Преобразователь напряжения для автомобильного усилителя: Мощный преобразователь напряжения для автомобильного усилителя

Содержание

Самодельный преобразователь для автоусилителя | 2 Схемы

В этой статье хочу рассказать о конструкции преобразователя напряжения для автомобильного усилителя, где сам инвертор выполнен на микросхеме IR2153. Как известно, для питания усилителей от борт сети автомобиля УМЗЧ мощностью более 20 Ватт, требуется двухполярное повышенное напряжение. Получить его как раз и можно с помощью данного инвертора.

Детали для сборки схемы

Инвертор состоит из следующих частей:

  1. Задающий генератор, построенный на микросхеме IR2153
  2. Блок силовых ключей на транзисторах IRFZ44
  3. Трансформатор преобразования. Он намотан на ферритовом кольце размером 25 х 15 х 8 мм. И содержит в первичной обмотке 6+6 витков, 2 провода по 0,8. Вторичная обмотка содержит 14+14 витков, 4 провода по 0,45.
  4. Выпрямитель на четырех диодах FR302. Это достаточно мощные, 6-ти амперные диоды. Их вполне достаточно для данного преобразователя.
  5. Фильтр на двух электролитических конденсаторах, емкостью от 1000 микрофарад.

На выходе у меня получилось двухполярное напряжение 29 вольт. Принципиальная схема данного инвертора выглядит следующим образом:

Два резистора, которые подключаются ко второй ноге микросхемы, можно заменить одним, сопротивлением 20 кОм. Эти резисторы и конденсатор, который подключается к 4 ноге микросхемы, являются задающим контуром для частоты задающего генератора. Резистор, который на схеме закрашен черным цветом, может быть от 10 до 20 Ом, мощностью не ниже 2-х Ватт. Он служит для ограничения тока, поступающего на микросхему. В качестве силовых ключей не обязательно использовать IRFZ44, их можно заменить на другие, подходящие по параметрам транзисторы. Например, IRF3205 и их количество может быть увеличено. Допустим, их можно поставить четыре и тем самым повыситься мощность преобразователя.

Демонстрация работы инвертора на фото выше. Более совершенный и мощный вариант инвертора смотрите по ссылке. Всем удачи, Кирилл.

Усилитель сабвуфера+ФНЧ+ПН | AUDIO-CXEM.RU

Автомобильный усилитель сабвуфера состоит из трех схем, которые смонтированы на одной печатной плате. Тем самым, усилитель сабвуфера представляет собой моноблок, что очень удобно при встраивании в небольшой корпус.

Сигнал, поступающий на вход усилителя мощности необходимо отфильтровать таким образом, чтобы его частота не была выше 60-200Гц. Для этого в составе усилителя сабвуфера включен фильтр низких частот (ФНЧ). Помимо ФНЧ на плате есть усилитель мощности звуковой частоты и повышающий преобразователь напряжения.

Сейчас я опишу немного подробнее каждый блок автомобильного усилителя сабвуфера.

Повышающий преобразователь

Преобразователь необходим данному усилителю для обеспечения развития мощности большей, чем развил бы усилитель с однополярным питанием от бортовой сети автомобиля +12В. Таким образом, преобразователь позволяет организовать двухполярное напряжение питания ±25В.

Схема примененного повышающего преобразователя была описана мною в статье «Автомобильный преобразователь на TL494 для усилителя НЧ».

Схема двухтактная, построенная на ШИМ-контроллере TL494. За частоту генерации отвечают элементы R3 и C4. С их номиналами, указанными на схеме, внутренний генератор TL494 работает на частоте 100кГц, частота на выходе контроллера делится на два и на трансформаторе присутствует прямоугольный импульс, образованный силовыми ключами VT3 и VT4 уже с частотой 50кГц. На частоту 50кГц и был рассчитан трансформатор Tr1.

Схема не имеет защиты от короткого замыкания и имеет постоянную ширину импульсов.

На печатной плате усилителя сабвуфера есть незначительные отличия: отсутствует предохранитель F1, предусматривается, что он будет установлен либо на корпусе устройства, либо в колодке автомобиля. Отсутствуют конденсаторы C5, C11 и C12. Присутствуют выходные дроссели. Вместо четырех отдельных диодов Шоттки VD3-VD6 применена диодная сборка и два отдельных диода.

Импульсный трансформатор

Наибольшее затруднение при сборке достается при намотке трансформатора. Попробую объяснить принцип его изготовления.

Я применил в качестве сердечника трансформатора ферритовое кольцо с маркировкой 2000HM и размерами 32×16×12мм.

Первым делом кладем несколько слоев изоляции.

Первичная обмотка

Первичная обмотка делится на две половинки. Каждая половинка содержит 5 витков. Так как токи в первичной цепи велики, то необходимо обеспечить хорошее сечение обмоточного провода. Для этого нужно мотать каждую половину 4 жилами провода ПЭТВ-2 диаметром 0.63мм. Я мотал 5 жилами (но это не обязательно и более трудно).

Да, кстати, если ваш сердечник имеет другие габариты и марку материала, то необходимо произвести пересчет минимального количества витков первичной обмотки в программе Lite-CalcIT.

Есть два способа намотки. При первом способе мотается 5 витков в один слой, равномерно распределенных по всей длине кольца. Далее делается отвод (это будет средняя точка) и от него мотается еще аналогичный слой с 5 витками, в том же самом направлении. Стоит не забывать про изоляцию между слоями проводов. В итоге мы должны получить две половинки, у которых конец одной соединен с началом другой. Обратите внимание, что соединение средней точки выполняется на печатной плате.

Я воспользовался вторым способом. Он заключается в намотке 5 витков в один слой сразу всеми жилами, в моем случае 10 жилами. Дальше нужно разделить (расщепить, вызвонить) по 5 жил и соединить общую точку так, чтобы конец одной половины соединялся с началом другой половины. Ошибкой будет соединение начала одной половинки с ее же концом, то есть образование короткозамкнутого витка.

Вторичная обмотка

Мотается аналогично первичной обмотке, одним из описанных выше способов. Число витков 10+10, двумя жилами провода ПЭТВ-2 диаметром 0.63мм. При таком количестве витков, на холостом ходу повышающего преобразователя, на его выходе присутствует напряжение ±25В, под нагрузкой усилителя сабвуфера оно будет немного проседать. Также выходное напряжение зависит от входного напряжения. При работающем генераторе автомобиля, в моем случае, напряжение на борту составляло +13.5В, а выходное напряжение преобразователя ±26В.

Соединение выводов вторичной обмотки на плате.

Соединение выводов первичной обмотки на плате.

Дроссели

Через входной дроссель L1 протекает достаточно сильный ток, который может достигать 10 Ампер на пиках, поэтому диаметр провода должен быть не менее 1мм. Мотается дроссель на ферритовом стержне диаметром 5-6мм и имеет 10-20 витков. Также его можно выполнить на кольце из распыленного железа желтого цвета.

 

Выходные дроссели аналогичные, диаметр провода может быть меньше (0.7-0.8мм и более) из-за меньшего тока, протекающего через них.

Я применил стержневые дроссели, от старых импульсных блоков питания.

Компоненты и охлаждение

Все номиналы указаны в схеме.

Все резисторы мощностью 0.25Вт за исключением R4, R9 и R10, их мощность 2Вт.

Неполярные конденсаторы могут быть керамическими.

В качестве диодной сборки необходимо применить Шоттки с током 2×5А и напряжением 100В, например MBR10100CT.

VD4 и VD5 должны быть также диодами Шоттки, либо очень быстрыми импульсными диодами на ток не менее 3А и напряжение не менее 100В. Подойдут SR5100, SF56, UF5408 и им подобные.

На силовые ключи VT3 и VT4 необходимо установить небольшую алюминиевую пластинку через изоляционные втулки и прокладки. После установки теплоотвода нужно проверить сопротивление между фланцами ключей и радиатором, сопротивление должно быть бесконечным.

Фильтр низких частот

Активный фильтр НЧ собран на сдвоенном операционном усилителе (ОУ) широкого применения NJM4558D. Нет необходимости в автомобильном усилителе сабвуфера применять дорогостоящие малошумящие ОУ.

Напряжение питания ФНЧ однополярное, поэтому он запитан от одного плеча преобразователя. Ограничительный резистор R8 и стабилитрон VD1 стабилизируют напряжение на уровне +15В. Резистор R8 может быть мощностью 0.25Вт, так как на нем рассеивается малое количество мощности (на плате я установил резистор 2Вт – ошибочно).

Канал U1.1 включен в инвертирующем режиме с ООС. На неинвертирующий вход подано напряжение смещения, равное половине напряжения питания (+15В), тем самым давая возможность работать, как с отрицательной полуволной, так и положительной полуволной.

Коэффициент усиления фильтра равен 3. Частота среза ФНЧ находится в районе 60Гц. Ток потребления NJM4558D всего 3.5мА.

Для увеличения частоты среза необходимо уменьшить одновременно емкости C4, C6 и C8.

Резистором R11 можно установить необходимую амплитуду сигнала, поступающего на вход усилителя мощности звуковой частоты. Также он частично изменяет частоту среза, так как совместно с конденсатором C8 образует ФНЧ.

Усилитель мощности звуковой частоты

В качестве УНЧ применена схема усилителя Дорофеева. Про его сборку я подробно писал в статье «Качественный усилитель класса B».

Все номиналы компонентов представлены на схеме, дефицитных элементов в ней нет. Резистор R11 мощностью 1Вт, остальные резисторы мощностью 0.25Вт.

Неполярные конденсаторы могут быть керамическими, разницы в качестве звука при прослушивании вы не увидите, тем более в автомобиле и на низких частотах.

При замене транзисторов на аналоги, обязательно проверяйте расположение выводов, так например транзисторные пары TIP42-TIP41 и КТ818-КТ819 по параметрам могут заменять друг друга, но имеют разную цоколевку.

Транзисторы необходимо установить на радиатор через изоляционные прокладки и втулки. Площадь теплоотвода должна быть 600см2. Для проверки я использовал алюминиевую пластинку с площадью охлаждаемой поверхности 70см2.

Печатная плата

Печатная плата автомобильного сабвуфера разведена известным в сети радиолюбителем под ником DTS.

Печатная плата кому-то может показаться неудобной, но DTS разводил ее под свои нужды, параметры и габариты. В любом случае, можно развести свой вариант. Я лично использовал печатную плату от DTS, мне нравится ее компоновка и размеры.

Хочу заметить, что плата имеет множество перемычек, поэтому будьте внимательны при повторении схемы, не забывайте их впаять.

После монтажа обязательно нужно смыть остатки флюса (канифоли).

Рекомендации по сборке

Сборку автомобильного усилителя сабвуфера необходимо начинать с повышающего преобразователя. Выполнив монтаж компонентов, необходимо проверить его, нагрузив выход резистором с сопротивлением 50-70Ом.

Убедившись в исправной работе преобразователя, приступаем к сборке фильтра НЧ и усилителя мощности.

Наладка усилителя мощности осуществляется установкой напряжения постоянного тока на базах VT1 и VT2 относительно общей точки (GND) в районе 0.4-0.5В. Более подробно о наладке рассказано в указанной выше статье.

Печатная плата усилителя сабвуфера СКАЧАТЬ


Похожие статьи

Надежный ИИП для усилителя | AUDIO-CXEM.RU

Надежный источник питания для усилителя должен не только выдавать необходимый ток при заданном напряжении, но и должен иметь защиту от короткого замыкания (КЗ), надежно срабатывающую при внештатной ситуации. Также, надежность импульсного источника питания для усилителя повышается, если он имеет функцию плавного запуска. Такая функция ограничивает стартовый ток, протекающий через сток-исток полевых транзисторов в момент заряда выходных электролитических конденсаторов. Без функции плавного запуска (софт старт) неожиданно может произойти пробой ключей в момент включения ИИП в сеть.

Схема надежного ИИП для усилителя построена на драйвере управления полевыми транзисторами IR2153. Я уже публиковал несколько схем на базе IR2153 с защитой и без. Сама обвязка микросхемы в них практически не отличается, а вот защита от КЗ и софт старт организован по-разному. Предложенный вариант защиты в этой статье, на мой взгляд, самый удачный и надежный.

 

Собранный по представленной ниже схеме ИИП я испытывал на КЗ многократно, запускал с закороченным выходом, замыкал выход работающего устройства, защита срабатывала отлично, каждый раз.

Схема надежного ИИП для усилителя

Схема защиты и софт старта разработана Сергеем Лебедевым и взята с ресурса Darkamp.

Пробегусь по основным узлам и элементам. Термистор R2 ограничивает ток заряда емкостей при первом включении. Его сопротивление составляет 5Ом, а после его нагрева сопротивление снижается до нуля. Предохранитель F1 оберегает устройство от пожара при внештатной ситуации, его номинал я снизил до 1.6А. Элементы C1, R1, C2 и синфазный дроссель Tr1 образуют помехоподавляющий фильтр.

Напряжение переменного тока поступает на диодный мост VDS1, выпрямляется им и накапливается в конденсаторе C5. Резистор R3 служит для плавного разряда емкости C5 при отключении ИИП от сети. Выпрямленное напряжение (уже примерно +310В) поступает на емкостной делитель C15, C17, который делит напряжение +310В пополам. Средняя точка делителя соединена с одним выводом первичной обмотки трансформатора. Второй вывод первичной обмотки соединен с истоком транзистора T1 и со стоком транзистора T2. Данные транзисторы, открываясь поочередно, будут подключать первичную обмотку к +155В и к -155В относительно средней точки делителя C15, C17. Таким образом, на первичной обмотке будут импульсы со значением примерно 155В (половина выпрямленного напряжения).

На вторичной обмотке также появляются прямоугольные импульсы. Напряжение вторичной обмотки выпрямляется диодами Шоттки SR5100 и накапливается в электролитических конденсаторах C18 и C19. Резисторы R19 и R20 служат для ограничения раскачки напряжения на холостом ходу и для разряда емкости при отключении ИИП от сети. Дроссели L1 и L2 ограничивают импульс тока заряда выходных емкостей при запуске ИИП.

Цепочка R18, C16 является снаббером, который снижает высокочастотные выбросы (звон) ключей.

С силовой частью разобрались.

Затворами силовых ключей T1 и T2 управляют прямоугольные импульсы, которые поступают на них с выходов драйвера IR2153 (выводы 5 и 7) через конденсаторы C10, C12 и ограничивающие ток резисторы R14 и R15.

Частоту генерации задают элементы R8 и C8. С указанными на схеме номиналами этих элементов, частота генерации лежит в районе 45кГц. К статье приложен калькулятор для расчета времязадающих элементов IR2153 в зависимости от частоты драйвера.

Питание драйвера IR2153 организовано через гасящий резистор R10, подключенный к напряжению переменного тока (~220В). На вывод питания драйвера (вывод 1) поступает стабилизированное стабилитроном ZD напряжение +12В, пульсации которого сглаживаются емкостями C6 и C7.

Элементы VD1 и C11 являются бутстрепными в схеме управления ключами.

Работа защиты и софт старта.

В истоках полевых транзисторов стоят датчики тока R16 и R17. Через них протекает ток, пропорциональный выходной нагрузке блока питания. При увеличении тока, протекающего по ним, возрастает падение напряжения на этих датчиках тока, которое через диоды VD2, VD3 поступает на базы VT5, VT6. При превышении определенного порога, VT5 и VT6 открываются и замыкают затворы силовых ключей на их истоки, транзисторы запираются. Точнее сказать, они продолжают работать, но на первичной обмотке трансформатора форма сигнала принимает вид иголок с очень узкой шириной импульсов. Таким образом, ограничивается ток КЗ или перегрузки. При софт старте происходит то же самое, по мере заряда выходных емкостей ширина иголок постепенно увеличивается и переходит в меандр.

Для большей надежности автор добавил триггер (защелку), построенный на транзисторах VT1 и VT3. Он уже полностью останавливает генерацию при КЗ.

Напряжение с датчика тока R17 поступает на базу транзистора VT4, который открываясь, будет подтягивать базу VT1 к общему проводу и VT1 начнет открываться. Начнет протекать ток через резисторы R6 и R7. Далее по мере увеличения падения напряжения на R7, транзистор VT3 откроется. После открытия VT3 уже будет неважно, какое падение напряжения на датчике тока R17, так как открытый VT3 будет открывать VT1 и наоборот. Вместе с VT3 открывается VT2, который в свою очередь шунтирует (замыкает на общий провод) частотозадающую емкость C8 и генерация останавливается. Для отключения сработанной защиты нужно на некоторое время отключить ИИП от сети. Конденсатор C9 снижает чувствительность защелки. Его емкость необходимо увеличить, если триггер срабатывает при запуске, когда выходные емкости имеют большие номиналы. Если емкость C9 значительно увеличить, то защелка может не срабатывать при КЗ, но защита каждого ключа на VT5 и VT6 будет работать.

Вот такую замечательную защиту предложил автор схемы, помимо триггера, каждый ключ имеет свою защиту, что делает действительно этот импульсный источник питания надежным.

Компоненты

Транзисторы должны быть оригинальными. Не применяйте поддельные IRF740, иначе они будут выходить из строя при старте источника. Также не забываем изолировать их фланцы от радиатора с помощью диэлектрических втулок и прокладок.

 

В качестве неполярных конденсаторов лучше применить пленочные, с шагом выводов 5мм, особенно это касается C8, C9. При нагреве керамических конденсаторов может изменяться частота генерации или чувствительность защиты.

Диоды VD1-VD3 супер быстрые, серии SF или HER.  На выходе диоды Шоттки SR5100 или аналогичные (можно установить диоды серии SF, FR, UF) на ток 5А и напряжение не менее 80В.

Резисторы R16, R17 должны быть либо SMD с типоразмером 2512, либо с обратной стороны платы можно припаять 1-2Вт выводные сопротивления.

Резистор R10 значительно греется, его рассеиваемая мощность должна быть 2Вт.

Стабилитрон ZD напряжением 12В.

Конденсаторы C1 и C2 помехоподавляющие типа X2. Конденсаторы C3 и C4 обязательно Y типа. Термистор R2 на 5Ом.

Синфазный дроссель мотается на зеленом кольце и содержит по 20-25 витков на каждой половине кольца.

Выходные дроссели L1, L2 мотаются на ферритовых стержнях диаметром 5-6мм. Необходимо не менее 10 витков (больше - лучше) проводом с диаметром не менее 1мм. Я выполнил по 16 витков, индуктивность составила 7мкГн.

Трансформатор

Сердечник (материал PC40) кольцевого типа с размерами 31×19×15 и проницаемостью 2300μ. Подойдет и другое кольцо с примерными размерами и проницаемостью 2000μ.

По авторской схеме трансформатор содержит 51виток в первичной обмотке. У меня 47 витков. Вторичные обмотки содержат 11+11 витков.

Первичную обмотку я мотал одной жилой провода ПЭТ-155 диаметром 0.63мм.

Вторичные обмотки мотаются двумя жилами диаметром 0.63мм.

Для данного ИИП мною было намотано несколько трансформаторов. По фотографиям можно увидеть, что я мотал вторичную обмотку двумя способами, либо двумя жилами каждую обмотку, либо мотал четырьмя жилами сразу две вторичные обмотки, а потом уже их фазировал.

В качестве межслойной изоляции применен рукав для запекания, нарезанный лентами.

Методику намотки я тут разъяснять не буду, она описана в статьях «Импульсный источник питания для TDA7294 на IR2153» и «Блок питания для усилителя на IR2161».

Испытания

Самое первое включение я выполнял через последовательно соединенную лампу (~220В). Лампа, как положено, моргнула и потухла. Значит все отлично. После измерения выходного напряжения я убедился, что ИИП работает исправно.

Первое испытание ИИП было с нагрузочным резистором 22Ома, выходная мощность составляла 132Вт (на выходе ±27В, вторичная обмотка 10+10 витков). На ключах теплоотвод с площадью поверхности 200см2. За 20 минут работы, трансформатор нагрелся до 400С, ключи чуть теплые. Сильно греются выходные диоды (1200С) и диодный мост.

Так как этот ИИП будет трудиться в корпусе усилителя ОМ2 без принудительного охлаждения, то я принял решение наклеить на Шоттки пластинку из алюминия, а также подобную пластину установил на диодный мост с помощью болта и гайки М3, это должно снизить нагрев элементов.

Далее я испытывал ИИП уже в составе усилителя ОМ2. Трансформатор имел 11+11 витков во вторичной обмотке, напряжение на холостом ходу составляло ±36В. Нагрузкой служили два канала ОМ2, нагруженные резисторами по 8Ом. Выходная мощность усилителя составляла 45Вт+45Вт на непрерывный синусоидальный сигнал частотой 1000Гц. Учитывая КПД усилителя ОМ2 равный 55%, ИИП в нагрузке имел 165Вт, напряжение просело до ±31.5В.  Корпус шасси был полностью закрыт. За 20 минут трансформатор нагрелся до 650С, Шоттки - 1050С, ключи - 400С. Это хорошие показатели, ведь при усилении музыкальной программы нагрев будет значительно меньше.

Защита с защелкой срабатывала при замыкании обоих плеч резистором 10Ом. При КЗ также защелка срабатывает отлично. Защелка может не сработать если при КЗ контакт замыкания некачественный, но в этом случае срабатывает защита в истоках ключей, напряжение на выходе падает до нуля и при размыкании выхода восстанавливается.

При софт старте, за счет емкости C9, защелка не успевает сработать, а защита на VT5-VT6 способствует формированию узких импульсов (иголок) на первичной обмотке, заряжая слабым током выходные емкости, по мере их заряда ширина импульсов восстанавливается.

Для снижения выбросов (звона) я заменил керамические конденсаторы пленочными, снизил количество витков первичной обмотки до 47 витков и убрал снаббер R18, C16 (без него почему-то звон стал меньше).

Это уже с 47 витками в первичной обмотке. До перемотки было еще хуже.

После всего сделанного на холостом ходу, на нагрузке выбросы есть, но не такие, как были ранее.

Печатная плата надежного ИИП для усилителя СКАЧАТЬ

Калькулятор времязадающих элементов IR2153 СКАЧАТЬ


Похожие статьи

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ

   Недавно было решено повторить известную схему преобразователя аккумуляторного напряжения автомобиля 12 вольт, в повышенное двухполярное, для питания мощных УМЗЧ. Показана основа схемы, далее её можно "усовершенствовать"по своим желаниям. Схема проста, надежна, при мощности близкой к максимальной практически не наблюдается нагревания диодов моста, трансформатора и выходных ключей. Хотя в генераторе преобразователя и стоит классическая TL494 - схема работает на ура.


  Весь преобразователь питания собран на небольшой печатной плате из фольгированного стелотекстолита, транзисторы и мощные диоды припаяны металлическими фланцами наружу - к ним прикручивается массивный алюминиевый радиатор. Его размеры зависят от нагрузки, подключенной к устройству. 

   На следующей фотографии показан вид преобразователя со стороны монтажа.  Разрисовка платы и схемы в Layout - на форуме. 


   В качестве выпрямительных диодов стоят диоды Шоттки. Данным девайсом раскачивал в автомобиле две STK4044, субъективная оценка - очень хорошо!


   При выходном напряжении U=+-51В, для нормальной работы микросхем STK на холостом ходу, при P=max просадка порядка 1,5 Вольт на плечо. Думаю этот провал мало ощутим на слух, тем более что усилитель на максимуме вряд ли кто слушает постоянно. Плата разработана собственноручно,можно сказать на скорую руку, так что вы можете усовершенствовать её по желанию. В общем данный самодельный преобразователь для автомобильного УНЧ работает на 100% - рекомендую к повторению. Более подробно зависимость мощности от напряжения выхода и сопротивления динамика УМЗЧ, показана в таблице.

   Небольшое примечание: для мощности в нагрузке более 300Вт, желательно ставить в трансформаторе 3 кольца и использовать более мощные полевые транзисторы. Схему проверил: Губернатор.

   Форум по преобразователям питания

   Обсудить статью ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ


Как подключить автомобильный усилитель дома?

Домашний усилитель из автомобильного

Чтобы задействовать автомобильный усилитель дома, нам понадобиться блок питания и акустические колонки (сабвуфер по желанию).

Предупрежу сразу, что потребляемый ток некоторых автомобильных усилителей подходит к планке в 40А! Это очень большой ток. Поэтому найти подходящий блок питания на 12V и током 30 - 40 А смогут не все:)

Но для питания автоусилителя сгодится компьютерный блок питания формата AT и ATX. Некоторые модели компьютерных БП могут отдавать по шине +12V значительный ток. Судя по характеристикам самых дешёвых моделей, которые продаются сейчас в магазинах - это 12А. Топовые, дорогие модели выдают по 50 - 70А!

Вот такой блок выдаёт на выходе +12V ток 14А.

Как определить? Смотрим характеристики блока питания, строчку "мощность по линии 12V". Видим, например, 200 Вт. Делим 200 Вт на 12, получаем максимальный ток по шине 12V ~ 16 ампер. Если блок питания на руках, то смотрим наклейку на корпусе. Там обычно указываются все параметры блока, в том числе и максимальный ток на каждую шину.

У всех пк'шных блоков питания жёлтые провода, идущие на MOLEX и SATA разъёмы - это +12V, а чёрные - это минус (общий, GND). Подробнее об использовании блоков питания от ПК я уже рассказывал.

Если вы нашли блок питания на меньший ток, например, как я на 12V (10А), то расстраиваться не стоит. Усилитель просто не сможет работать на "полную катушку", будет играть тише. Теперь о подключении.

На корпусе автоусилителя имеется 2 клеммы для подключения питания. Минус питания подключается к клемме GND, а на клемму +12V заводим плюс питания. В результате усилитель находится в спящем режиме (Stand by). Чтобы перевести усилитель из ждущего режима в рабочий, нужно подать +12V на клемму REM (Remote – "управление"). Кидаем перемычку с клеммы +12V на клемму REM. Затем включаем блок питания.

Как известно, у автомагнитол имеется специальный выход (обычно синего цвета). Он есть у большинства современных магнитол, и служит для включения активных антенн, выдвижения антенн и включения внешних усилителей и сабвуферов. Если включить автомагнитолу, то на этом выходе появляется напряжение +12V. Ток нагрузки этого выхода небольшой, порядка 100 - 120 мА.

Кстати, при монтаже усилителя в автомобиле, бывает так, что управляющий (синий) провод уже задействован, например, на ту же активную антенну. Как быть? Тогда можно подавать напряжение +12V на клемму REM через кнопку с фиксацией, а саму кнопку разместить на панели автомобиля. Такой же приём можно реализовать и дома. Просто в разрыв провода +12V - - -> REM ставим обычный тумблер или рокерный выключатель. Такие продаются в любом магазине автотоваров.

Внимание! Так как ток потребления автоусилителя может достигать 40 и более ампер, то подключать его к блоку питания следует медными проводами с сечением 6 - 10 мм2. По возможности, соединительные провода сделать покороче. Это в идеале. На практике, если не будете "загонять" усилитель на максимальный режим, подойдут обычные провода с сечением 1,5 - 2,5 мм2.

В качестве источника звукового сигнала может сгодиться рядовой MP3-плеер. Также потребуется переходник с 3,5 мм. джейка на "тюльпаны".

При наладке усилителя не стоит забывать, что на его панели есть регулятор входного уровня сигнала - "LEVEL". Это - не что иное, как регулятор громкости, наподобие тех, что имеется у аналоговых магнитол или кассетников.

При уровне в 0,2V на вход поступает максимальный уровень сигнала - усилитель будет работать громче. Если вывернуть ручку переменного резистора на 8V, то на вход поступит минимальный сигнал от плеера. Естественно, уровень сигнала можно выставить и регулятором громкости самого MP3-плеера.

У многих усилителей регулятор уровня входного сигнала имеет только указатель в виде стилизованной стрелочки или указателя.

В зависимости от комплектации автоусилителя, его можно применять по-разному. Простейший пример.

В большинстве усилителей есть переключатели режимов работы фильтров (кроссоверов). Например, у автоусилителя CALCELL я обнаружил переключатель X-OVER SELECTOR (у других моделей может быть переключатель BASS/ FLAT/ TREBLE и аналогичные). При выборе режима задействуется соответствующий фильтр - LP (40Hz - 160Hz), HP (40Hz - 600Hz). Режим OFF выключает все фильтры (он же FLAT).

В режиме FLAT никакой коррекции сигнала не происходит. Грубо говоря, что пришло на фильтр, то и вышло.

Если выбрать режим LP, то входные фильтры срезают все частоты выше 40 - 160 Гц и оставляют только низкие звуковые частоты. Такой режим подойдёт для работы на сабвуфер.

Фильтр работает сразу на два из 4 каналов усилителя, например, на фронтальные колонки (FRONT). Такие переключатели есть и у 2 других усилителей - тыловых (REAR). Деление усилителей на FRONT и REAR условно. Если детально рассмотреть схемотехнику аппарата, то окажется, что все четыре усилителя в его составе одинаковы как сиамские близнецы. Но суть не в этом.

Все автоусилители могут работать в режиме моста (Bridge). Это когда два усилителя работают на один динамик или колонку. При этом мощности складываются. Таким образом, при наличии 4-канального автоусилителя можно смонтировать стереосистему с сабвуфером 2+1(sub).

Достаточно 2 канала усилителя включить в мост и подключить к НЧ-динамику, он будет выполнять роль сабвуфера. При этом переключателем режимов выбираем режим LP и выставляем нужную частоту среза для сабвуфера. В результате мы получим полноценный сабвуфер. Оставшиеся 2 канала можно задействовать для усиления правого и левого фронтального канала. Для них режим ставим OFF.

Вы когда-нибудь задумывались над тем, почему в акустических системах всегда применяют один, но мощный сабвуфер? Дело в том, что на низких частотах человеческое ухо плохо воспринимает стереоэффект. То есть уху "по барабану" откуда грохот. Но чтобы ухо нормально воспринимало НЧ-звуки вместе с другими (СЧ и ВЧ), звуковая мощность должна быть в 2 раза больше, чем правого (R) и левого (L) каналов в отдельности. Именно поэтому, сабвуфер и нужно включать в режим мост. Думаю, это понятно.

В этом маленьком мануале не была раскрыта тема акустики. В любом случае, при подключении динамиков и колонок к автоусилителю надо помнить о том, что сопротивление их должно быть не менее 2 - 4 Ом. Если хотите узнать, как правильно соединить несколько динамиков, то загляните на эту страницу. Также советую ознакомиться с устройством динамика и его основными параметрами.

Прежде чем что-либо подключать, обязательно читаем инструкцию к вашему усилителю!

Главная &raquo Мастерская &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Автомобильный преобразователь DC/DC ±32V на TL594 для усилителя


Решил собрать ради спортивного интереса преобразователь 12V -> ± 32V, который предназначен для авто усилителя.

Справедливости ради надо сказать, что данное устроиство является весьма упрощенным вариантом. Но тем не менее, я очень надеюсь на то, что эта статья кому-нибудь пригодится.

Ток потребления на холостом ходу, mA — 120
Выходное напряжение, V ± 31.5
Мах ток нагрузки, A — 2,8

Содержание / Contents

Сердце — это микросхема фирмы Texas Instruments TL594 (аналог TL494 с умощненным выходом). Останавливатся на принципах действия TL594 не буду, так как для этого есть даташиты, например тут: www.alldatasheet.com.
Далее по схеме.
Диод VD3 предотвращает выход из строя преобразователя при обратной полярности напряжения питания. В этом случае перегорит лишь предохранитель F1.
Далее следует дроссель, намотанный на желтом кольце из порошкообразного металла (такие можно наити в блоках питания ПК). Дроссель имеет 5 витков из вместе сложенных 5 проводов диаметром 1 мм. Конденсатор С5 — для борьбы с ВЧ пульсациями. При надобности его надо подобрать (увеличить емкость).Вывод 13 подключен к источнику образцового напряжения +5 В и преобразователь работает в двухтактном режиме. Элементы C2 и R1 определяют частоту генератора. При данних номиналах fген = 177 КГц, а частота на выходе 88.5 КГц.
У меня все исправно работает на данной частоте, но в некоторых случаях (изпользование феррита с другими своиствами и проницаемостю, другие диоды и. т. д.) возможно придется подстроить частоту подбором C2 или R1.

Сигнал с выводов 9 и 10 поступает на цепочки VD1, R7, VT1 и VD2, R6, VT2 цель которых — быстро сажать затвор полевика, после его открытия.


Форма импульса на выводах 9, 10 IC1. 2uS/DIV, 10v/DIV.
Форма импульса на первичной обмотке.Полевые транзисторы я изпользовал те которые были, но вместо указанных допустимо устанавливать также IRF540, IRFZ44, IRFZ48 и другие с возможно меньшим Rds. Вместо BD678 — KT626, BC558.
Замена TL594: TL494, KA7500, КР1114ЕУ4. В своем преобразователе я применил ферритовое кольцо с наружным диаметром 36 мм. Это стандартный феррит, покритый зеленым лаком, которые применяют во многих китайских автоусилителях. По секрету: мой транс из такого, со всеми обмотками. Что сказать, повезло!

Для тех, кто решился собирать данную схему, примерные данные трансформатора. Можно брать два склеенных вместе кольца К40*24*11, до этого скруглив острые кромки напильником и покрыть их фторопластовой лентой (ФУМ). И намотать первичные обмотки — каждую по 4 витка жгутом из пяти проводов ПЭВ-2 1,2 мм. Вторичка — по 10 витков жгутом из четырех проводов ПЭВ-2 0,8 мм.
Мотать в одном направлении!

А ведь можно улучшить схему! Как я уже говорил в самом начале, в схеме отсутствует стабилизация выходного напряжения. Но это поправимо. Обратим внимание на схему (показаны изменения, все остальное без изменений).

Ошибка на схеме: С2 — поменять полярность!

Для стабилизаций изпользуется обратная связь. Она осуществляется через резисторы R3-R8. R7 и R8 подсоединены к выходу выпрямителя. Эти все резисторы образуют два делителя напряжения, через которые часть напряжения с выхода блока питания поступает на усилители ошибки (выводы 1,15). В качестве эталона напряжения, с которым сравниваются выходные напряжения блока питания, используется источник образцового напряжения. На печатной плате имеется место для введения этих элементов.

Незнаю даже, что сказать. Пусть видео показывает…
Скажу только что нагрузка — серво двигатель снятый с пром.робота- 1.5kW, на половине оборотов.
Спад папряжения на вторичке всего 2 Вольта!

▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

ВНИМАНИЕ! Пользователь bhim сообщил об ощибке. Неправильно указана цоколевка биполярников. Обращайте на это внимание при сборке!

Пусть все ваши схемы начинают работать с первого раза!
Гунтис Кольч

Гунтис (GuntisK)

Латвия, город Резекне

Мастер-самодельщик с Балтики 🙂

 

Обзоры на преобразователь напряжения

для усилителя - интернет-магазины и отзывы на преобразователь напряжения для усилителя на AliExpress

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для выбора преобразователя напряжения для усилителя. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress. У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене.Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший преобразователь напряжения для усилителя в кратчайшие сроки станет одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что купили преобразователь напряжения для усилителя на AliExpress. Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в преобразователе напряжения для усилителя и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь. А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. , а также ожидаемую экономию.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца. Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз.Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет. Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress.Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести Converter Voltage for Amplifiers по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы. На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните лучший опыт покупок прямо здесь.

Лучший преобразователь напряжения усилителя - Выгодные предложения на преобразователь напряжения усилителя от глобальных продавцов преобразователей напряжения усилителя

Отличные новости !!! Вы попали в нужное место для преобразователя напряжения усилителя. К настоящему времени вы уже знаете, что что бы вы ни искали, вы обязательно найдете это на AliExpress.У нас буквально тысячи отличных продуктов во всех товарных категориях. Ищете ли вы товары высокого класса или дешевые и недорогие оптовые закупки, мы гарантируем, что он есть на AliExpress.

Вы найдете официальные магазины торговых марок наряду с небольшими независимыми продавцами со скидками, каждый из которых предлагает быструю доставку и надежные, а также удобные и безопасные способы оплаты, независимо от того, сколько вы решите потратить.

AliExpress никогда не уступит по выбору, качеству и цене. Каждый день вы найдете новые онлайн-предложения, скидки в магазинах и возможность сэкономить еще больше, собирая купоны. Но вам, возможно, придется действовать быстро, поскольку этот лучший преобразователь напряжения с усилителем должен в кратчайшие сроки стать одним из самых востребованных бестселлеров. Подумайте, как вам будут завидовать друзья, когда вы скажете им, что приобрели преобразователь напряжения усилителя на AliExpress.Благодаря самым низким ценам в Интернете, дешевым тарифам на доставку и возможности получения на месте вы можете еще больше сэкономить.

Если вы все еще не уверены в преобразователе напряжения усилителя и думаете о выборе аналогичного товара, AliExpress - отличное место для сравнения цен и продавцов. Мы поможем вам решить, стоит ли доплачивать за высококачественную версию или вы получаете столь же выгодную сделку, приобретая более дешевую вещь.А если вы просто хотите побаловать себя и потратиться на самую дорогую версию, AliExpress всегда позаботится о том, чтобы вы могли получить лучшую цену за свои деньги, даже сообщая вам, когда вам будет лучше дождаться начала рекламной акции. и ожидаемая экономия.AliExpress гордится тем, что у вас всегда есть осознанный выбор при покупке в одном из сотен магазинов и продавцов на нашей платформе. Реальные покупатели оценивают качество обслуживания, цену и качество каждого магазина и продавца.Кроме того, вы можете узнать рейтинги магазина или отдельных продавцов, а также сравнить цены, доставку и скидки на один и тот же продукт, прочитав комментарии и отзывы, оставленные пользователями. Каждая покупка имеет звездный рейтинг и часто имеет комментарии, оставленные предыдущими клиентами, описывающими их опыт транзакций, поэтому вы можете покупать с уверенностью каждый раз. Короче говоря, вам не нужно верить нам на слово - просто слушайте миллионы наших довольных клиентов.

А если вы новичок на AliExpress, мы откроем вам секрет.Непосредственно перед тем, как вы нажмете «купить сейчас» в процессе транзакции, найдите время, чтобы проверить купоны - и вы сэкономите еще больше. Вы можете найти купоны магазина, купоны AliExpress или собирать купоны каждый день, играя в игры в приложении AliExpress. Вместе с бесплатной доставкой, которую предлагают большинство продавцов на нашем сайте, вы сможете приобрести преобразователь напряжения для усилителя по самой выгодной цене.

У нас всегда есть новейшие технологии, новейшие тенденции и самые обсуждаемые лейблы.На AliExpress отличное качество, цена и сервис всегда в стандартной комплектации. Начните лучший опыт покупок прямо здесь.

Switchmode источник питания для автомобильной аудиосистемы

Switchmode источник питания для автомобильной аудиосистемы
Elliott Sound Products пр.89

© Апрель 2002 г., Серхио Санчес Морено и Род Эллиотт


Предисловие

Этот внесенный проект является результатом значительного сотрудничества между Серхио и мной, и его не следует рассматривать как обязательно законченный проект сам по себе, а как ступеньку к пониманию импульсных источников питания, их работы и того, что вы можете с ними делать.

Будьте осторожны - существует значительный риск. Из-за чрезвычайно высокого тока, поступающего от автомобильного аккумулятора, небольшая ошибка может легко привести к катастрофическому отказу. Говорят, что все электронные компоненты содержат дым (в проводе содержится огромное количество), а скольжение паяльника может высвободить невероятное количество дыма. А если серьезно, то риск серьезных ожогов и возгорания в машине вполне реальн, и его не следует недооценивать. 300 А от автомобильного аккумулятора могут нанести огромный ущерб за несколько миллисекунд - если предохранитель не перегорел (вы будете использовать предохранитель , не так ли?), То ущерб может быть значительным.

В различные моменты части статьи Серджио я включал некоторую дополнительную информацию.

Важную информацию о проекте см. В специальном примечании в конце этой статьи.


Введение

Сложностей с установкой Hi-Fi системы в автомобиле очень много, хотя, несомненно, самым важным является ограничение напряжения питания автомобиля. Как уже известно большинству читателей, номинальное напряжение автомобильного аккумулятора составляет 12 В, достигая примерно 13.8В при зарядке (т.е. при работающем двигателе).

Максимальная среднеквадратичная мощность звука при заданном напряжении V несколько меньше:

Pmax = (В / (2 x √2)) ² / R L

... где R L - номинальное сопротивление динамика.

Таким образом, для системы 13,8 В эта мощность ограничена примерно 6 Вт при нагрузке 4 Ом. Обратите внимание, что чем ниже сопротивление динамика, тем выше максимальная мощность (по этой причине большинство аудиоколонок имеют номинальное сопротивление 4 Ом вместо более распространенных 8 Ом в домашних системах).

Это можно до некоторой степени упростить ...

P = (V / 3) ² / R L

, а типичный расчет для напряжения питания 13,8 В дает ...

P = (13,8 / 3) ² / 4
P = 4,6² / 4 = 5,29 Вт

Это учитывает стандартные потери и является приемлемо точным при этом напряжении - единственный реальный способ узнать это - измерить усилитель, поскольку потери меняются в зависимости от топологии выходного каскада.

Выходная мощность может быть увеличена почти в 4 раза за счет использования техники моста, более подробно описанной в проекте ESP 14, так что мы можем получить примерно до 24 Вт на динамике 4 Ом.Этого может быть достаточно для средних и высоких частот, но, очевидно, очень ограничено, например, для сабвуфера. (Мораль: недоверие к головным устройствам «4 x 45 Вт» вполне оправдано, поскольку они определенно не говорят о RMS-мощности).

Итак, что можно сделать, чтобы увеличить доступную мощность звука? Ответ - простой вывод приведенной выше формулы - либо уменьшите сопротивление нагрузки, либо увеличьте напряжение питания. Чем ниже импеданс, тем больше необходим ток, что усложняет создание выходных каскадов с низким импедансом (есть и другие практические ограничения), поэтому давайте увеличим напряжение питания.


Основы импульсного источника питания

Подавляющее большинство мощных аудиоусилителей используют импульсные источники питания (импульсные источники питания) для генерации более высоких напряжений из имеющихся 12 (13,8) вольт. Обширное теоретическое объяснение того, как эти вещи работают, выходит за рамки этой статьи, но это некоторые фундаментальные идеи, которые вы должны знать о импульсных источниках питания (SMPS) для автомобильных усилителей:

  • Напряжение постоянного тока на батарее должно быть переключено в той или иной форме, чтобы генерировать форму волны переменного тока, подходящую для трансформатора.Как вы уже знаете, трансформатор в основном преобразует напряжение переменного тока в первичной обмотке в его масштабированную версию во вторичной обмотке, при этом масштабный коэффициент представляет собой отношение витков первичной обмотки к вторичной. (Очередной раз, воспринимайте это как крайнее упрощение). Трансформатор не пропускает постоянное напряжение, и между обеими обмотками есть электрическая (гальваническая) изоляция.
  • Форма волны переменного тока обычно представляет собой прямоугольную волну, которую относительно легко и эффективно генерировать. Частоты обычно находятся в диапазоне от 25 кГц до 100 кГц или более, поэтому позволяет использовать трансформаторы меньшего размера, чем те, которые используются в основных приборах (его конструкция также отличается, их сердечники не ламинированы, а сделаны из феррита или железа порошок).Коммутационные элементы должны выдерживать большие токи, быть быстрыми и иметь низкие коммутационные потери. Обычно силовые полевые МОП-транзисторы или высокоскоростные биполярные используются транзисторы (в некоторых конструкциях SMPS используются тиристоры, но их меньшинство).
  • Как только эта форма волны повышается трансформатором, она должна быть снова выпрямлена и отфильтрована обратно в постоянный ток, поскольку это то, что мы хотим. Для аудио приложений мы обычно требуется симметричное питание, например, +/- 35 В. Выпрямление выполняется с помощью диодного моста, как при использовании обычного трансформатора на 50 или 60 Гц. Обратите внимание, что для частот, о которых мы говорим, нужны быстрые или сверхбыстрые диоды.
  • Если нам нужен регулируемый источник питания, необходимо обеспечить обратную связь от выходных шин к контроллеру, который может изменять некоторые параметры формы волны переменного тока. в первичной обмотке трансформатора. Обычно это достигается с помощью ШИМ (широтно-импульсной модуляции). Мы объясним это позже, в разделе «Регулирование».
  • Всегда имейте в виду, что энергия не создается - при (общем) соотношении напряжений шин и аккумуляторов ток, потребляемый с выхода, будет (как минимум) умножен. на входе 12 В с тем же соотношением, таким образом, общая мощность остается неизменной (при 100% эффективности, а это никогда не бывает).Обычный трансформатор "трансформирует" напряжение в Tr, ток в 1 / Tr и импеданс на вторичной обмотке в 1 / √ (Tr) раз, Tr - это отношение витков. Импеданс составляет не имеет особого значения в этом контексте.
  • Хорошо построенный SMPS может достигать 90% эффективности. Итак, если вы ожидаете получить ± 35 В при питании 6 А (на рельс) (это предполагает 35x6 + 35x6 = 360 Вт), то будьте готовы к потреблять от АКБ более 30А! К счастью, когда речь идет об аудиоусилителях, воспроизводящих музыку, требования к мощности всегда намного ниже, чем для чистых синусоидальных волн.

На этом этапе читатель должен понять величину токов, задействованных в высокомощном ИИП для автомобильного усилителя, и что следует проявлять особую осторожность, особенно при подключении «существа» к электрической системе автомобиля.


Система

В настоящем проекте описывается конструкция гибкого ИИП, способного непрерывно обеспечивать мощность порядка 350 Вт, в зависимости от используемого трансформатора. Выходное напряжение зависит в основном от соотношения витков первичной и вторичной обмоток, но его можно отрегулировать до несколько меньшего значения с помощью регулирования.Этого должно быть достаточно для питания усилителя сабвуфера мощностью 200 Вт плюс, возможно, 2 стереоусилителя для средних и высоких частот.

Это часть полного автомобильного усилителя, который я построил, с 6 ступенями мощности на основе усилителя Overture LM3886 от National. Их можно объединить в один канал сабвуфера> 250 Вт / 4 Ом плюс 2 канала средних и высоких частот по 65 Вт / 4 Ом, в качестве альтернативы в 2 канала по 120 Вт / 4 Ом + 2 x 65 Вт или даже в многоканальный усилитель 6 x 65 Вт / 4 Ом. , поэтому это чрезвычайно гибкая и мощная система без ущерба для качества звука.Методы параллельного соединения, необходимые для этого, возможно, будут описаны в другом проекте.


Строительство СМПС

Полная схема SMPS показана ниже.

Примечание. Это исходная версия источника питания Sergio, наиболее часто используемая версия, показанная на рис. 9, является несколько более простой, но имеет практически идентичную производительность. [esp]


Рисунок 1 - Схема контроллера режима переключения

Ниже описаны три основных блока...

A - Коммутационные полевые МОП-транзисторы и трансформатор
B - Ректификация и фильтрация
C - Схема управления

A - Полевые МОП-транзисторы и трансформатор

Выбранная топология коммутации называется «двухтактным» преобразователем, потому что трансформатор имеет двойную первичную обмотку (или, если хотите, с центральным отводом). Центральный ответвитель постоянно подключен к автомобильному аккумулятору (через LC-фильтр, чтобы избежать образования пиков в линиях аккумулятора, которые могут повлиять на другое электронное оборудование в автомобиле).Два конца первичной обмотки подключены к паре параллельно включенных полевых МОП-транзисторов, каждый из которых связывает их с землей в каждом цикле проводимости (Vgs соответствующего полевого МОП-транзистора с высоким уровнем).

Эти полевые МОП-транзисторы должны быть быстрыми, выдерживать высокие токи (более 30 А каждый, если это возможно) и иметь минимально возможное сопротивление Rds (on). Предлагаемый On-Semiconductor MTP75N06 может выдерживать 75 Ампер и имеет Rds (on) ниже 10 миллиом. Это важно, потому что чем ниже это сопротивление, тем меньше мощности они будут рассеивать при переключении с прямоугольной формой волны.Другими альтернативами являются MTP60N06 или более популярные BUZ11 и IRF540.

Хотя на схемах показан предыдущий биполярный двухтактный каскад, вы также можете подключить резистор затвора непосредственно к выходу управляющей ИС, не обращая внимания на транзисторы, поскольку SG3525 способен управлять током до 500 мА (теоретически), более чем достаточно для быстрого переключения полевых МОП-транзисторов.

B - Ректификация и фильтрация

Если посмотреть на вторичную сторону SMPS, то она в точности напоминает схему типичного сетевого блока питания с одним принципиальным отличием - переключающие диоды должны быть БЫСТРЫМИ или УЛЬТРАБЫСТРЫМИ, если вы используете стандартный диодный мост, система просто взорваться (а это может быть очень впечатляюще, поверьте!) Хотя диодный мост представлен, он может быть выполнен и с дискретными диодами.Используйте сильноточные (минимум 10 А и подходящее напряжение) диоды. Я рекомендую использовать 4 двойных высокоскоростных диода TO220, которые можно соединить параллельно, чтобы сформировать один в каждом корпусе.

Вы можете быть удивлены, что конденсаторы не слишком большие. Это связано с высокой частотой переключения. Важно, чтобы они были хорошего качества и должны быть рассчитаны на работу в 105 градусов. Номинальный ток пульсации и низкое ESR (эквивалентное последовательное сопротивление) очень важны для любого импульсного источника питания.На мой взгляд, 5000 мкФ на рельс вполне достаточно.

C - Схема управления

Микросхема контроллера - SG3525. Он включает в себя все необходимые подсистемы для генерации фиксированной частоты, сравнения с эталоном для модуляции ширины импульса и управления двумя выходами без перекрытия. Он работает от 8 до 35 В, и рекомендуется фильтрация источника питания, как показано. Реле переключает только слабый ток (питание контроллера), и его нужно рассчитать только на пару ампер.Как указано выше, вы можете подключить выходы напрямую к резисторам затвора полевых МОП-транзисторов, если вы не хотите включать биполярные каскады.

Резистор RT и конденсатор CT фиксируют частоту колебаний. Эксперименты показали мне, что около 35 кГц дает хорошие результаты с моим трансформатором. Другой конденсатор, Css, фиксирует время `` плавного пуска '' - когда вы включаете систему, ширина импульса увеличивается от 0 до постоянного значения, тем самым ограничивая пусковой ток, что очень хорошо, чтобы избежать ударов в динамике и защитить электрическая инсталяция.Он также имеет вывод отключения, который позволяет управлять SMPS от внешнего сигнала (например, ДИСТАНЦИОННОГО с головного устройства).

В этом проекте важна компоновка, неправильная ширина дорожек или чрезмерно длинные дорожки могут иметь высокую индуктивность и создавать пики, которые могут привести к взрыву полевых МОП-транзисторов.


Детали конструкции трансформатора

Это наиболее важная часть конструкции, и у вас есть два варианта: купить коммерческое устройство с требуемой номинальной мощностью и соотношением оборотов (трудно найти, на момент написания был найден только один поставщик) или намотать собственный .

Если вы решите наматывать собственный трансформатор (как будто у вас есть большой выбор), вы должны решить, какую форму сердечника использовать. Предпочтительным материалом является феррит, который имеет высокую проницаемость (способность «проводить» магнитный поток) или порошок железа, который имеет более низкую проницаемость, но с меньшей вероятностью насыщается. В большинстве коммерческих трансформаторов используется феррит, и железный порошок, как правило, является лучшим материалом для фильтрующих дросселей (индукторов), которые пропускают значительный постоянный ток.

Например, со стандартным ядром ETD39 теоретически можно построить блок питания мощностью> 350 Вт.Намотать этот тип сердечников не очень сложно, но для получения хороших результатов вам нужно будет следовать некоторым рекомендациям, которые я приведу ниже.

Другая возможность - использовать тороид. Вы можете извлечь его из БОЛЬШОГО индуктора мощности. В качестве ориентира можно использовать тороид диаметром 40 мм и сечением около 10 x 10 мм (100 мм 2 ) для ИИП мощностью> 250 Вт. Намотка немного сложнее, чем с сердечниками ETD, но с небольшой практикой тоже не так сложно.


Тороидальные сердечники


Сердечники типа ETD


Тороид от индуктора ITL 100 (Wilco Corp).
(Перед намоткой удалите толстую проволоку!)

Это несколько общих рекомендаций по намотке для всех типов сердечников:

  • Вы ДОЛЖНЫ использовать эмалированный медный провод для всех обмоток. Также учтите, что при работе с высокими частотами эффективное сечение провода намного меньше. чем физический, за счет скин-эффекта (ток концентрируется только во внешней части провода).Поскольку здесь задействованы большие токи, сечение провода очень важно (если вы не хотите, чтобы эмаль плавилась из-за нагрева, вызванного резистивными потерями в проводе, и закорачивала все обмотки). Хорошая практика использовать параллельно несколько более тонких проводов, а не одну толстую. Это также облегчает намотку. Например, шесть проводов диаметром 0,4 мм могут служить подходящей первичной обмоткой для блок питания 300 Вт. То же самое относится и к вторичной обмотке, хотя ток уменьшается, поэтому вы можете использовать меньше проводов (например, 3 или 4).С этого момента я буду обращаться к каждому композитный провод как «обмотка», и к каждой отдельной пряди как «провод».
  • Провода должны быть намотаны плотно. Вы должны сначала намотать первичную обмотку, стараясь покрыть всю поверхность сердечника, а затем вторичную обмотку поверх нее в противоположном направлении, для максимального увеличения межобмоточного взаимодействия.
  • Хорошей отправной точкой является использование 4 витков для каждой первичной обмотки (то есть 4 оборота, центральный отвод и еще 4 оборота В ОДНОМ НАПРАВЛЕНИИ). Для расчета количества витков вторичной обмотки, умножьте на отношение витков.Например, если вы хотите создать источник питания ± 30 В, соотношение витков будет 30 / 13,8 = 2,2 приблизительно, поэтому ветер 2,2 x 4 = 8,8 (у вас не может быть частичного поворота, поэтому используйте 9 поворотов) для каждой вторичной обмотки (то есть 9 поворотов, отвод по центру и еще 9 поворотов В ОДНОМ НАПРАВЛЕНИИ).
  • Чтобы начать намотку, возьмите количество тонких проводов, которое вы решили использовать (например, 6) в первичной обмотке, все вместе. Оставьте около 30-40 мм от сердцевины, чтобы облегчить подключение к плате и начать намотку. Когда вы намотаете 4 ПОЛНЫХ витка, сделайте петлю из сердечника или шаблона и разрежьте на 30 или 40 мм.Теперь у вас есть первый первичный. Затем начните снова В ТАКОМ НАПРАВЛЕНИИ намотайте остальные 4 витка и в конце оставьте еще 30 или 40 мм для соединения. Скрутите вместе тонкие провода каждая обмотка на концах для облегчения пайки.
  • Лак на проводе предназначен для обеспечения гальванической развязки, поэтому для соединения необходимо удалить его на концах. Обязательно удалите примерно 10 мм из конец ВСЕХ проводов, которые вы используете. Вы можете сделать это с помощью скальпеля или другого острого лезвия или наждачной бумаги и проявите много терпения ПЕРЕД намоткой.

Ниже представлены фотографии двух моделей трансформаторов. Левый - тороидальный, который я намотал сам, используя сердечник от большого индуктора от Wilco Corporation (ITL-501), а правый - коммерческий блок от американского производителя (2 x 3: 1, 350 Вт). Оба работали одинаково.


Слева - самодельный трансформатор. Коммерческий трансформатор - правый

Прочие примечания

  • Реле позволяет отключать питание от ДИСТАНЦИОННОГО (или «Электрической антенны» от головного устройства.Потребляемая мощность в выключенном состоянии - это только ворота токи полевых МОП-транзисторов (несколько нА). Конечно, не о чем беспокоиться.
  • Подключите большой дроссель последовательно к источнику питания, так как это устранит переключающий шум, который может мешать работе другого электрического оборудования. Вы можете использовать тороид, который фильтрует выход + 5V старого источника питания ПК. (см. рисунок ниже).



Входной дроссель моей системы, полученный от старого блока питания ПК.

  • Вся проводка, особенно первичная сторона, должна быть толстой, чтобы минимизировать потери и избежать перегрева проводников.Дорожки печатной платы должны быть достаточно толстой, как можно более короткой и усиленной большим слоем олова и, возможно, припаянной проволокой.
  • Вставьте два предохранителя в выходы направляющих, так как они могут сэкономить вам много головной боли при замыкании их на землю и т. Д. Я использовал два стандартных предохранителя на 6,3 А.
  • Установите выпрямительные диоды и полевые МОП-транзисторы на хороший радиатор и помните, что все они должны быть электрически изолированы. Следуйте обычному монтажу радиатора рекомендации (термопаста и др.). Пакеты TO220 просты в обращении, но их тепловые характеристики посредственные, поэтому при монтаже требуется большая осторожность.


Деталь устройства MOSFET

Обратите внимание на изоляционную прокладку (одна для всех) и толстые провода питания. Можно использовать отдельные изоляционные прокладки без потери рабочих характеристик. Использование зажимной планки улучшит теплопроводность кронштейна радиатора, но не перетягивайте его, иначе кронштейн погнется. Рассмотрите возможность использования кронштейна из алюминия толщиной не менее 3 мм для улучшения тепловых характеристик.Кронштейн должен быть прикреплен к радиатору с использованием термопаста для минимизации теплового сопротивления.


Тесты

Этот проект обрабатывает довольно большие мощности, поэтому стоит потратить много времени на пошаговое тестирование, прежде чем вы пожалеете, что взорвали всю свою работу за микросекунду.

Для испытаний используйте большой блок питания от 12 В до 13,8 В с ограничением тока, если это возможно, и способный выдавать не менее 10-20 ампер (см. Проект 77). Если у вас его нет, будет работать блок питания ПК (хотя вы не получите больше, чем 80-90 Вт, но этого достаточно для целей тестирования и почти нерушимо).Не подключайте SMPS к автомобильному аккумулятору при первом тестировании (это может быть очень опасно!). Предохранитель на 10 А, подключенный последовательно к источнику питания 12 В, также является хорошей идеей. (Вы не знаете, в какой степени!)

Кабели от источника питания к усилителю должны быть как можно более короткими и толстыми, чтобы минимизировать потери. В первый раз, когда я тестировал усилитель, у меня была разница в 1 вольт от одного конца кабеля к другому всего в 1,5 метра: сам кабель рассеивал более 15 Вт !!!. Поэтому при расчете КПД всегда измеряйте входное напряжение только на входе ИИП, чтобы учесть это.

Провода от трансформатора к полевым МОП-транзисторам должны быть как можно короче. Каждые 10 мм провода добавляют около 6 нГн индуктивности, внешней по отношению к трансформатору (точная цифра зависит от диаметра провода и может быть только приблизительной). Это, а также индуктивность рассеяния трансформатора вызовут выброс напряжения и звенящий сигнал в форме волны переключения. По возможности, полевые МОП-транзисторы должны находиться на расстоянии не более 20 мм от трансформатора. Точно так же и проводка (или дорожки на печатной плате) от контроллера до ворот MOSFET также должна быть как можно короче.Как и в случае с полевыми МОП-транзисторами в трансформаторе, по возможности старайтесь, чтобы длина проводов не превышала 20 мм.

  • Прежде всего, используя только микросхему SG3525 и связанные с ней компоненты (без полевых МОП-транзисторов), убедитесь, что у вас есть очень чистый прямоугольный сигнал 12 В на каждом выходе (180 ° наружу). фазы, и они НИКОГДА не перекрываются). Также проверьте, что при включении питания он начинается с 0% и увеличивается до 50% рабочего цикла примерно за секунду или две.
  • Как только у вас есть это, вы можете подключить полевые МОП-транзисторы.Они будут на радиаторе и имейте в виду, что язычки подключены к стоку, поэтому обеспечьте изоляцию (слюда + пластик шайбы, термопаста). Затем припаяйте трансформатор и наблюдайте за осциллографом первичной формы волны (используйте пробник 10: 1 на случай, если у вас есть большие шипы в порядке). чтобы не повредить инструмент). У вас должна быть прямоугольная волна примерно 25-26 В от пика до пика и с наименьшими возможными пиками (выбросами). Они выше чем 30 В (от земли), вы можете попробовать перемотать трансформатор для улучшения связи.Вы также можете уменьшить выбросы, используя демпферную сеть, показанную на схеме, хотя они будут рассеивать немного энергии (используйте резисторы 2 Вт и конденсаторы 100 В), поэтому устанавливайте их только в случае необходимости.
  • Когда у вас будет чистая форма волны, вы можете припаять выпрямитель и выходные конденсаторы и посмотреть, что у вас на положительной и отрицательной шинах. Вы должны иметь одинаковое напряжение в обоих, и оно должно быть похоже на то, что вы рассчитали.
  • Теперь загрузите источник питания силовыми резисторами.Начните с низкого энергопотребления (около 20 Вт) и внимательно посмотрите на полевые МОП-транзисторы, выпрямители и трансформатор, чтобы убедиться в этом. они не нагреваются. Также следите за током, потребляемым от источника питания 12 В. Мощность (V x I) должна быть лишь немного выше, чем при выходной нагрузке. (Ожидайте 80% эффективность или около того).
  • Если все в порядке, увеличьте нагрузку (уменьшите значение сопротивления). МОП-транзисторы должны нагреться через некоторое время при больших нагрузках (около 100 Вт), а КПД должен оставаться высоким (всегда выше 75-80%).

Когда вы полностью уверены, что все работает должным образом, вы можете приступить к подключению его к электропроводке автомобиля (см. Параграф «Процедуры установки»). В первый раз вы заметите искру из-за внезапного заряда большого входного конденсатора, если вы сначала не подключите последовательно резистор (очень хорошая практика), чтобы он заряжался медленно, а затем удалите его для нормальной работы.


Порядок установки

Для вашей машины и вашей безопасности ОЧЕНЬ ВАЖНО, чтобы вы уделяли особое внимание при установке блока питания (и усилителя) в вашем автомобиле.Вот несколько рекомендаций, которым должен внимательно следовать каждый:

  • Питание ДОЛЖНО подключаться непосредственно к аккумуляторной батарее, а не к радио или другим кабелям +12 В, так как вы просто взорвете или сожжете их, что может привести к возгоранию в автомобиле. Питающий провод должен иметь соответствующее сечение, не менее 5 мм в диаметре (без пластиковой крышки).
  • Предохранитель
  • А ДОЛЖЕН быть включен последовательно с проводом питания как можно ближе к батарее. В случае столкновения провод можно замкнуть на шасси, которое БУДЕТ вызвать пожар.Это не шутка! Батарея может обеспечить ток свыше 300 А, что позволяет сжечь практически все за доли секунды.
  • ПЕРВОЕ соединение, которое вы должны сделать с усилителем, - это заземление, и оно должно быть надежно прикручено к автомобильному шасси как можно ближе к усилителю с помощью толстого провода. Уведомление что если вы сначала подключите, например, сигнальные кабели RCA, а затем провод + 12В, входные конденсаторы будут пытаться заряжаться, возвращаясь на землю через аудио кабели, возможно, повредив предусилитель головного устройства.

Регулировка источника питания

Сам проект имеет отличную регулировку нагрузки, и напряжение на рельсах почти определяется только соотношением витков, но он по своей сути имеет нулевое линейное регулирование (в основном, он `` просто '' умножает входное напряжение на соотношение витков), хотя это не проблема в автомобиле, где напряжение аккумулятора остается практически постоянным.

Если полученные выходные напряжения очень высокие и вы не можете (или не хотите) изменять обмотки, вы можете использовать регулировку, чтобы немного понизить их.Например, я использую трансформатор 3: 1, который давал бы около +/- 38 В без регулирования, что неприемлемо для безопасности моих ступеней LM3886, поэтому я установил +/- 26 В. Однако полевые МОП-транзисторы пострадают больше, поэтому регулируйте подачу только в случае крайней необходимости.

Вы можете установить потенциометр обратной связи и установить его для того, чтобы иметь нулевое опорное напряжение для деактивации регулирования или увеличения его стоимости для регулирования до требуемого напряжения.

ПРИМЕЧАНИЕ: Регулировка будет работать лучше, если выходные катушки индуктивности находятся между выпрямительными диодами и выходными конденсаторами.От 10 до 100 мкГн с сердечником из порошкового железа и номинальным током не менее 8А будет достаточно. (Я ими не пользуюсь и мой блок питания работает надежно, хотя никогда не доводил его до предела мощности). Вы также можете повысить безопасность, подключив несколько полевых МОП-транзисторов, чтобы ток через них распределялся. Это также немного повышает эффективность, так как общее значение Rds (on) уменьшается.


Получение +/- 12 В от SMPS для предусилителей

Если вам нужно запитать операционные усилители для кроссовера, эквалайзера или предусилителя, вы можете получить симметричное напряжение +/- 12 В (например) от основных шин питания, просто с помощью резистора, стабилитрона и конденсатора.(см. рисунок 1 проекта 27). Не забудьте использовать резисторы на 1 или 2 Вт и стабилитроны. Вы можете без проблем получить от этого около 25-50 мА.


Дополнительная информация

Следующий материал от ESP - есть некоторые предложения и дополнительная информация, а также упрощенная версия SMPS.

Хотя моя версия коммутатора упрощена, это не означает, что производительность ниже, чем у оригинала Серджио, но это результат моих собственных экспериментов и тестов.Возможно, мы находимся на противоположных сторонах планеты, но во время разработки поставки было значительное сотрудничество, и я построил и протестировал версию, показанную ниже.


МОП-транзисторы и тепловой разгон

Утверждается, что полевые МОП-транзисторы невосприимчивы к тепловому разгоне, поскольку они имеют положительный температурный коэффициент для их сопротивления при включении. Частично это может быть верно для усилителя мощности класса AB, но полностью неверно для импульсного источника питания.

Например, двухтактный ИИП, использующий один полевой МОП-транзистор IRF540, сторона потребляет 30А при полной нагрузке.Если мы проверим лист данных, мы обнаружим, что Rds (вкл.) Составляет 0,044 Ом (44 миллома) при 25 ° C, тогда мы знаем, что он будет генерировать ...

P = I² x R = 30² x 0,044 = 900 x 0,044 = 39 Вт пик (на транзистор).

При 50 градусах (не редкость для автомобилей, которые какое-то время находились на солнце) Rds (включено) будет примерно в 1,25 раза больше значения при 25 ° C (это из таблицы данных) или 0,055 Ом. Рассеиваемая мощность теперь составит 49 Вт, поэтому радиатор должен отводить больше тепла. Мы можем гарантировать, что дополнительное тепло вызовет дальнейшее повышение температуры радиатора, что увеличит Rds (on), и это сделает радиатор более горячим, и - БАХ.

Использование параллельных устройств и хорошего радиатора значительно снизит вероятность этого. Два полевых МОП-транзистора, разделяющих нагрузку, рассеивают 1/4 мощности (каждого) одного устройства, а также имеют более низкое тепловое сопротивление радиатору. Положительный температурный коэффициент MOSFET Rds (on) действительно обеспечивает эффективное разделение тока без необходимости в балансировочных резисторах (используемых в выходных каскадах усилителя мощности).

P = I² x R = 15² x 0,044 = 225 x 0.044 = 9,9 Вт пик (на транзистор) - 19,8 Вт для обоих

Мощность, указанная на транзисторе, является пиковой - фактическая средняя мощность (на устройство) вдвое меньше расчетной. Общая мощность , рассеиваемая обоими транзисторами (или наборами транзисторов в случае параллельных устройств), является полным показанным значением, поскольку, когда одно устройство «включено», другое «выключено» и наоборот.

Естественно, максимальное рассеивание будет происходить только при максимальной (непрерывной) мощности усилителя - реальные требования обычно несколько меньше, однако важно, чтобы конструкция была способна к непрерывному рассеиванию в худшем случае для обеспечения адекватного запаса прочности.

Я настоятельно рекомендую вам произвести расчеты самостоятельно и убедиться, что вы понимаете последствия.


Постановление

Обычно можно ожидать регулирования, как показано на рисунке 1, однако использование входа обратной связи контроллера IC слишком сильно зависит от импеданса линий питания постоянного тока. Обычно используются выходные дроссели (с дополнительным обратным диодом), чтобы обеспечить преобразователь ширины импульса в напряжение. Похоже, что в большинстве коммерческих систем используется нерегулируемый преобразователь, поэтому я считаю, что это будет вполне приемлемо на практике.Пока что тесты показали, что при нагрузке около 150 Вт регулирование почти полностью зависело от падения напряжения в линии питания!

Помимо нерегулируемого, есть еще пара изменений в схеме. R8 (100 Ом) подключен между синхронизирующим конденсатором и разрядными выводами микросхемы контроллера. Это вводит `` мертвое время '', когда оба выхода выключены, и причина этого заключается в том, чтобы гарантировать, что пары силовых MOSFET никогда не могут быть включены одновременно - если это произойдет, будет течь очень большой ток (хотя и для всего микросекунду или меньше).Поскольку я не использовал дополнительные переключающие транзисторы и использовал резисторы затвора более высокого номинала, время нечувствительности важно.

Еще я увеличил частоту коммутации. Как показано, внутренний генератор работает на частоте примерно 50 кГц (мой прототип фактически работает на частоте 54 кГц), тогда как оригинал Серджио был разработан для переключения 35 кГц. Разница определяется резистором на выводе RT контроллера, в моем случае 12k.

Правила

, очевидно, значительно усложнят схему, и, как указано выше, моя версия не регулируется.Это обеспечит максимальную эффективность, а также снизит зависимость от конденсаторов выходного фильтра - они эффективно питаются почти чистым постоянным током от выпрямителя при всех нагрузках, поэтому время хранения не является проблемой. Можно использовать относительно небольшие конденсаторы фильтра, и при этом выход будет достаточно чистым.

Неудивительно, что передаточное число очень важно, если регулирование не используется. Предположим, что входное напряжение составляет 12 В, чтобы учесть потери. Чтобы получить +/- 24 В, соотношение витков составляет 1: 2 - на каждый виток на первичной обмотке будет 2 витка на вторичной.Это то же самое, что и описание Серджио, и применяются те же правила. В отличие от обычного сетевого трансформатора, снабженного синусоидальной волной, форма волны переключения является прямоугольной, поэтому пиковое и среднеквадратичное значения одинаковы (другими словами, нет преобразования 1.414, как в случае с трансформатором сетевой частоты). Проблема заключается в том, что предполагаемое 12 В при полной нагрузке будет равно 13,8 В при легкой или нормальной нагрузке, поэтому напряжение будет выше ожидаемого. При использовании того же трансформатора, что и выше (соотношение витков 1: 2), выходное напряжение без нагрузки будет 27.6 вольт - убедитесь, что вы не превышаете номинальное напряжение усилителя!


Рисунок 9 - Упрощенная версия коммутируемого источника питания

Поскольку трансформатор относительно легко наматывать, его несложно разобрать и добавить (или удалить) вторичные витки, чтобы получить правильное напряжение. В моем прототипе трансформатора использовалось 5 + 5 витков для первичной обмотки, а я использовал 3 жилы обмоточного провода диаметром 0,8 мм, скрученные вместе. В рекомендуемом сердечнике достаточно места, поэтому было бы легко использовать 5 нитей для снижения потерь.

Обратите внимание, что на рисунке выше (рис. 9) показанные тяжелые провода проводят значительный ток, и их размер должен быть соответствующим. Я не рекомендую использовать дорожки на печатной плате, поскольку сила тока слишком велика. Учитывая, что рекомендуемая плотность тока для дорожек печатной платы составляет 4,0 А для дорожки 100 тысяч (0,1 дюйма или 2,54 мм), то для 30 А вам понадобится дорожка шириной 0,75 дюйма (19 мм)! Это сложно уместить на любой печатной плате.

Я также исключил реле, но ценой небольшого тока, когда агрегат не работает.SG3525 имеет штифт отключения именно для этой цели. Сигнал от удаленного предусилителя включает Q1 и снимает сигнал выключения с контроллера. Он ведет себя точно так же, как если бы только что было подано питание, и устройство начнет полностью работать примерно через 2 секунды или меньше. Потребляемый ток в выключенном состоянии будет примерно от 1 до 2 мА - значительно меньше, чем часы в машине. Разряд батареи не произойдет из-за этого очень небольшого тока, который можно игнорировать как незначительный.Не стесняйтесь использовать реле, если хотите, подключенное, как показано на Рисунке 1.


Строительство

Я рекомендую использовать ферритовый сердечник EDT39. Их легко наматывать, и их мощность составляет около 350 Вт. Имейте в виду, что это означает значительный ток батареи при полной мощности, порядка 30-35 ампер! Необходимы тяжелые обмотки трансформатора и питающие кабели, а входной фильтр должен выдерживать этот ток без насыщения сердечника.

Преобразователь для этих жил довольно большой, и вы можете решить полностью отрезать монтажные части. Помните, что трансформатор нужно как-то установить, поэтому я предлагаю вам иметь план. На данном этапе я только экспериментировал и не имею плана.

Все предыдущие комментарии Серджио применимы к этой версии, поэтому обязательно внимательно прочтите его материал. Я не предлагаю повторять те же инструкции снова, поскольку Серхио уже проделал отличную работу.


Испытания прототипа

Я провел несколько начальных тестов, но еще не подключил мост и выходные конденсаторы. С тем, что должно было быть 12 + 12 витков на вторичной обмотке, я получил приемлемо чистую форму сигнала с некоторым выбросом при ненагруженной вторичной обмотке. Выходное напряжение было около 38 В пиковое, поэтому у меня, очевидно, было на один виток больше, чем я думал (входное напряжение было 14 В постоянного тока). Я не могу не подчеркнуть, что процесс намотки имеет решающее значение для успеха вашего трансформатора, и вы должны ожидать, что у вас будет несколько попыток, прежде чем вы сделаете это правильно.Небольшое количество необходимых поворотов делает это намного проще, чем в противном случае.

Во время моего тестирования источник питания и нагрузка действительно сильно нагрелись, но полевые МОП-транзисторы (я использовал IRF540) оставались холодными, даже несмотря на то, что они были установлены на довольно маленьком радиаторе, лежащем на моем рабочем столе. Это указывает на то, что требования к радиатору легко достижимы, но не , а не означает, что вы можете не торопиться с установкой. Мой трансформатор также оставался холодным, без каких-либо признаков нагрева сердечника или обмоток.Это следует рассматривать как цель дизайна. Даже провод, который я использовал к своей нагрузке, стал теплым, так что выходная мощность была действительно очень реальной!

Вам потребуется осциллограф (или, по крайней мере, доступ к нему), иначе проект будет намного сложнее построить и протестировать. Такой дизайн основан на тщательных измерениях и большой осторожности, чтобы убедиться, что он будет работать так, как ожидалось. Не рекомендуется делать это без осциллографа.


Обратите внимание:

Этот проект уже создал гораздо больше вопросов по электронной почте, чем я ожидал или ожидал.Для всех, кто планирует производить этот запас ... по сути, вы самостоятельно . Я не могу (и не будет ) участвовать в продолжительных переписках по электронной почте, если вы не можете заставить поставки работать.

То, что он действительно работает, если он построен, как описано, несомненно, что вы сможете достичь тех же результатов - нет. Если у вас нет (или, по крайней мере, у вас есть доступ) осциллографа - даже не думайте о попытках сделать питание, так как будет невозможно гарантировать, что рабочий цикл контроллера составляет ровно 50% или что на выходе нет серьезных перерегулирований или звона.

Пожалуйста, делайте , а не , не присылайте мне электронные письма с просьбой о помощи. Я просто отсылаю вас к этому абзацу - я не могу диагностировать ваши проблемы по почте и даже не буду пытаться. Конструктор полностью должен определить свои способности перед запуском.

Конструкция любого импульсного источника питания сопряжена с трудностями, рисками (включая, помимо прочего, поражение электрическим током!) И проблемами, которые необходимо решать. Они непростые (несмотря на внешний вид) или легкие, и есть очень много вещей, которые могут пойти не так.Если вы не на 100% уверены, что понимаете суть проблемы, сделайте себе одолжение и вместо этого создайте что-нибудь другое.



Список проектов
Основной указатель
Уведомление об авторских правах. Эта статья, включая, но не ограничиваясь, весь текст и схемы, является интеллектуальной собственностью Серджио Санчеса Морено и Рода Эллиотта и защищена авторским правом © 2002. Воспроизведение или повторная публикация любыми средствами, электронными, механическими или электромеханическими. , строго запрещено международными законами об авторском праве.Авторы (Серджио Санчес Морено и Род Эллиотт) предоставляют читателю право использовать эту информацию только для личного использования, а также разрешают сделать одну (1) копию для справки при создании проекта. Коммерческое использование запрещено без письменного разрешения Серхио Санчеса Морено и Рода Эллиотта.
Журнал изменений: Страница создана и защищена авторскими правами © Серхио Санчес Морено / Род Эллиотт 21 апреля 2002 г./ Добавлено специальное примечание 31 октября 2002 г.

Модуль преобразователя DCM DC-DC | Викор

Вход (В):

24.0 (18,0 - 36,0)

Выход (В):

5,0 (4,0 - 5,5)

Мощность (Вт):

180,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Массив

Детали
Вход (В):

24.0 (18,0 - 36,0)

Выход (В):

12,0 (7,2 - 13,2)

Мощность (Вт):

320,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Массив

Детали
Вход (В):

24.0 (18,0 - 36,0)

Выход (В):

15,0 (9,0 - 16,5)

Мощность (Вт):

320,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Массив

Детали
Вход (В):

24.0 (18,0 - 36,0)

Выход (В):

24,0 (14,4 - 26,4)

Мощность (Вт):

320,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Массив

Детали
Вход (В):

24.0 (18,0 - 36,0)

Выход (В):

28,0 (16,8 - 30,8)

Мощность (Вт):

320,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Массив

Детали
Вход (В):

24.0 (18,0 - 36,0)

Выход (В):

36,0 (21,6 - 39,6)

Мощность (Вт):

320,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Массив

Детали
Вход (В):

24.0 (18,0 - 36,0)

Выход (В):

48,0 (28,8 - 52,8)

Мощность (Вт):

320,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Массив

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

3,3 (2,97 - 3,63)

Мощность (Вт):

120,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Массив

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

3,3 (2,97 - 3,63)

Мощность (Вт):

120,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Автономный

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

5,0 (4,0 - 5,5)

Мощность (Вт):

180,0

Упаковка:

3414 VIA

Оптимизирован для:

Автономный

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

5,0 (4,0 - 5,5)

Мощность (Вт):

180,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Массив

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

5,0 (4,0 - 5,5)

Мощность (Вт):

180,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Автономный

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

12,0 (7,2 - 13,2)

Мощность (Вт):

320,0

Упаковка:

3414 VIA

Оптимизирован для:

Автономный

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

12,0 (7,2 - 13,2)

Мощность (Вт):

320,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Массив

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

12,0 (7,2 - 13,2)

Мощность (Вт):

320,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Автономный

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

15,0 (9,0 - 16,5)

Мощность (Вт):

320,0

Упаковка:

3414 VIA

Оптимизирован для:

Автономный

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

15,0 (9,0 - 16,5)

Мощность (Вт):

320,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Массив

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

15,0 (9,0 - 16,5)

Мощность (Вт):

320,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Автономный

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

24,0 (14,4 - 26,4)

Мощность (Вт):

320,0

Упаковка:

3414 VIA

Оптимизирован для:

Автономный

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

24,0 (14,4 - 26,4)

Мощность (Вт):

320,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Массив

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

24,0 (14,4 - 26,4)

Мощность (Вт):

320,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Автономный

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

28,0 (16,8 - 30,8)

Мощность (Вт):

320,0

Упаковка:

3414 VIA

Оптимизирован для:

Автономный

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

28,0 (22,0 - 30,8)

Мощность (Вт):

320,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Массив

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

28,0 (22,0 - 30,8)

Мощность (Вт):

320,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Автономный

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

48,0 (28,8 - 52,8)

Мощность (Вт):

320,0

Упаковка:

3414 VIA

Оптимизирован для:

Автономный

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

48,0 (28,8 - 52,8)

Мощность (Вт):

320,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Массив

Детали
Вход (В):

28.0 (16,0 - 50,0)

Выход (В):

48,0 (28,8 - 52,8)

Мощность (Вт):

320,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Автономный

Детали
Вход (В):

30.0 (9,0 - 50,0)

Выход (В):

3,3 (2,97 - 3,63)

Мощность (Вт):

80,0

Пакет:

3623 ChiP

Оптимизирован для:

Массив

Детали

50 Вт переменного тока Адаптер преобразователя напряжения 110–220 В Продажа

{{$ productInfo.reviewAmount.average}} из 5

5 звезд 72 (90,0%)
4 звезды 2 (2.5%)
3 звезды 1 (1,2%)
2 звезды 4 (5.0%)
1 звезда 1

Преобразователь тока в напряжение - Учебники по аналоговой электронике

Преобразователь тока в напряжение выдает напряжение, пропорциональное заданному току.Эта схема необходима, если ваш измерительный прибор может измерять только напряжения, а вам нужно измерять выходной ток.

Если ваш прибор или модуль сбора данных (DAQ) имеет входной импеданс, который на несколько порядков превышает сопротивление преобразователя, для преобразования можно использовать простую схему резистора. Однако, если входное сопротивление вашего прибора низкое по сравнению с резистором преобразования, тогда следует использовать следующую схему операционного усилителя.

Для анализа преобразователя тока в напряжение путем осмотра,

  • , если мы применим KCL к узлу на V- (инвертирующий вход) и позволим входному току на инвертирующий вход быть I-, тогда \ begin {уравнение} {{V_ {out} - V_-} \ over R_f} = I_p + I_- \ end {уравнение}
  • , поскольку выход подключен к V- через R f , операционный усилитель находится в конфигурации с отрицательной обратной связью.Таким образом \ begin {уравнение} V_- = V_ + = 0 \ end {уравнение}
  • и предполагая, что I- равно 0 и упрощает, \ begin {уравнение} V_ {out} = I_pR_f \ end {уравнение}

Одним из примеров такого применения является использование фотодиодного датчика для измерения интенсивности света. Выходной сигнал фотодиодного датчика - это ток, который изменяется пропорционально интенсивности света. Еще одно преимущество схемы операционного усилителя заключается в том, что напряжение на фотодиоде (источнике тока) поддерживается постоянным на уровне 0 В.

Поскольку доходы от рекламы падают, несмотря на рост числа посетителей, нам нужна ваша помощь в поддержании и улучшении этого сайта, что требует времени, денег и тяжелого труда.Благодаря щедрости наших посетителей, которые давали ранее, вы можете пользоваться этим сайтом бесплатно.

Если вы получили пользу от этого сайта и можете, пожалуйста, отдать 10 долларов через Paypal . Это позволит нам продолжаем в будущее. Это займет всего минуту. Благодаря!

Я хочу дать!

© 2020 Emant Pte Ltd Co., рег. № 200210155R | Условия использования | Конфиденциальность | О нас

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *