшення впливу розкиду параметрів транзисторів у трансформаторі струми потужних транзисторів розподіляють на кілька первинних обмоток. Наприклад, у перетворювачі блоку живлення автомобільного підсилювача "Lanzar 5.200" використано 20! потужних польових транзисторів, по 10 у кожному плечі. Підвищує трансформатор містить 5 первинних обмоток. До кожної з них підключено по 4 транзистори (паралельно по два у плечі). Для кращої фільтрації високочастотних перешкод біля транзисторів встановлені індивідуальні конденсатори фільтра, що згладжує, сумарною ємністю 22000 мкФ. Висновки обмоток трансформатора підключені безпосередньо до транзисторів без використання друкованих провідників.

Оскільки автомобільним підсилювачам звуку доводиться працювати у дуже тяжкому температурному режимі, для забезпечення надійної роботи в деяких конструкціях використовуються вбудовані вентилятори охолодження, що продувають повітря через канали тепловідведення. Управління вентиляторами здійснюється за допомогою термодатчика. Зустрічаються пристрої як з дискретним керуванням ("включено-вимкнено"), так і з плавним регулюванням швидкості обертання вентилятора.

Поряд з цим у всіх підсилювачах використовується термозахист блоків. Найчастіше вона реалізується на основі термістора та компаратора. Іноді застосовують стандартні компаратори в інтегральному виконанні, але у ролі найчастіше використовують звичайні мікросхеми операційних підсилювачів ОУ. Приклад схеми пристрою термозахисту, що використовується у вже розглянутому чотириканальному автомобільному підсилювачі "Jensen" наведено на рис. 4. На схемі нумерація деталей умовна.

Термістор R t 1 має тепловий контакт із корпусом підсилювача поблизу вихідних транзисторів. Напруга з термістора подано на вхід ОУ, що інвертує. Резистори R1 - R3 разом з термістором утворюють міст, конденсатор С1 запобігає помилковим спрацьовуванням захисту. При довжині проводів, якими термістор підключений до плати, близько 20 см рівень наведень блоку живлення досить великий. Через резистор R4 здійснюється позитивний зворотний зв'язок з виходу ОУ, що перетворює ОУ на пороговий елемент з гістерезисом. При нагріванні корпусу до 100 ° С опір термістора знижується до 25 кОм, компаратор спрацьовує та високим рівнем напруги на виході блокує роботу перетворювача.

Вихідні транзистори підсилювача та ключові транзистори перетворювача живлення найчастіше застосовують у пластикових корпусах, ТО-220. До тепловідведення їх кріплять або гвинтами або пружинними кліпсами. У транзисторів у металевих корпусах тепловідведення дещо краще, але оскільки встановлювати їх потрібно через спеціальні тепловідвідні прокладки, монтаж їх набагато складніший, тому використовують їх в автопідсилювачах значно рідко, тільки в найдорожчих моделях.

Незважаючи на все різноманіття автомобільних підсилювачів, їх схемотехніка схожа. Давайте дізнаємося, як влаштований рядовий підсилювач для авто.

Почнемо з блока живлення чи інвертора. Справа в тому, що сам підсилювач живиться від бортового акумулятора 12V. А підсилювальна частина вимагає двополярної напруги ±25 вольт, інколи ж і більше.

На друкованій платі підсилювача виявити перетворювач не складно, його видає тороїдальний трансформатор та купа електролітів.

А це вже підсилювач Lanzar VIBE. Перетворювач займає половину друкованої плати.

Найчастіше перетворювач будується з урахуванням мікросхеми ШИ-контроллера TL494CN, яку легко знайти у блоках живлення AT від ПК .

До моїх рук потрапили кілька автопідсилювачів китайської збірки (CALCELL, Lanzar VIBE, Supra, Fusion). У всіх цих підсилювачах застосовувалася схема перетворювача дуже схожа на ту, що опублікована в журналі "Радіо" ("Трьохканальний УМЗЧ для автомобіля", автор В. Горєв, №8 від 2005 року, стор. 19-21). Ось ця схема.

Відмінність цієї схеми від тих, що застосовуються в промислових зразках автопідсилювачів - це інша елементна база, а також застосування одного вторинного випрямляча (тут їх два). У серійних зразках також відсутні компенсаційні дроселі ( 2L2 - 2L3, 2L4 - 2L5) і, відповідно, електроліти 2С9, 2С10, 2С13, 2С14. Від цього ланцюга залишаються тільки ємні електролітичні конденсатори на 3300 - 4700 мкФ (35 - 50V) на виході перетворювача ( 2С11, 2С12). На вході перетворювача для фільтрації перешкод від бортової мережі встановлюється П-подібний фільтр(LC-фільтр + ємнісний фільтр). Він складається з дроселя на феритовому кільці ( 2L1) та двох електролітичних конденсаторів (на схемі - 2С8, 2С21). Іноді щоб збільшити загальну ємність конденсаторів, ставлять кілька конденсаторів і з'єднують їх паралельно. Конденсатори вибираються на робочу напругу 25V (рідше 35V) та ємністю від 2200 мкФ.

Крім цього, в промислових схемах ланцюга переведення з чергового режиму в робітник виконані на базі малопотужних транзисторів. У наведеній схемі для включення підсилювача використовується звичайне електромагнітне реле на 12V.

У підсилювачах CALCELL, Lanzar VIBE, Supra у ланцюгах обв'язки мікросхеми TL494CN встановлений ланцюг з кількох біполярних транзисторів. При подачі +12 на клему REM (Remote- "Управління") відбувається запуск перетворювача - підсилювач включається.

Схема інвертора – двотактний перетворювач. Як ключові транзистори використовуються польові N-канальні MOSFET транзистори (наприклад, IRFZ44N - аналог STP55NF06, STP75NF75) Також можуть застосовуватися і більш потужні аналоги IRFZ46 - IRFZ48. Щоб збільшити потужність перетворювача в кожному плечі, встановлюється по 2, а іноді і по 3 MOSFET-транзистора, а стоки їх з'єднуються.

Завдяки цьому через транзистори можна прокачати значний імпульсний струм. Навантаженням стоків польових транзисторів є 2 обмотки імпульсного трансформатора. Він тороїдальний, тобто у вигляді кільця з обмотками дроту досить великого перерізу.

Так як з імпульсного тороїдального трансформатора напруга знімається імпульсне, його потрібно випрямити. Для цих цілей служать два здвоєні діоди. Один має загальний катод ( MURF1020CT, FMQ22S), а інший загальний анод ( MURF1020N, FMQ22R). Ці діоди непрості, а швидкі (Fast), розраховані на прямий струм від 10 ампер.

В результаті на виході отримуємо двополярну напругу ±25 - 27V, яка потрібна для "розгойдування" потужних вихідних транзисторів підсилювача потужності звукової частоти (УМЗЧ).

Про важливі дрібниці. Щоб відремонтувати автопідсилювач у домашніх умовах, необхідний блок живлення на 12V і струм кілька амперів. Я використовую комп'ютерний блок живлення або блок 12V(8А) , який придбав для світлодіодної стрічки. Як підключити автомобільний підсилювач будинку читайте .

Далі буде...

Виготовлення гарного джерела живлення для підсилювача потужності (УНЧ) або іншого електронного пристрою – це дуже відповідальне завдання. Від того, яким буде джерело живлення, залежить якість і стабільність роботи всього пристрою.

У цій публікації розповім про виготовлення легкого трансформаторного блоку живлення для мого саморобного підсилювача потужності низької частоти "Phoenix P-400".

Такий нескладний блок живлення можна використовувати для живлення різних схем підсилювачів потужності низької частоти.

Передмова

Для майбутнього блоку живлення (БП) до підсилювача у мене вже був тороїдальний сердечник з намотаною первинною обмоткою на ~220В, тому завдання вибору "імпульсний БП або на основі мережевого трансформатора" не стояло.

У імпульсних джерел живлення невеликі габарити та вага, велика потужність на виході та високий ККД. Джерело живлення на основі мережевого трансформатора - має велику вагу, простий у виготовленні та налагодженні, а також не доводиться мати справу з небезпечною напругою при налагодженні схеми, що особливо важливо для таких початківців як я.

Тороїдальний трансформатор

Тороїдальні трансформатори, порівняно з трансформаторами на броньових сердечниках із Ш-подібних пластин, мають кілька переваг:

  • менший обсяг та вага;
  • вищий ККД;
  • найкраще охолодження для обмоток.

Первинна обмотка вже містила приблизно 800 витків проводом ПЕЛШО 0,8мм, вона була залита парафіном та ізольована шаром тонкої стрічки з фторопласту.

Вимірявши приблизні розміри заліза трансформатора можна виконати розрахунок його габаритної потужності, таким чином можна прикинути чи підходить осердя для отримання потрібної потужності чи ні.

Мал. 1. Розміри залізного сердечника для тороїдального трансформатора.

  • Габаритна потужність (Вт) = Площа вікна (см 2) * Площа перерізу (см 2)
  • Площа вікна = 3,14*(d/2) 2
  • Площа перерізу = h * ((D-d)/2)

Наприклад, виконаємо розрахунок трансформатора з розмірами заліза: D=14см, d=5см, h=5см.

  • Площа вікна = 3,14 * (5см/2) * (5см/2) = 19,625 см 2
  • Площа перерізу = 5см * ((14см-5см)/2) = 22,5 см 2
  • Габаритна потужність = 19,625*22,5 = 441 Вт.

Габаритна потужність трансформатора виявилася явно меншою ніж я очікував - десь 250 Ватт.

Підбір напруги для вторинних обмоток

Знаючи необхідну напругу на виході випрямляча після електролітичних конденсаторів, можна розрахувати необхідну напругу на виході вторинної обмотки трансформатора.

Числове значення постійної напруги після діодного мосту і конденсаторів, що згладжують, зросте приблизно в 1,3..1,4 рази, порівняно зі змінною напругою, що подається на вхід такого випрямляча.

У моєму випадку, для живлення УМЗЧ потрібна двополярна постійна напруга - по 35 Вольт на кожному плечі. Відповідно, на кожній вторинній обмотці має бути змінна напруга: 35 Вольт / 1,4 = ~25 Вольт.

За таким же принципом я виконав приблизний розрахунок значень напруги інших вторинних обмоток трансформатора.

Розрахунок кількості витків та намотування

Для живлення інших електронних блоків підсилювача було вирішено намотати кілька окремих вторинних обмоток. Для намотування котушок мідним емальованим дротом був виготовлений дерев'яний човник. Також його можна виготовити із склотекстоліту або пластмаси.

Мал. 2. Човник для намотування тороїдального трансформатора.

Намотка виконувалася мідним емальованим дротом, який був у наявності:

  • для 4х обмоток живлення УМЗЧ – провід діаметром 1,5 мм;
  • для решти обмоток – 0,6 мм.

Число витків для вторинних обмоток я підбирав експериментальним способом, оскільки мені не було відомо точну кількість витків первинної обмотки.

Суть методу:

  1. Виконуємо намотування 20 витків будь-якого дроту;
  2. Підключаємо до мережі ~220В первинну обмотку трансформатора та вимірюємо напругу на намотаних 20-ти витках;
  3. Ділимо потрібну напругу на отриману з 20 витків - дізнаємося скільки разів по 20 витків потрібно для намотування.

Наприклад: нам потрібно 25В, а з 20 витків вийшло 5В, 25В/5В=5 - потрібно 5 разів намотати по 20 витків, тобто 100 витків.

Розрахунок довжини необхідного дроту був виконаний так: намотав 20 витків дроту, зробив на ньому мітку маркером, відмотав і виміряв його довжину. Розділив потрібну кількість витків на 20, отримане значення помножив на довжину 20 витків дроту - отримав приблизно необхідну довжину дроту для намотування. Додавши 1-2 метри запасу до загальної довжини, можна намотувати провід на човник і сміливо відрізати.

Наприклад: потрібно 100 витків дроту, довжина 20-ти намотаних витків вийшла 1,3 метра, дізнаємося скільки разів по 1,3 метра потрібно намотати для отримання 100 витків - 100/20=5, дізнаємося загальну довжину дроту (5 шматків по 1, 3м) - 1,3 * 5 = 6,5м. Додаємо для запасу 1,5м та отримуємо довжину - 8м.

Для кожної наступної обмотки вимір варто повторити, оскільки з кожною новою обмоткою необхідна на один виток довжина дроту збільшуватиметься.

Для намотування кожної пари обмоток по 25 Вольт на човник були паралельно укладені відразу два дроти (для 2х обмоток). Після намотування, кінець першої обмотки з'єднаний з початком другої - вийшли дві вторинні обмотки для двополярного випрямляча з'єднання посередині.

Після намотування кожної з пар вторинних обмоток для живлення схем УМЗЧ вони були ізольовані тонкою фторопластової стрічкою.

Таким чином було намотано 6 вторинних обмоток: чотири для живлення УМЗЧ та ще дві для блоків живлення решти електроніки.

Схема випрямлячів та стабілізаторів напруги

Нижче наведено принципову схему блоку живлення для мого саморобного підсилювача потужності.

Мал. 2. Принципова схема джерела живлення саморобного підсилювача потужності НЧ.

Для живлення схем підсилювачів потужності НЧ використовуються два двополярні випрямлячі - А1.1 та А1.2. Інші електронні блоки підсилювача живляться від стабілізаторів напруги А2.1 та А2.2.

Резистори R1 і R2 потрібні для розрядки електролітичних конденсаторів, коли лінії живлення відключені від схем підсилювачів потужності.

У моєму УМЗЧ 4 каналу посилення, їх можна включати та вимикати попарно за допомогою вимикачів, які комутують лінії живлення хустку УМЗЧ за допомогою електромагнітних реле.

Резистори R1 і R2 можна виключити зі схеми, якщо блок живлення буде постійно підключений до плат УМЗЧ, в такому випадку електролітичні ємності будуть розряджатися через схему УМЗЧ.

Діоди КД213 розраховані на максимальний прямий струм 10А, у разі цього достатньо. Діодний міст D5 розрахований струм не менше 2-3А, зібрав його з 4х діодів. С5 та С6 – ємності, кожна з яких складається з двох конденсаторів по 10 000 мкФ на 63В.

Мал. 3. Принципові схеми стабілізаторів постійної напруги мікросхемах L7805, L7812, LM317.

Розшифрування назв на схемі:

  • STAB – стабілізатор напруги без регулювання, струм не більше 1А;
  • STAB+REG - стабілізатор напруги з регулюванням, струм не більше 1А;
  • STAB+POW - регульований стабілізатор напруги, струм приблизно 2-3А.

При використанні мікросхем LM317, 7805 та 7812 вихідну напругу стабілізатора можна розрахувати за спрощеною формулою:

Uвих = Vxx * (1 + R2/R1)

Vxx для мікросхем має такі значення:

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

Приклад розрахунку LM317: R1=240R, R2=1200R, Uвых = 1,25*(1+1200/240) = 7,5V.

Конструкція

Ось як планувалося використовувати напругу від блоку живлення:

  • +36В, -36В - підсилювачі потужності на TDA7250
  • 12В - електронні регулятори гучності, стерео-процесори, індикатори вихідної потужності, схеми термоконтролю, вентилятори, підсвічування;
  • 5В – індикатори температури, мікроконтролер, панель цифрового управління.

Мікросхеми та транзистори стабілізаторів напруги були закріплені на невеликих радіаторах, які я витягнув із неробочих комп'ютерних блоків живлення. Корпуси кріпилися до радіаторів через ізолюючі прокладки.

Друкована плата була виготовлена ​​із двох частин, кожна з яких містить двополярний випрямляч для схеми УМЗЧ та необхідний набір стабілізаторів напруги.

Мал. 4. Одна половинка плати джерела живлення.

Мал. 5. Інша половинка плати джерела живлення.

Мал. 6. Готові компоненти блока живлення для саморобного підсилювача потужності.

Пізніше, при налагодженні я дійшов висновку, що набагато зручніше було б виготовити стабілізатори напруг на окремих платах. Тим не менш, варіант "все на одній платі" теж непоганий і зручний.

Також випрямляч для УМЗЧ (схема малюнку 2) можна зібрати навісним монтажем, а схеми стабілізаторів (рисунок 3) у необхідній кількості - на окремих друкованих платах.

З'єднання електронних компонентів випрямляча показано малюнку 7.

Мал. 7. Схема з'єднань для збирання двополярного випрямляча -36В+36В з використанням навісного монтажу.

З'єднання потрібно виконувати, використовуючи товсті ізольовані мідні провідники.

Діодний міст із конденсаторами на 1000pF можна розмістити на радіаторі окремо. Монтаж потужних діодів КД213 (таблетки) на один загальний радіатор потрібно виконувати через ізоляційні термо-прокладки (терморезина або слюда), оскільки один із висновків діода має контакт із його металевою підкладкою!

Для схеми фільтрації (електролітичні конденсатори по 10000мкФ, резистори та керамічні конденсатори 0,1-0,33мкФ) можна нашвидкуруч зібрати невелику панель - друковану плату (рисунок 8).

Мал. 8. Приклад панелі з прорізами зі склотекстоліту для монтажу фільтрів випрямляча, що згладжують.

Для виготовлення такої панелі знадобиться прямокутний шматочок склотекстоліту. За допомогою саморобного різака (рисунок 9), виготовленого з ножівочного полотна по металу, прорізаємо мідну фольгу вздовж по всій довжині, потім одну з частин, що виходять, розрізаємо перпендикулярно навпіл.

Мал. 9. Саморобний різак з ножівочного полотна, виготовлений на верстаті.

Після цього намічаємо та свердлимо отвори для деталей та кріплення, зачищаємо тоненьким наждачним папером мідну поверхню та лудимо її за допомогою флюсу та припою. Впаюємо деталі та підключаємо до схеми.

Висновок

Ось такий нескладний блок живлення був виготовлений для майбутнього саморобного підсилювача потужності звукової частоти. Залишиться доповнити його схемою плавного включення (Soft start) та режиму очікування.

UPD: Юрій Глушнєв надіслав друковану плату для складання двох стабілізаторів з напругою +22В та +12В. На ній зібрані дві схеми STAB+POW (рис. 3) на мікросхемах LM317, 7812 та транзисторах TIP42.

Мал. 10. Друкована плата стабілізаторів напруги на +22В та +12В.

Завантажити – (63 КБ).

Ще одна друкована плата розроблена під схему регульованого стабілізатора напруги STAB+REG на основі LM317:

Мал. 11. Друкована плата для регульованого стабілізатора напруги на основі мікросхеми LM317.

Мабуть найважча частина конструкції підсилювачів для живлення каналу сабвуфера від бортової мережі 12 вольт. Про нього чимало відгуків у різних форумах, але зробити реально хороший перетворювач за порадами знавців дуже важко, в цьому переконайтеся самі, коли справа дійде цій частині конструкції. Для цього я вирішив зупинитися на збиранні перетворювача напруги, мабуть це буде найдокладнішим описом, оскільки в ній викладено двотижневу працю, як кажуть у народі - від<<А>> до<<Я>>.
Схем перетворювачів напруги море, але як право після збирання з'являються дефекти, неполадки в роботі, незрозумілі перегріви окремих деталей та частин схеми. Складання перетворювача у мене затяглося на два тижні, оскільки в основну схему було внесено низку змін, у результаті я сміливо можу заявити, що вийшов потужний і надійний перетворювач.
Основним завданням було побудувати перетворювач на 300-350 Вт для живлення підсилювача за схемою Ланзара, все вийшло красиво і акуратно, все крім плати, хімія для травлення плат у нас великий дефіцит, тому довелося використовувати макетну плату, але не раджу повторювати мої муки, паяти проводку для кожної доріжки, лудити кожну дірочку та контакт - робота не з простих, про це можна судити подивившись на плату зі зворотного боку. Для красивого зовнішнього вигляду на плату приклеєно широкий зелений скотч.

Імпульсний трансформатор

Основна зміна у схемі – імпульсний трансформатор. Майже у всіх статтях саморобних сабвуферних установок трансформатор роблять на феритових кільцях, але кільця іноді не доступні (як у моєму випадку). Єдине, що було - альсиферове кільце від високочастотного дроселя, але робоча частота цього кільця не дозволяла використовувати його як трансформатор у перетворювачі напруги.

Тут мені пощастило, майже задарма отримав пару комп'ютерних блоків живлення, на щастя в обох блоках були цілком ідентичні трансформатори.

У результаті було вирішено використовувати два трансформатори в якості одного, хоча один такий трансформатор може забезпечити бажану потужність, але при намотуванні обмотки просто не влізли б, тому було вирішено переробляти обидва трансформатори.

На початку, потрібно зняти серця, насправді робота досить проста. Запальничкою гріємо феритову палицю, яка замикає основне серце і після 30 секунд гарячого клей плавиться і феритова палиця випадає. Від перегріву властивості палиці можуть зміниться, але це не так вже й важливо, оскільки ціпки в основному трансформаторі ми використовувати не будемо.

Так робимо і з другим трансформатором, потім знімаємо всі штатні обмотки, очищаємо висновки трансформаторів і спилюємо одну з бічних стін обох трансформаторів, бажано спиляти вільну від контактів стінку.

Наступною частиною робіт є приклеювання каркасів. Місце кріплення (шов) можна просто обмотати ізолентою або скотчем, використовувати різноманітні клеї не раджу, оскільки це може стати на заваді вставці сердечника.

Досвід у збиранні перетворювачів напруги був, проте цей перетворювач вижив з мене всі соки і гроші, оскільки в ході робіт було загроблено 8 полевиків і у всьому був винен трансформатор.
Досвіди з кількістю витків, технології намотування та перерізу проводів призвели до радуючих результатів.
Отже найважче – намотування. На багатьох форумах радять мотати товсту первичку, але досвід показав, що для отримання вказаної потужності багато не треба. Первинна обмотка складається з двох повністю ідентичних обмоток, кожна з них намотана 5-ма жилами дроту 0,8мм, розтягнута по всій довжині каркаса, але не поспішатимемо. Для початку беремо провід з діаметром 0,8мм, провід бажано новий і рівний, без вигинів (хоча я використовував провід від мережевої обмотки тих самих трансформаторів від блоків живлення).

Далі по одному дроту мотаємо 5 витків по всій довжині каркаса трансформатора (можна також мотати джгутом усі жили разом). Після намотування першої жили її потрібно зміцнити, просто накручуванням на бічні висновки трансформатора. Після вже мотаємо решту жил, рівно і акуратно. Після закінчення намотування, потрібно позбавитися лакового покриття на кінцях обмотки, це можна зробити декількома способами - гріти дроти потужним паяльником або здирати лак окремо з кожного дроту монтажним ножем або бритвою. Після цього потрібно залудити кінчики проводів, сплітаємо їх у кіску (зручно використовувати плоскогубці) і покриваємо товстим шаром олова.
Після цього переходимо до другої половини первинної обмотки. Вона повністю ідентична з першою, перед її намотуванням першу частину обмотки покриваємо ізолентою. Друга половина первинної обмотки теж розтягнута по всьому каркасу і намотана в тому ж напрямку, що й перша, мотаємо за тим самим принципом, за однією жилою.

Після закінчення намотування потрібно сфазувати обмотки. У нас має бути одна обмотка, яка складається з 10 витків і має відвід від середини. Тут важливо пам'ятати одну важливу деталь - кінець першої половини повинен приєднатися з початком другої половинки або навпаки, щоб не виникли труднощі під час фазування, краще все робити за фотографіями.
Після старанної роботи первинна обмотка нарешті готова! (Можна попити пивка).
Вторинна обмотка теж вимагає великої уваги, оскільки саме вона буде живити підсилювач потужність. Намотана за тим же принципом, що і первинна, тільки кожна половинка складається з 12 витків, що забезпечує на виході двополярну напругу 50-55 вольт.

Обмотка складається з двох половинок, кожна намотана 3-ма жилами дроту 0,8 мм, дроти розтягнуті по всьому каркасу. Після намотування першої половинки обмотку ізолюємо і поверх мотаємо другу половину в тому ж напрямку, що і першу. У результаті у нас виходять дві однакові половинки, які фазуються так само, як первинка. Після висновки очищають, сплітають і запаюють один до одного.

Один важливий момент - якщо вирішили використовувати інші різновиди трансформаторів, то слідкуйте, щоб у половинок серця не було зазору, внаслідок дослідів, було виявлено, що навіть найменший зазор в 0,1 мм різко порушує роботу схеми, струм споживання зростає в 3-4 рази. Польові транзистори починають перегріватися так, що кулер не встигає охолодити їх.

Готовий трансформатор можна екранувати мідною фольгою, але особливо великої ролі не грає.

У результаті виходить компактний трансформатор, який легко здатний віддавати потрібну потужність.

Схема пристрою не з простих, радіоаматорам-початківцям не раджу зв'язатися з ним. Основа, як завжди, генератор імпульсів, побудований на інтегральній мікросхемі TL494. Додатковий підсилювач на виході побудований на парі малопотужних транзисторів серії ВС 557 майже повний аналог ВС556, з вітчизняного інтер'єру можна застосувати КТ3107. Як силові ключі застосовані дві пари потужних польових транзисторів серії IRF3205, по 2 польові на плече.

Транзистори встановлені на невеликі тепловідведення від комп'ютерних блоків живлення, заздалегідь ізольовані від тепловідведення спеціальною прокладкою.
Резистор 51 ом - єдина деталь схеми, яка перегрівається, тому резистор потрібен на 2 вати (хоча в мене всього 1ват), але перегрів не страшний, це ніяк не впливає на роботу схеми.
Монтаж, особливо на макетній платі, дуже занудний процес, тому краще все робити на друкованій платі. Плюсові та мінусові доріжки робимо ширше, потім покриваємо товстим шарам олова, оскільки по них протікатиме чималий струм, теж і зі стоками полівиків.
Резистори на 22 ома ставимо на 0,5-1ват, вони призначені для зняття перевантаження з мікросхеми.

Обмежувальні резистори струму затвора полівиків і обмежувальний резистор струму живлення мікросхеми (10ом) бажано на підлогу вата, решта резистори можна на 0,125ват.

Частоту перетворювача задають за допомогою конденсатора 1,2nf і резистором 15к, зменшенням ємності конденсатора і збільшенням опору резистора можна підняти частоту або навпаки, але з частотою бажано не грати, оскільки може порушити роботу всієї схеми.
Випрямлювальні діоди використані серії КД213А, вони найкраще справлялися, оскільки через робочу частоту (100 кГц) почувалися відмінно, хоча можна використовувати будь-які швидкодіючі діоди зі струмом не менше 10 ампер, також можливо використовувати діодні зборки шоттки, які можна знайти в тих же комп'ютерних блоках живлення, в одному корпусі 2 діоди, які мають загальний катод, таким чином для діодного мосту вам знадобиться 3 таких діодних зборок. Ще один діод встановлений на живлення схеми, цей діод служить захистом від переплюсування живлення.

Конденсатори, на жаль, у мене з напругою 35 вольт 3300 мкф, але напругу краще підібрати від 50 до 63 вольт. На плече стоять два такі конденсатори.
У схемі використано 3 дроселі, перший для живлення схеми перетворювача. Цей дросель можна намотати на стандартних жовтих кільцях блоків живлення. Поступово по всьому кільцю мотаємо 10 витків, провід у два жила по 1 мм.


Дроселі для фільтрації вч перешкод вже після трансформатора, містять також 10 витків, провід з діаметром 1-1,5мм, намотані на тих же кільцях або на феритових стрижнях будь-якої марки (діаметр стрижнів не критичний, довжина 2-4см).
Живлення перетворювача подається при замиканні дроту Remote Control (REM) на плюс живлення, цим замикається реле і перетворювач починає працювати. У мене використовувалися два реле, з'єднані паралельно на 25 ампер кожна.

Кулери припаяні на блок перетворювача і включаються відразу після включення проводу RЕМ, один з них призначений для охолодження перетворювача, інший для підсилювача, можна один з кулерів встановити у зворотному напрямку, щоб останній виводив із загального корпусу тепле повітря.

ПІДСУМКИ І ВИТРАТИ

Ну, що тут казати, перетворювач виправдав усі надії та витрати, працює як годинник. Внаслідок дослідів, він зміг віддавати чесні 500 ватів і зміг би більше, якби не помер діодний міст блоку, яким живив перетворювач.
Загалом на перетворювач було витрачено (ціни вказані для загальної кількості деталей, а не для одного)

IRF3205 4шт - 5$
TL494 1шт -0,5$
ВС557 3шт - 1$
КД213А 4шт - 4$
Конденсатори 35в 3300мкф 4шт - 3$
Резистор 51ом 1шт - 0,1$
Резистор 22ом 2шт -0,15 $
Макетна плата – 1$


З цього списку діоди та конденсатори дісталися задарма, думаю крім полевиків і мікросхеми все можна знайти на горищі, попросити у друзів або в майстернях, таким чином ціна на перетворювач не перевищує 10 $. Купити готовий китайський підсилювач для саба з усіма зручностями можна за 80-100$, а товари відомих фірм коштують чимало, від 300 до 1000$, натомість можна зібрати підсилювач ідентичної якості всього за 50-60$ навіть менше, якщо знаєш звідки брати деталі , сподіваюся зміг відповісти на багато питань.