Как работают преобразователи напряжения в автомобильных усилителях. Какие бывают типы преобразователей. Какие схемы используются в современных усилителях. Как выбрать подходящий преобразователь для автомобильного усилителя.
Назначение и принцип работы преобразователей напряжения в автомобильных усилителях
Преобразователь напряжения является ключевым элементом блока питания автомобильного усилителя звука. Его основные функции:
- Повышение напряжения бортовой сети автомобиля (12-14 В) до уровня, необходимого для работы усилительных каскадов (обычно ±30-60 В)
- Формирование двухполярного напряжения питания
- Гальваническая развязка выходных цепей усилителя от бортовой сети
- Стабилизация выходного напряжения при колебаниях напряжения в бортовой сети
Принцип работы преобразователя основан на преобразовании постоянного напряжения в переменное высокой частоты, его трансформации и последующем выпрямлении. Это позволяет эффективно повысить напряжение при относительно небольших габаритах трансформатора.
Основные типы преобразователей напряжения для автомобильных усилителей
Преобразователи напряжения в автомобильных усилителях можно разделить на два основных типа:
1. Нестабилизированные преобразователи
Преимущества:
- Простота схемы
- Низкая стоимость
- Высокий КПД
Недостатки:
- Нестабильное выходное напряжение
- Увеличение искажений на пиках мощности
- Необходимость большего запаса по мощности
2. Стабилизированные преобразователи
Преимущества:
- Стабильное выходное напряжение
- Меньшие искажения на пиках мощности
- Возможность точной настройки выходного напряжения
Недостатки:
- Более сложная схема
- Более высокая стоимость
- Несколько меньший КПД
Схемотехника современных преобразователей напряжения для автомобильных усилителей
В современных автомобильных усилителях используются следующие основные схемы преобразователей:
1. Преобразователи на дискретных элементах
Такие схемы по-прежнему встречаются в недорогих усилителях. Основные элементы:
- Задающий генератор на транзисторах или специализированной микросхеме
- Выходной каскад на мощных биполярных или полевых транзисторах
- Импульсный трансформатор
- Выпрямитель и сглаживающий фильтр
2. Преобразователи на специализированных микросхемах
Наиболее распространенный вариант в современных усилителях. Используются микросхемы ШИМ-контроллеров, например:
- TL494
- SG3525
- UC3842
- IR2153
Такие схемы позволяют реализовать стабилизированный преобразователь с минимальным количеством внешних компонентов.
3. Преобразователи с цифровым управлением
В high-end усилителях встречаются преобразователи с управлением от микроконтроллера. Это позволяет реализовать:
- Адаптивное управление преобразователем
- Мягкий старт
- Защиту от перегрузки и короткого замыкания
- Термозащиту
- Дистанционное управление и мониторинг
Особенности конструкции преобразователей для автомобильных усилителей
При разработке преобразователей для автомобильных усилителей необходимо учитывать следующие факторы:
- Широкий диапазон входных напряжений (9-16 В)
- Высокие пусковые токи
- Необходимость защиты от переполюсовки
- Требования по электромагнитной совместимости
- Работа в широком диапазоне температур
- Устойчивость к вибрациям
Выбор преобразователя напряжения для автомобильного усилителя
При выборе или разработке преобразователя напряжения для автомобильного усилителя следует учитывать следующие параметры:
- Требуемая выходная мощность
- Стабильность выходного напряжения
- КПД преобразователя
- Уровень пульсаций выходного напряжения
- Электромагнитные помехи
- Габариты и масса
- Стоимость
Перспективные направления развития преобразователей для автомобильных усилителей
Основные тенденции в развитии преобразователей напряжения для автомобильных усилителей:
- Повышение рабочей частоты для уменьшения габаритов
- Применение GaN и SiC транзисторов
- Внедрение цифровых методов управления
- Повышение КПД
- Улучшение электромагнитной совместимости
- Интеграция преобразователя в усилительные микросхемы
Заключение
Преобразователь напряжения является ключевым элементом автомобильного усилителя, во многом определяющим его характеристики и стоимость. Правильный выбор схемы и компонентов преобразователя позволяет создать эффективный и надежный усилитель с высоким качеством звучания.
cxema.org — Преобразователь для автомобильного сабвуфера
Преобразователь для автомобильного сабвуфера
Преобразователь напряжения предназначен для повышения бортовых 12 Вольт автомобиля до нужного уровня для питания усилителя мощности. Наш преобразователь способен питать довольно мощные усилители низкой частоты для сабвуфевра. Выходная мощность преобразователя составляет 250-270 ватт, отлично подходит для питания одного-двух усилителей на микросхеме TDA7293/94 (даже по схеме Чивильча).
Для начала разберемся с намоткой импульсного трансформатора. Берем кольцо 40х25х11 марки 2000НМ, и закругляем острые углы со всех сторон. Удобно использовать надфиль.
После этого кольцо обматываем тканевой изолентой. Первичная обмотка растянута по всему кольцу и содержит 2х6 витков, провод 0,7мм из пяти жил.
Для начала нужно отрезать 10 кусков провода 0,7мм (по пять жил для каждой половинки). Длина каждого куска 30 см. Далее собираем шину из 5 жил, таким образом получаем две шины, каждая из 5 — и жил провода 0,7мм. Затем с кончиков проводов сдираем лак, скручиваем и залужаем. Мотаем оба плеча сразу — равномерно по всему кольцу. После полной намотки получается 4 вывода. После этого один конец первой половины обмотки подключаем к другому концу второй половины. К примеру — начало одной половины к концу второй или начало второй к концу первого.
После намотки первичной обмотки трансформатор изолируют той же тканевой изолентой и мотаем вторичную — повышающую обмотку.
Обмотка содержит содержит 2х18 витков. Обмотку мотают и фазируют по тому же принципу, что и первичную. На сей раз обмотка намотана двумя жилами провода 1,2 мм. После этого опять изолируем обмотку, хотя эту изоляцию можно и не ставить.
Далее собираем саму схему преобразователя.
Схема построена на традиционном ШИМ контроллере TL494. Преобразователь не имеет контроля выходного напряжения, но просадка небольшая, сама схема работает довольно стабильно. В качестве полевых ключей использованы транзисторы серии IRFZ44. При замене на IRF3205 мощность можно увеличить до 300 ватт. На маломощных транзисторах построен серии BC557 (можно заменить на BC556 или на отечественный КТ3107). Драйвер предназначен для усиления сигнала с микросхемы.
Схема в особой наладке не нуждается и должна заводится сразу. Для страховки, в цепь питания подключаем лампу накаливания (галогенку 12 вольт 60-120 ватт). Лампу подключаем последовательно в разрыв плюса или минуса питания.
В качестве выпрямителя можно использовать любые импульсные диоды с рабочей частотой более 60кГц, обратное напряжение не менее 50 вольт при токе не менее 10 А. Можно использовать отечественные диоды серии КД213А (ток 10 А при рабочей частоте до 100кГц) или диодные сборки Шоттки из компьютерных блоков питания.
Дроссель на входе питания может быть намотан на кольце от порошкового железа или же на ферритовом стержне с длиной 2,5см. Мотается дроссель двумя жилами миллиметрового провода и содержит 7-10 витков.
Дроссели на в выходной части можно мотать на стержне из феррита с длиной 2-3 см (или же на кольце) и состоит из 5-7 витков. Для намотки можно использовать провод с сечением 1,2 мм 9для удобства можно мотать двумя жилами провода 0,6-0,7мм).
Печатная плата в формате *.lay
Автор материала kosty Краснодарский кр. Тихорецк.
Преобразователь напряжения для автоусилителя
Зачастую радиолюбители, которые желают изготовить импульсный трансформатор, не доводят до конца свое воплощение. Либо они вообще не желают связываться с таким устройством.
Вариант данной схемы был случайно найден в старых книжках по электронике. Мощность трансформатора составляет 500 Вт, что является неплохим результатом.
На снимке предоставлен силовой импульсный трансформатор, который намотан на трех кольцах М-2000НМ-1, с размерами К40х25х11. Эти три ферритовых кольца можно склеить между собой обычным клеем.
Данный магнитопровод рекомендуется изолировать изолентой, а лучше лакотканью.
Первичная обмотка такого силового трансформатора изготовлена из 4 витков. Провод используется толщиной 1.5 мм, а обмотка намотана сразу в 8 проводов.
После того, как была выполнена первичная обмотка, следует разделить пучок проводов на две части, в каждой из них должно быть по 4 провода.
Опять же, после выполнения предыдущих действий, следует тщательно обмотать лакотканью. Следующая цель – намотать вторичную обмотку. Она должна быть составлена из 15 витков (лучше из 17, чтобы при необходимости было возможно падения напряжения до 9.5 В). В каждом витке должно быть по 8 проводов диаметром 0.65 мм. После намотки первичной и вторичной необходимо выполнить обмотку питания широтно-импульсной модуляции и драйвера ключей. Такая обмотка должна быть составлена из 8 витков и двух проводов, которые сделаны диаметром 0.55 мм. Далее следует определить начало и конец обмотки и присоединить к общей схеме. Полученный трансформатор лучше обмотать все той же лакотканью.
Для схемы усилителя нужна плата. Ее можно изготовить способом лазера и утюга. Для этого следует взять бумагу, на которую клеится самоклеющаяся пленка, и приклеить ее на обычную плотную бумагу размером А4, которая используется в принтере.
Далее на полученной бумаге с пленкой нужно напечатать рисунок лазерным принтером. Затем стеклотекстолит необходимо хорошенько зачистить мелкой наждачной бумагой и обезжирить поверхность. На стеклотекстолит приложить рисунок и поверхность разгадить утюгом. Потом примерно на одну минуту поместить полученный результат в воду для того, чтобы бумага размокла. Эту бумагу следует отлепить и проверить рисунок. При необходимости его можно подправить. А потом поместить рисунок в раствор хлорного железа. Затем промыть мыльным раствором, высушить, лишнее убрать ацетоном и тряпкой и снова зачистить наждачкой.
Теперь полученную плату можно использовать и добавлять на нее различные устройства, например как показано на снимке.
Если такая схема работает, то на нее уже со спокойной душой можно присоединять трансформатор, сделанный ранее.
Кстати, дроссель L1 содержит 15 витков, он намотан тремя проводами, каждый диаметром 1.5 мм. А дросселя L2-L5 содержат 20 витков, намотаны одним проводом диаметром 1.2 мм.
Чертеж ПП: pr03.zip
Удачного выполнения работы, пусть все у вас получится!
Автор: Etxt
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО САБВУФЕРА
Двухканальный ШИМ контроллер IR2153 обладает высокой точностью работы, благодаря чему, стал широко применяться в импульсных блоках питания и преобразователях напряжения. Сегодня будет рассмотрен вариант импульсного преобразователя для автомобильного сабвуфера, на основе микросхем ТДА7293/94. Такой преобразователь предназначен для питания указанной микросхемы от бортовой сети автомобиля 12 вольт. С питанием +/-28…+/-30 вольт данная микросхема способна развивать номинальную мощность 80 ватт, максимальная мощность составляет 100 ватт, а пиковая доходит до 110-120 ватт. В архиве рисунки печатных плат, а ниже сама схема преобразователя.
Схема, плата и трансформатор
Преобразователь достаточно мощный и может питать сразу две микросхемы. Мускулами преобразователя являются полевые транзисторы серии IRFZ44, в плече использовано по 2 транзистора. Трансформатор от компьютерного блока питания. Сначала с него надо снять все заводские обмотки, затем мотаем новую — первичная состоит из 10 витков, имеет отвод от середины.
Сначала на каркасе мотают пробные 5 витков, для того, чтобы примерно узнать, сколько провода уйдет на намотку. Затем пробный провод снимают и получаем примерную длину провода намотки. Отрезаем 10 жил того же провода, провод 0,6-0,8 мм. Отрезки должны иметь идентичную длину. Из отрезков отделяем 5 жил и ими мотаем первую обмотку, точнее одну половину первичной обмотки. Состоит обмотка из 5 витков, мотают вверх по длине каркаса. Затем поверх мотают вторую половину обмотки, которая полностью идентична первой половине.
После мотают вторичную обмотку — 26 витков с отводом от середины, мотают по половинкам, точно так, как мотали первичную. Обмотка мотается 2-я жилами провода 0,7 мм. Выходная мощность преобразователя порядка 200-250 ватт, чего достаточно для очень мощного автомобильного сабвуфера. На выходе можно использовать любые импульсные диоды на 10 Ампер. Дроссель по питанию намотан на кольце от компьютерного БП (желтое кольцо из порошкового железа). Содержит дроссель 7 витков, намотана двумя жилами провода 1 мм. Остальные дроссели (после трансформатора) тоже намотаны на идентичных кольцах (можно также использовать ферритовые кольца и стержни, намоточные данные сохраняются), число витков 7, провод 2 жилы 0,7 мм.
Конечно в рамках небольшой статьи всех тонкостей не рассказать — поэтому заходите на форум по сабвуферам и спрашивайте что непонятно там.
Originally posted 2018-12-09 18:50:59. Republished by Blog Post Promoter
Преобразователь напряжения для сабвуфера – Поделки для авто
Преобразователь напряжения является оной из главных частей автомобильных усилителей, обладающих высокой мощностью. Преобразователь напряжения способен обеспечить необходимые параметры питания для автомобильных усилителей высокой мощности. Любой из электронщиков в курсе того, что нет возможности получить более 18 ватт звуковой мощности на такую нагрузку, как 4 Ом от напряжения в 12 Вольт (то есть, от напряжения в бортовой сети машины). Однако для питания мощных сабвуферных головок явно будет недостаточно 18 ватт, так как временами мощность головок может составлять по несколько тысяч ватт.
Преобразователь напряжения представляет собой блок питания для последующих частей (блоки предварительных стабилизаторов и усилителей, фильтр, сумматор) и усилителя. Существует возможность применения схемы довольно легкого, но хорошего двухтактного преобразователя, построенного на микросхеме TL494, специально для строения автомобильных усилителей небольшой мощности (80-120 ватт).
TL494 является двухтактным ШИМ контроллером, подключенным по схеме генератора импульсов, частоту которого можно определить посредством подбора компонентов цепи R3/C4. Рекомендовано настраивать генератор на такую частоту, как 45-60 кГц.
Трансформатор будет мотаться на кольце, которое подходит по размеру. В данном случае, использовалось импортное ферритовое кольцо с мощностью в 150 ватт от импульсного источника питания. С подобным сердечником существует возможность получения мощности в 200-220 ватт. Однако был сделан инвертор для усилителя на микросхеме TDA7294. Соответственно, инвертор обладает двойным запасом по мощности.
Существует возможность замены силовых ключей серии IRFZ44 на любые иные. Например, на IRL3705 IRF3205 IRFZ40/46/48 либо на любые из аналогичных силовых ключей. С обозначенными ключами показатель номинальной мощности инвертора составляет 150 ватт, а максимальная мощность составит 200 ватт. В том случае, если осуществить замену полевых ключей на IRF3205, существует возможность с легкостью снять выходную мощность 300 ватт с одной парой транзисторов. Однако может быть, предстоит осуществить подбор сердечника, обладающего большим размером.
Как сердечник для импульсного трансформатора, существует возможность применять ферритовые кольца, проницательность которых составляет от 1500 до 3000НМ. Оптимальным вариантом будет 2000НМ. В данном случае в трансформаторе будет значительно меньше потерь.
Пятью жилами провода 0,8 мм намотана первичная обмотка. Она состоит из 2×5 витков. Эту обмотку растянули по всему кольцу. Идентичным образом, нужно мотать вторичную обмотку, состоящую из 13 витков. Она наматывается тем же самым проводом. Однако здесь всего три жилы.
ВАЖНО! Первичная и вторичная обмотка должна обязательно мотаться в одном и том же направлении. Необходимо будет сфазировать обмотки после намотки.
В первичную цепь входит две равноценных обмотки, в каждой из которых по пять витков. Далее следует подключить к самому началу второй обмотки конец одной из данных обмоток. Отвод от середины будет представлять собой место стыковки. По такому же принципу необходимо подключить обмотки вторичной цепи. Здесь местом стыковки будет средняя точка GND.
На кольце феррита может быть намотан входной дроссель, состоящий из семи витков провода 1,5 мм. Существует возможность также мотать обмотку дросселя на ферритовом стержне, диаметр которого составляет не менее 4 мм, а длина от 25 мм, либо на кольцах из порошкового железа.
Использовались готовые выходные дросселя, от компьютерных блоков питания. Они были намотаны на ферритовых стержнях, состоящих из 8 витков провода 1 мм с длиной в 2,5 см.
Автомобильный аудио усилитель 4 х100 Вт – Поделки для авто
Представлен 400Вт-ный усилитель мощности автомобиля на основе двухтактного преобразователя, собранного на ШИМ-контроллере TL494 (KA7500). Его мощности хватит для 4-х усилителей на TDA7294.
Три трехзначных индикатора на передней панели показывает фактическое напряжение батареи, температуру, а также предполагаемую мощность (эта часть не описана в данной статье).
Двухтактный преобразователь
Здесь использован очень хороший и проверенный набор-конструктор AVT2732, где включены все защиты по напряжению и току. Преобразователь основан на TL494 (KA7500), он работает на частоте 30 кГц, и управляет двумя полевыми транзисторами IRFP064N.
К сожалению, они имеют большую емкость затвора, поэтому необходимо использовать эмиттерный повторитель – в данном случае две пары BD139 и BD140. В качестве выпрямительных диодов использованы сверх быстрые FES16. Конденсаторы для сглаживания пульсаций 4x 4700 мкФ.
Защита от превышения напряжения заботится о безопасности усилителя мощности – ШИМ-контроллер отключится, если напряжение превысит 15В на входе (преобразователь не имеет стабилизации напряжения). Защита от понижения напряжения заботиться о разряде аккумулятора автомобиля – ШИМ-контроллер отключится, если напряжение упадет до 9В.
Токовая защита заботиться о ключевых транзисторах и общей безопасности всей цепи. Это очень хороший, простой и надежный способ – если транзисторы перегружены, то на входе компаратора IN + мы получим более высокое напряжение.
Это измеряется простой схемой, состоящей из диода 1N4148 и RC-фильтра (10K, 10n). На IN- мы можем настроить требуемое напряжение сравнения потенциометром PR1 и если напряжение на IN + превышает его то, ШИМ-контроллер отключится. Зеленый диод означает нормальную работу, красный диод означает, что одна из защит отключила контроллер.
Для перезапуска надо выключить, а затем включить питание схемы. Схема плавного включения позволяет медленно запускать конвертер и заряжать большую емкость на выходе. Преобразователь питается от цепи REMOTE, и потребляет не более 50 мА.
Намотан трансформатор на ферритовым сердечнике TX42 (TX42 / 13/26) с ом 3C90, намотан медным проводом 0,7 мм. Первичная обмотка: 4 витка по 20 проводов.
Вторичная: 11 витков по 6 проводов. Это конфигурация позволяет получить + /-40V из входного напряжения 14,5В.
Я не использовал стабилизацию напряжения для + /-40В т.к. это безопасное напряжение для работы TDA7294. Во время работы, это напряжение снизится до примерно +/-30V, которое идеально подходит для работы с 4 Ом нагрузкой.
Усилитель мощности
4 микросхемы TDA7294 включены по их типовой схеме в спецификации. Теоретически, выходная мощность каждого из них 100Вт …
Я сделал несколько измерений и получил мощность 85Вт от каждого канала усилителя с коэффициентом искажений 1%. Цепи по входам MUTE и ST-BY изменены – см рис.17
в спецификации – и постоянно подключены к + V через диод 1N1418.
Чипы соединены попарно по линиям ST-BY и MUTE, таким образом, они управляются тоже парами: каналы А + B и C + D. Это важно, потому что эти каналы могут работать по обычной или мостовой схеме – и это хорошо, если их можно включить / отключить одновременно.
Рядом со входными разъемами есть перемычки для выбора обычного или мостового включения. Для мостового включения А+ B и C + D, входной сигнал подключают только к А и С, а в каналах В и D надо вставить 2 перемычки, там где написано “bridge А+B ”или “bridge C+D ”- одну перемычку туда, где до этого был вход, а вторую на соседний контакт, который соединяет инвертированный сигнал от 1-го канала ко входу 2-го.
Теперь оба канала работают по мостовой схеме, не забудьте подключить динамики правильно.
На печатной плате конструкции предусмотрен дополнительный фильтр нижних частот, с частотой среза примерно 80 Гц.
Вы можете использовать его по своему желанию, например, подключить его, до мостовых каналов, чтобы получить хорошую мощность на выходе сабвуфера. Фильтр питается симметричным напряжением +/-12В, стабилизированным диодами Зенера.
Схема, печатки и всё остальное в архиве скачать…
И ещё хочу отметить один момент, если вы решили купить новый автомобиль, то хочу порекомендовать KIA. Заходите на официальный сайт KIA и выбирайте себе авто, весь ряд у вас перед глазами, комплектации и цены, тест-драйв и многое другое.
Блоки питания автомобильных усилителей звука, схемотехника и принцип работы
Рис. 1 моноплата автомобильного усилителя звука с раздельными преобразователями напряжения питания
Преобразователь напряжения в схеме блоков питания автомобильных усилителей, как и любой источник питания, имеет некоторое выходное сопротивление. При питании от общего источника между каналами многоканальных усилителей звука возникает взаимосвязь, которая тем больше, чем выше выходное сопротивление источника питания. Оно, обратно пропорционально мощности преобразователя.
Одной из составляющих выходного сопротивления блока питания становится и сопротивление питающих проводов. В моделях высокого класса для питания выходных каскадов усилителя мощности звука используют медные шины сечением 3…5 мм. Это наиболее простое решение проблем с питанием усилителя звука, улучшающее динамику и качество звучания.
Конечно, повысив мощность источника питания, взаимное влияние каналов можно уменьшить, но полностью исключить его нельзя. Если же использовать для каждого канала отдельный преобразователь, проблема снимается. Требования к отдельным источникам питания при этом можно заметно снизить. Обычно уровень переходного затухания автомобильных усилителей с общим блоком питания составляет для бюджетных моделей 40…55 дБ, для более дорогих — 50…65 дБ. Для автомобильных усилителей звука с раздельными блоками питания этот показатель превышает 70 дБ.
Преобразователи напряжения питания делятся на две группы — стабилизированные и нестабилизированные. Нестабилизированные заметно проще и дешевле, но им свойственны серьезные недостатки. На пиках мощности выходное напряжение преобразователя снижается, что приводит к увеличению искажений. Если увеличить мощность преобразователя, это снизит экономичность при малой выходной мощности. Поэтому нестабилизированные преобразователи применяются, как правило, в недорогих усилителях с суммарной мощностью каналов не более 100… 120 Вт. При более высокой выходной мощности усилителя предпочтение отдается стабилизированным преобразователям.
Как правило, блок питания смонтирован в одном корпусе с усилителем (на рис. 1 показана моноплата автомобильного усилителя звука с раздельными преобразователями напряжения питания), но в некоторых конструкциях он может быть выполнен в виде внешнего блока или отдельного модуля. Для включения автомобильного усилителя в рабочий режима усилителя используется управляющее напряжение от головного аппарата (вывод Remote). Потребляемый по этому выводу ток минимален — несколько миллиампер — и никак не связан с мощностью усилителя. В автомобильных усилителях обязательно используется защита от короткого замыкания нагрузки и от перегрева. В ряде случаев имеется также защита акустичеких систем от постоянного напряжения в случае выхода из строя выходного каскада усилителя. Эта часть схемы для современных автомобильных усилителей стала практически типовой и может отличаться незначительными изменениями.
Автомобильные усилители имеют еще одну особенность. Обычно компоненты аудиосистемы удалены друг от друга и для их соединения используются относительно длинные соединительные кабели длина которых в автомобиле может достигать десятка и более метров. Чтобы исключить образование паразитного контура чувствительного к наводкам, приходится принимать специальные меры. Прежде всего нужно стремиться к тому, чтобы в системе была одна точка заземления (точка соединения с «массой» автомобиля), но это условие не всегда можно выполнить. Для уменьшения уровня помех общий провод входных цепей блока питания и общий провод его выходных цепей имеют полную гальваническую развязку или связаны через резистор R1 сопротивлением порядка 1 кОм, как показано на рисунке 2. В зависимости от места и способа монтажа усилителя, линий питания и связи для достижения минимального уровня наводок может понадобиться и непосредственное соединение первичных и вторичных цепей.
Рис. 2 Схема стабилизированного блока питания автомобильного усилителя звука «Monacor НРВ 150»
В первых автомобильных усилителях в блоках питания использовались преобразователи напряжения, выполненные полностью на дискретных элементах. Пример такой схемы стабилизированного блока питания автомобильного усилителя звука «Monacor НРВ 150» (рис. 2). На схеме сохранена заводская нумерация элементов.
Задающий генератор выполнен на транзисторах VT106 и VT107 по схеме симметричного мультивибратора. Работой задающего генератора управляет ключ на транзисторе VT101. Транзисторы VT103, VT105 и VT102, VT104 — двухтактные буферные каскады, улучшающие форму импульсов задающего генератора. Выходной каскад выполнен на параллельно включенных биполярных транзисторах VT111, VT113 и VT110, VT112. Согласующие эмиттерные повторители на VT108 и VT109 питаются пониженным напряжением, снимаем
Схема автомобильного усилителя мощностью 350 Вт SG3525 Преобразователь постоянного тока в постоянный
Я также размещаю автомобильный усилитель, 100% собственное достижение. Усилитель состоит из импульсного источника питания (импульсный источник), генератора SG3525 и 4 + 4 N-mos IRFZ48, а усилитель выполнен по «классической» схеме N-mos 350 с 6 конечными точками IRFP240 …. Electronics Projects, Handmade 350W Схема автомобильного усилителя SG3525 DC to DC Converter «Схемы аудиоусилителя, схема преобразователя постоянного тока, схема SG3525, транзисторный усилитель» Дата 2019/08/03
Я также публикую автомобильный усилитель, 100% собственное достижение.Усилитель состоит из импульсного источника питания (импульсный источник), генератора SG3525 и 4 + 4 N-mos IRFZ48, а усилитель выполнен по «классической» схеме N-mos 350 с 6 конечными точками IRFP240. Трансформатор для SMPS состоит из двух трансформаторов меньшего размера, восстановленных от инвертора, из которых я использовал только Es, катушку с полосой, 4 + 4 витка в первичной и вторичной обмотках, я не помню, сколько витков … Я знаю, что напряжение для усилителя составляет +/- 56 В в разряженном состоянии и падает до 52-53 В при максимальном напряжении усилителя.Коробка и радиатор по сути являются корпусом автомобильного инвертора и видоизменена только передняя часть, она была сделана из листа (крышка старого ПК). Я сделал проводку с басовым и штекерным фильтром и одну с SMPS, усилителем и детектором постоянного тока. Жгуты «нарисованы» мной в макете Sprint, а для печати я использовал метод Press and peel.
Nmos mosfet amp из серии 350 ватт и модели автомобилей nmos350 для использования в гос. В дополнение к басовой фильтровальной лепешке в поставке sg3525 сделаны преобразователи постоянного тока с выходом 2 × 56 вольт постоянного тока, а всего 112 вольт, а также добавлен пол гопельной защиты.
Из усилителя шасси преобразователь постоянного тока в переменный все еще используется в автомобилях, подготовленных путем модификации шасси. Схема SMPS Тахир подготовил такую же схему с моим братом, который считается «SG3525 EI33 200 — 600w ATX DC-DC Converter»
В этом случае можно подключить питание трансформатора питания ПК (EI33, ER35 и т. Обратите внимание на подготовленный для опытной эксплуатации nmos350 высокочастотный импульсный источник питания с сопротивлением RT использовал 51k вместо 18k, с которыми можно поэкспериментировать..
ВНИМАНИЕ! Будьте осторожны при работе с соединениями цепи конденсатора высокого напряжения. Осторожно + — Если вы подключаете высоковольтную полярность, возможны большие взрывы перед запуском застрахованной цепи Power Line, защитные очки
Кроме того, Nmos350 dcdc SG3525 Схема спринта SMPS проекта, который вы хотите иметь в своем чертеже, подготовленном схемой печатной платы, используете ли вы комбинацию обоих или только схему SMPS постоянного тока…
350 Вт, усилитель + SMPS, постоянный ток
, только SMPS, постоянный ток
Источник : электродб.ro / ателье / авто / усилитель-авто / альтернативная ссылка:
СПИСОК ССЫЛКИ ДЛЯ ЗАГРУЗКИ ФАЙЛОВ (в формате TXT): LINKS-18363.zip
Для чего нужен автомобильный усилитель? Подробное руководство для вас
Хотите узнать об автомобильных усилителях? У вас есть проблема с автомобильной аудиосистемой, которую нужно решить, или вы думаете об обновлении аудиосистемы вашего автомобиля?
Если вы спросили: « Что делает автомобильный усилитель?» , вы пришли в нужное место.
В этом посте я расскажу обо всем, что вам нужно знать, в том числе о том, как они работают и о различных видах.
Инфографика — Факты об автомобильных усилителях
Для чего нужен автомобильный усилитель?
Упрощенная схема, показывающая основные части автомобильного усилителя и принцип его работы. Это еще не все, но основы довольно просты. Небольшой сигнал очень низкого уровня поступает из стереосистемы и усиливается до гораздо большей, но идентичной электрической волны. Таким образом, он может предложить большую мощность и управлять динамиками с хорошей громкостью. Питание +12 В «повышается» (увеличивается) для подачи более высокого напряжения на выходные транзисторные каскады.
Автомобильный усилитель повышает очень слабый электрический аудиосигнал до гораздо более высокого напряжения, способного управлять громкоговорителями.
Большинство автомобильных стереосистем не могут предложить такую высокую выходную мощность, которая могла бы обеспечить высокую громкость и четкость звука в динамиках. Отличный пример — установка сабвуфера в машину. Чтобы получить «потрясающий» бас, нужно много энергии!
Как работает автомобильный усилитель?
Автомобильные усилители используют особый тип внутреннего источника питания для питания своей внутренней схемы усилителя с большей мощностью.Затем эти секции принимают кондиционированный аудиосигнал (обеспечиваемый стерео), усиливают его и доставляют на терминалы динамиков.
Все усилители имеют несколько основных секций, критически важных для подключения динамиков только от источника +12 В. Есть также некоторые другие разделы, которые являются важными, и несколько необязательных.
Сегодня почти все типовые автомобильные усилители имеют в своей конструкции следующие подразделы:
- A DC-DC (постоянный ток) импульсный источник питания высокой мощности
- Схема предотвращения шума («контур заземления»)
- Схема кроссовера динамика
- Схема моста
- Входные каскады уровня громкоговорителей
Обратите внимание, что № 5 (функция входа на уровне громкоговорителей) — это опция для конкретного продукта, которая может быть включена или не включена.Однако другие присутствуют почти во всех автомобильных усилителях хорошей мощности, которые продаются сегодня. Я расскажу больше о входах на уровне динамиков по ходу дела.
Как вы можете видеть на схеме, которую я предоставил, некоторые электронные компоненты прикреплены к металлическому корпусу усилителя. Это связано с тем, что по мере того, как к динамикам подается мощность, часть энергии расходуется в виде тепла. Чтобы охладить мощные транзисторы, они прикреплены к тяжелому металлическому корпусу усилителя.
Объяснение источников питания автомобильного усилителя
Иллюстрированные основные части импульсного источника питания (ИИП) автомобиля.Здесь показан симпатичный 4-канальный бюджетный усилитель Crunch PD2000.4 , который я купил на Amazon и открыл для вас. Трансформатор приводится в движение мощными транзисторами чрезвычайно быстро (много тысяч раз в секунду). Микросхема SMPS контролирует, когда транзистор быстро включается и выключается в соответствии с потребляемой мощностью. Трансформатор использует магнитные поля для вывода более высокого напряжения на другой стороне источника +12 В.
Несмотря на то, что они питаются от автомобильного аккумулятора, автомобильная стереосистема или усилитель не может напрямую управлять динамиками высокой мощностью всего лишь от 12 вольт.Причина в математических свойствах электрической мощности и импедансе динамика (сопротивление) для динамиков.
ЗаконОма — это фундаментальное правило, используемое для определения таких вещей, как мощность, подаваемая на нагрузку (здесь, динамик), на основе определенного напряжения. Более высокое напряжение может дать более высокую мощность, как вы уже могли догадаться. То же самое верно и для динамиков в вашем автомобиле, и для лампочки в вашем доме.
Импульсный источник питания (SMPS) автомобильного усилителя — это то, что делает все остальное возможным, а — это самая важная часть усилителя. Это критическая секция, необходимая для получения высокой мощности только от источника питания 12 В.
Импульсные источники питанияDC-DC, подобные тем, что используются в автомобильном усилителе, называются повышающими , поскольку они могут принимать более низкое напряжение и в несколько раз умножать его до более высокого напряжения.
Микросхема с переключающей интегральной схемой (ИС) включает и выключает сильноточные транзисторы тысячи раз в секунду. Они чередуют циклы, которые включают и отключают подачу +12 В на трансформатор. При этом трансформатор, в зависимости от числа витков медного провода на нем, выдает более высокое напряжение на своем выходе.
Импульсный блок питания автомобильного усилителя быстро включает и выключает сильноточный трансформатор тысячи раз в секунду. Две стороны стороны входа (вход +12 В) включаются и выключаются попеременно. Осциллограммы выглядят так, как вы видите здесь.
Интересно, что он выдает как положительное , так и отрицательное напряжение! Это позволяет обеспечить полный диапазон полярности при усилении аудиосигнала и его воспроизведении на выходе.
Автомобильные усилители могут потреблять много электрического тока.Многие могут легко потреблять до 50 А (ампер), но это обычно только при максимальной мощности. При обычном использовании с низким уровнем громкости они потребляют всего несколько ампер.
Усилителиобычно подключаются плавким предохранителем непосредственно к аккумуляторной батарее автомобиля через положительный провод. Заземляющий (отрицательный) провод обычно подключается к чистому металлическому разъему на корпусе. Это связано с тем, что оригинальный провод автомобиля обычно не может выдержать ток, необходимый ампер при интенсивном использовании.
Как включить и выключить автомобильные усилители
Чтобы усилитель не оставался включенным, когда вы его не используете, используется провод «дистанционного включения».Обычно он подключается к выделенному проводу стереосистемы. В качестве альтернативы его можно подключить к проводу зажигания, который отключается при выключении вспомогательного положения переключателя зажигания.
Дистанционный провод при 0 В отключает питание микросхемы SMPS. Это заставляет его перестать работать. Тогда усилитель не потребляет энергию от батареи.
Вы можете использовать очень маленький провод, например 18 или 20 калибра, так как удаленный проводной ввод почти всех усилителей потребляет лишь небольшое количество тока — часто менее 25 миллиампер (.025А).
Входные каскады, усилители и выходные каскады
Здесь показаны еще две основные функциональные секции автомобильного усилителя: усилитель и выходная секция и входные каскады. Плата входного каскада состоит из множества схем меньшего размера, которые выполняют такие функции, как обеспечение функций кроссовера, создание мостов для увеличения мощности, управление усилением и блокирование шума контура заземления. Каскады усилителя принимают аудиосигнал с платы входного каскада, используют выход источника питания и усиливают его для создания мощного выхода.
Входные каскады
Входные каскады (часто сгруппированные вместе, в данном случае на отдельной печатной плате, как показано выше) должны выполнять ряд задач.
Это:
- Разрешить подключение усилителя к стереосистемам без разъемов RCA (входы уровня динамиков)
- Предотвратить усиление ужасного шума «контура заземления»
- Обеспечивает кроссовер высоких и низких частот
- Позволяет регулировать усиление или уровень усиления усилителя
Входные каскады состоят из типа чрезвычайно универсального электронного компонента , называемого операционным усилителем (операционным усилителем).Операционные усилители — это, по сути, небольшие схемы усилителя, встроенные в небольшую микросхему, которая используется в широком диапазоне конструкций.
Защита от шума
Шум контура заземления, который вы можете назвать «вой генератора», — это очень неприятная проблема в мире автомобильной стереосистемы. Это электрический шум, который выглядит как ужасный вой, который увеличивается и уменьшается с частотой вращения двигателя вашего автомобиля.
Этот тип шума возникает из-за электрических токов, протекающих в кузове транспортного средства и соединений аудиокомпонентов.Когда есть разница электрических потенциалов в 2 или более точках в системе, может существовать небольшая разница напряжений.
Современные автомобильные усилители включают схему, практически исключающую это в типичных установках.
Кроссоверы
Схема, показывающая, как работают кроссоверы (пассивных) динамиков, подобные тем, что используются в двухполосных акустических системах. Кроссоверы — замечательная функция, которая может предотвратить возможное повреждение динамиков. Они также помогают предотвратить искажения и позволяют использовать динамики на большей громкости с чистым звуком.Они представляют собой своего рода фильтры, так как блокируют нежелательный звук, который не может попасть в динамики, которые вы используете. Электронные кроссоверы в усилителях выполняют ту же функцию, но без крупных компонентов, таких как катушки индуктивности и конденсаторы.
Кроссоверы— отличная особенность современных автомобильных усилителей. Большинство продаваемых сегодня включает электронные схемы кроссовера во входных каскадах усилителя.
Электронные кроссоверыпредлагают недорогой и компактный способ передачи на динамик только басов или только звука верхнего диапазона по желанию.Например, при подключении сабвуферов использование кроссовера низких частот в усилителе блокирует все, кроме низких частот. Точно так же вы можете заблокировать низкие частоты из динамиков меньшего размера, используя функцию высоких частот.
Это дает возможность управлять динамиками с гораздо большей четкостью и громкостью, чем в противном случае.
Коэффициент усиления усилителя
Как следует из названия, усилители работают за счет усиления входного сигнала из стерео. Поскольку стандартное максимальное напряжение сигнала, используемое различными стереосистемами, отсутствует, необходима регулировка усиления.
Регулировка усиления усилителя позволяет лучше согласовать выходной уровень динамика с уровнем входного сигнала. Это также способ уменьшить шум, поскольку некоторые автомобильные стереосистемы имеют хорошие, сильные выходные сигналы. В этом случае уровень усиления усилителя можно уменьшить, а уровень шума усилителя (фоновое шипение) будет очень низким.
Коэффициент усиления — невероятно важная функция и основа всех усилителей в мире электроники.
Усилители любого типа, от автомобильных до домашних стереосистем и даже домашнего диджейского оборудования, имеют усиление, которое усиливает сигнал.Однако их нужно установить правильно.
Усилители и выходные каскады
Упрощенная иллюстрация каскадов усиления и выхода, которые используются в большинстве автомобильных усилителей. Автомобильный усилитель имеет большие выходные транзисторы, способные выдерживать большие токи. Они питаются от импульсного источника питания и приводят в действие динамик. Они управляются небольшими компонентами, необходимыми для разделения аудиосигнала на положительную и отрицательную половины.
Автомобильные усилители (как видно на предыдущем изображении, которое я предоставил) имеют раздел, посвященный динамикам.Эти секции содержат небольшие компоненты, такие как миниатюрные транзисторы, которые разделяют аудиосигнал на две половины.
Эти сигналы затем используются для управления более крупными и мощными транзисторами от выхода источника питания с более высоким напряжением к динамику.
При этом музыкальный сигнал усиливается, и теперь динамик может принимать на намного более мощный сигнал. Динамик управляется идентичной, но намного большей формой волны входного сигнала, полученного от автомобильной стереосистемы.
Какие каналы на усилителе?
Каналы — это независимые аудиотракты, которые используются для создания звука на выходе усилителя. В стереозаписи это левый и правый источники звука, которые отличаются и обеспечивают звук левого и правого каналов.
Левый и правый аудиоканалы являются отдельными выходами автомобильной стереосистемы или другого источника.
Они используются для обеспечения более полного и реалистичного звука при прослушивании. Кроме того, некоторые стереосистемы предоставляют пары передних и задних выходов, хотя это просто те же самые сигналы, которые используются для управления дополнительной парой динамиков в задней части.
В большинстве современных автомобильных усилителей каналы усилителя можно соединить мостом. Это означает, что 2 канала могут работать вместе для управления одним или несколькими динамиками и, следовательно, обеспечивать большую мощность, чем один канал.
Типовые подключения и элементы управления автомобильного усилителя
Показано: большинство автомобильных усилителей имеют очень похожие соединения и элементы управления, с разъемами питания и выходами на динамики на одном конце. Аудиовходы и регуляторы усиления обычно находятся на другом конце. Это Crunch PD2000 .4 4-канальный усилитель — хороший пример типичного усилителя. Он включает входы уровня громкоговорителей (обозначены как «Hi Input», верхнее изображение, белые разъемы).
Большинство автомобильных усилителей, дорогих или бюджетных, очень похожи по принципу настройки. Обычно разъемы питания для разговора подключаются к одному концу (нижнее изображение), а разъемы RCA и другие элементы управления — на другом (верхнее изображение).
На верхнем изображении вы можете видеть регулируемые диски кроссовера и переключатели для их включения.Точка, в которой блокируются определенные музыкальные диапазоны, называемая частотой среза, в этом случае регулируется пользователем.
В других моделях это фиксированная настройка, управляемая переключателем.
Силовые соединения
Клеммы питания и подключения динамиков на автомобильном усилителе Pioneer GM-D9605.
Силовые соединения обычно выполняются с использованием медных проводов и соединителей большего сечения, которые часто входят в комплект проводки усилителя. Кабели RCA используются для подключения усилителя к выходам аудиосигнала головного устройства, с которого воспроизводится музыка.
Обратите внимание, что для того, чтобы соединить 2 канала на усилителе и обеспечить большую мощность в качестве одного канала, они подключены определенным образом. На нижнем изображении выше показана полярность и необходимые подключения. Как видите, они помечены как «мостовые».
В мостовом режиме один канал обеспечивает положительное соединение динамика, а другой — отрицательное.
Входы уровня динамика
Жгут входного сигнала уровня динамика для автомобильного усилителя.Заводские выходы на динамики или другие стереосистемы подключаются к проводке, а затем подключаются к разъему на усилителе. Сигналы высокого уровня преобразуются в сигналы низкого уровня, аналогичные входам RCA.
Для стереосистем, установленных на заводе, разъемы RCA обычно отсутствуют. В этом случае можно использовать входы уровня громкоговорителей (также называемые «высокоуровневыми»), если они есть. Они принимают сигнал с более высоким уровнем напряжения динамика непосредственно из проводки динамика и снижают его до меньшего уровня, который может использовать усилитель.
Другой вариант — использовать адаптер уровня динамиков, чтобы сделать то же самое.
Как устанавливаются автомобильные усилители
Типовая установка автомобильного усилителя. Силовые провода большого сечения подключаются к силовым клеммам и закрепляются винтами. Проводка динамика подключается аналогично. После установки звуковая система тестируется, и регулировка усиления усилителя и кроссоверы регулируются по мере необходимости.
Для правильной работы автомобильные усилители должны быть установлены с достаточным сечением и типом провода. Самая важная причина этого заключается в том, что оригинальная проводка автомобиля не может справиться с высокими потребностями усилителя по току.
Например, некоторые автомобильные усилители могут потреблять до 50 ампер при большой громкости или при очень сильном включении сабвуфера. Заводская проводка не рассчитана на такого рода требования, и в усилителе может произойти потеря напряжения (и, следовательно, мощности). Поэтому мы проложим кабель питания достаточно большого диаметра к батарее и убедимся, что электрическое соединение хорошее и чистое.
Предохранитель достаточного номинала в держателе предохранителя защищает положительный силовой кабель. В случае возникновения такой проблемы, как короткое замыкание, предохранитель перегорит и защитит от возгорания.
На всех автомобильных усилителях используется несколько соединений проводов:
- Плавленый крупногабаритный провод питания к АКБ (+12В)
- Отрицательное соединение с «массой»: отрицательная клемма аккумулятора или металлический корпус автомобиля
- Провод дистанционного включения для включения и выключения усилителя с помощью стереосистемы или ключа зажигания
- Входные аудиосигналы: кабели RCA или входы уровня динамиков
- Подключение проводки динамика
К счастью, эту проводку часто легко найти заранее упакованной и готовой к использованию, купив комплект проводки усилителя.
Вот диаграмма, которую я создал, чтобы лучше понять, как обычно устанавливается автомобильный усилитель. На II показано одно из наиболее распространенных способов использования автомобильного усилителя: добавление сабвуфера для получения отличных басов.
Схема установки автомобильного усилителя
Чем полезны автомобильные усилители?
Современные усилители могут питать всю автомобильную стереосистему с отличным звуком и мощностью. Некоторым нравится , эта превосходная 4-канальная модель Alpine MRV-F300 очень компактна и может быть установлена под сиденьем.Хороший усилитель обеспечивает в несколько раз большую мощность, чем средняя автомобильная стереосистема. Кроме того, они намного четче и четче звучат.
Автомобильные усилители имеют много преимуществ, а в некоторых случаях могут быть необходимы. Обычные автомобильные стереосистемы даже сегодня могут производить не более 15-18 Вт мощности на канал.
При более высокой громкости и при попытке подключить динамики, которым требуется больше мощности, звук из стерео становится искаженным и ужасным. Использование громкоговорителей с большей громкостью практически невозможно только с автомобильной стереосистемой.
Вот тут и пригодится автомобильный усилитель.
Автомобильные усилители предлагают намного лучший звук на , особенно для музыки с тяжелыми басами. Есть также некоторые особые ситуации, когда они — единственный способ улучшить звук в автомобиле:
- Заводские стереосистемы без вуфера
- Сконченные или слабые усилители, установленные на заводе
- Стремление к мощному и чистому звуку при прослушивании музыки высокого качества
- Автовладельцы, которым нужен большой объем
- Владельцы лодок и других уличных транспортных средств (для уличных транспортных средств требуется дополнительная мощность для лучшего звука)
Дополнительные преимущества
Как я упоминал ранее, многие из них предлагают такие функции, как встроенные кроссоверы, которые могут предотвратить искажение и позволяют воспроизводить динамики на большей громкости с повышенной четкостью.Заводские системы обычно не могут этого сделать, и звук «прерывается» раньше, когда увеличивается громкость.
Установка вторичного усилителя решает эту проблему и позволяет лучше контролировать вашу аудиосистему. Кроме того, систему можно легко расширить, добавив сабвуфер для потери басов, либо добавив второй усилитель, либо используя 2 канала 4-канального усилителя для его управления.
2-канальные и 4-канальные усилители — в чем различия?
Считайте 4-канальные усилители продолжением 2-канальной модели.Они добавляют 2 канала мощности динамика, но часто более компактны, чем два отдельных усилителя.
4-канальные усилителипрактически идентичны 2-канальным моделям. Однако у них есть несколько отличий, и в некоторых ситуациях они более полезны.
4-канальные усилители отличаются главным образом своей конструкцией: у них есть дополнительные 2 канала для добавления дополнительных динамиков.
Использование четырехканального усилителя вместо одного двухканального усилителя дает несколько преимуществ:
- Можно управлять передними и задними динамиками
- Привод передних широкополосных динамиков и использование каналов 3 и 4 для сабвуферов
- Обычно они компактнее двух отдельных стереоусилителей.
Большинство 4-канальных усилителей сегодня также являются мостовыми, поэтому они очень гибкие в использовании.То есть вы не ограничены их использованием только для 2 или более динамиков: вы можете использовать 4, 2 или даже 3 канала в зависимости от использования функции моста.
Сводка
Надеюсь, вы узнали все, что вам нужно знать об автомобильных усилителях. Вот основные вещи, о которых следует помнить:
- Автомобильные усилители усиливают слабый сигнал до более мощного, чем могут приводить динамики
- Они используются для решения многих проблем с автомобильной аудиосистемой и улучшения звука.
- Автомобильные стереосистемы не могут обеспечить такую высокую выходную мощность, как усилитель.
Хотите найти отличные усилители, которые вам понравятся? У меня есть полезное руководство для покупателя и некоторые из лучших усилителей, которые вы можете найти здесь.
Думаете о подключении усилителя к передним и задним динамикам? Ознакомьтесь с моим руководством о том, как подключить усилитель к передним и задним динамикам.
Есть вопросы, предложения или комментарии? Дайте мне знать в комментариях ниже или отправьте сообщение.
Сервис-мануалы
Меню- Схема для радиолюбителей
- Антенна
- Коротковолновая антенна
- Антенные усилители
- Антенны телевизионные
- Антенна УКВ
- Аудио
- Автоэлектроника
- Аккумуляторы, зарядные устройства
- Электромобиль схема
- Электронные устройства
- Электронный впрыск топлива
- Система зажигания
- Охранные устройства и сигнализация
- Спидометры и тахометры
- Блоки питания
- Радиопередатчики
- Телефон
- Бытовая электроника
- Колокола и звуковые тренажеры
- Часы, таймеры, реле, выключатели нагрузки
- Дом, приусадебный участок, хобби
- Индикаторы, детекторы
- Металлоискатели
- Регуляторы мощности, термометры, тепла
- Другое
- Детектор напряженности поля
- Медицина
- Освещение
- Беспроводные микрофоны
- Телевидение и видео
- Узлы радиотехники
- Генераторы, гетеродины
- Кварцевые фильтры
- Модуляторы
- Ограничитель сигнала, компрессор
- Смесители, преобразователи частоты
- Фильтры и согласующие устройства
- Другое
- Сервис-мануалы
- Прошивка
