Как работает преобразователь напряжения для автомобильного усилителя. Из каких основных блоков он состоит. Как правильно намотать трансформатор для преобразователя. На что обратить внимание при сборке и настройке устройства.
Принцип работы и основные блоки преобразователя напряжения
Преобразователь напряжения для автомобильного усилителя выполняет важную функцию — повышает бортовое напряжение 12 В до уровня, необходимого для питания усилителя, обычно ±35-45 В. Рассмотрим основные функциональные блоки такого устройства:
- Генератор на микросхеме TL494 — формирует управляющие импульсы
- Усилители тока — обеспечивают быстрое переключение силовых транзисторов
- Силовые ключи на MOSFET-транзисторах — коммутируют ток через первичную обмотку трансформатора
- Импульсный трансформатор — повышает напряжение
- Выпрямитель и фильтры — формируют постоянное двухполярное напряжение
Частота преобразования обычно составляет 50-100 кГц. Это позволяет использовать компактный трансформатор и эффективно преобразовывать энергию.
Особенности намотки импульсного трансформатора
Трансформатор является ключевым элементом преобразователя. От качества его изготовления зависит эффективность и надежность всего устройства. При намотке трансформатора необходимо учитывать следующие моменты:
- Использовать ферритовый сердечник без зазора
- Первичную обмотку выполнять несколькими тонкими проводами из-за скин-эффекта
- Обеспечить надежную изоляцию между обмотками
- Вторичную обмотку разделить на две секции для получения двухполярного напряжения
- Подобрать оптимальное количество витков экспериментально
Правильно намотанный трансформатор должен лишь слегка нагреваться при работе на полной мощности.
Выбор силовых ключей и выпрямительных диодов
От характеристик силовых MOSFET-транзисторов и выпрямительных диодов во многом зависит эффективность преобразования. При их выборе следует обратить внимание на следующие параметры:
MOSFET-транзисторы:
- Низкое сопротивление канала в открытом состоянии
- Высокий допустимый ток
- Малое время переключения
Выпрямительные диоды:
- Малое время обратного восстановления
- Низкое падение напряжения в прямом направлении
- Достаточный допустимый ток
Хорошо зарекомендовали себя MOSFET типа IRF3205, IRFZ44N, а также диоды Шоттки серии MBR.
Необходимость выходного дросселя
Выходной дроссель играет важную роль в работе преобразователя напряжения для автомобильного усилителя. Его основные функции:
- Сглаживание пульсаций выходного напряжения
- Ограничение пиковых токов через выпрямительные диоды
- Повышение эффективности преобразования энергии
- Снижение уровня электромагнитных помех
Без выходного дросселя преобразователь может работать нестабильно, особенно при больших токах нагрузки. Кроме того, может появиться слышимый звук высокой частоты.
Настройка и проверка работоспособности преобразователя
После сборки преобразователя необходимо провести его настройку и проверку. Основные этапы:
- Проверка работы генератора импульсов на TL494
- Контроль формы сигналов на затворах MOSFET
- Измерение выходного напряжения без нагрузки
- Проверка работы под нагрузкой (50-100 Вт в течение 10 минут)
- Контроль нагрева основных элементов
При правильной сборке и настройке преобразователь должен обеспечивать стабильное выходное напряжение ±35-40 В при токе нагрузки до 3-4 А.
Защита преобразователя от перегрузки и короткого замыкания
Для повышения надежности и безопасности эксплуатации преобразователь напряжения для автомобильного усилителя должен иметь эффективную защиту. Основные виды защиты:
- Предохранитель по входу (10-15 А)
- Электронная защита от перегрузки по току
- Тепловая защита силовых элементов
- Защита от пониженного входного напряжения
Простейший вариант защиты — самовосстанавливающийся предохранитель в цепи питания микросхемы TL494. При коротком замыкании в схеме управления он разрывает цепь питания, предотвращая выход из строя других элементов.
Проблемы стабилизации выходного напряжения
Стабилизация выходного напряжения преобразователя для питания звукового усилителя имеет ряд особенностей:
- Резко нелинейный характер потребления тока усилителем
- Большие импульсные токи при воспроизведении низких частот
- Возможность возникновения паразитной обратной связи через цепи питания
Из-за этих факторов жесткая стабилизация выходного напряжения преобразователя может негативно сказаться на качестве звучания. Оптимальным решением является «мягкая» стабилизация, допускающая некоторые колебания напряжения при резких изменениях тока нагрузки.
Выбор конденсаторов фильтра выходного напряжения
Конденсаторы в выходном фильтре преобразователя напряжения для автомобильного усилителя выполняют несколько важных функций:
- Сглаживание пульсаций выходного напряжения
- Накопление энергии для обеспечения импульсных токов нагрузки
- Снижение выходного сопротивления источника питания
При выборе конденсаторов следует учитывать следующие параметры:
- Рабочее напряжение — не менее 63 В
- Емкость — 2000-4700 мкФ на каждое плечо питания
- Допустимый ток пульсаций
- Рабочая температура — не менее 105°C
Для снижения высокочастотных помех параллельно электролитическим конденсаторам устанавливают пленочные емкостью 0.1-1 мкФ.
Автомобильный преобразователь на TL494 для усилителя НЧ
Автомобильный преобразователь на TL494 для усилителя НЧ, схема которого приведена ниже, преобразует бортовое напряжение +12В в двухполярное +-35В. На самом деле выходное напряжение зависит от параметров трансформатора.
Номиналы элементов и параметры трансформатора, которые будут указаны ниже, рассчитывались для мощности 150Вт, что позволяет запитать усилитель НЧ на TDA7293 или на TDA7294. Я же запитал данным преобразователем один канал TDA7293, поэтому мощности преобразователя в 150Вт мне было более чем достаточно.
Схема автомобильного преобразователя на TL494 для усилителя НЧ
Схема преобразования двухтактная. Применяется такая схема в основном в повышающих преобразователях. Дефицитных компонентов в ней нет, за исключением диодов Шоттки КД213, в своем городе я их не нашел. Поставил импульсные диоды FR607, но они слабые, на 6 ампер. Еще один минус этих диодов, тяжело прикрепить радиатор, но можно наклеить супер клеем алюминиевую пластинку. Для одного канала TDA7293 или TDA7294 диодов FR607 в принципе хватает.
Мозгом нашего автомобильного преобразователя является ШИМ контроллер TL494. Я использую китайские TL494, работают они у меня без нареканий. Есть вариант сэкономить немного денег и выдернуть ШИМ из старого блока питания ПК, очень часто они построены на TL494. Параметры и характеристики контроллера можете прочесть в даташите.
Список Элементов.
| ОБОЗНАЧЕНИЕ | ТИП | НОМИНАЛ | КОЛИЧЕСТВО | КОММЕНТАРИЙ |
| ШИМ контроллер | TL494 | 1 | ||
| VT1,VT2 | Биполярный транзистор | BC557 | 2 | |
| VT3,VT4 | MOSFET-транзистор | IRFZ44N | 2 | |
| VD3-VD6 | Диод Шоттки | КД213 | 4 | FR607 и мощнее |
| VD1,VD2 | Выпрямительный диод | 1n4148 | 2 | |
| R1 | Резистор 2Вт | 1кОм | 1 | |
| C1 | Электролит | 47мкФ 16В | 1 | |
| С2,С11,С12 | Конденсатор неполярный | 0.1 мкф | 3 | Керамика любое напряж. |
| С3 | Электролит | 470 мкФ 16В | 1 | |
| C4 | Конденсатор неполярный | 1нФ | 1 | Керамика любое напряж. |
| C5,С6 | Электролит | 2200 мкФ 16В | 2 | |
| C7,С8 | Конденсатор неполярный | 0,01 мкФ | 2 | Керамика любое напряж. |
| C9,С10 | Электролит | 2200мкФ 50В | 2 | |
| R1 | Резистор | 1 кОм 0.25Вт | 1 | |
| R2 | Резистор | 4.7 кОм 0.25Вт | 1 | |
| R3 | Резистор | 11 кОм 0.25Вт | 1 | |
| R4 | Резистор | 56 Ом 2Вт | 1 | |
| R5,R6 | Резистор | 22 Ом 0.25Вт | 2 | |
| R7,R8 | Резистор | 820 Ом 0.25Вт | 2 | |
| R9,R10 | Резистор | 22 Ом 2Вт | 2 | |
| F1 | Предохранитель | 15А | 1 |
Скачать список элементов в PDF формате.
Частота ШИМ задается элементами C4,R3. С помощью этого калькулятора вы сможете рассчитать эти элементы или частоту. Калькулятор вычисляет частоту генерации самой tl494, а частота преобразования (на трансформаторе) будет вдвое ниже (делится на два), необходимо это учесть при расчете трансформатора.
Элементы С4-1нф и R3-11кОм обеспечивают частоту преобразования равную 50кГц, именно на нее я рассчитывал трансформатор (читайте ниже).
Если после изготовления трансформатора и сборки преобразователя, греются на холостом ходу ключи, а также трансформатор, то следует повысить частоту ШИМ, либо добавить витки в первичной обмотке. Совсем забыл, это если во вторичке нет короткого замыкания и нет ошибок в выходном выпрямителе.
Если на холостом ходу ничего не греется, а на нагрузке происходит чрезмерное выделение тепла в трансформаторе, значит нужно понизить частоту элементами C4 или R3, либо уменьшить количество витков первичной обмотки.
Расчет и намотка трансформатора автомобильного преобразователя.
Теперь приступим к самой увлекательной части, намотке трансформатора!
Габариты моего кольцевого сердечника 40мм-25мм-11мм, марка 2000МН. Если ваше кольцо имеет другие размеры или проницаемость, то количество витков нужно рассчитывать, возможно оно будет отличаться от моего.
Скачиваем и запускаем программу Lite-CalcIT(2000).
Схему преобразования выбираем Пуш-пул, схема выпрямления двухполярная со средней точкой, тип контроллера TL494, частоту ставьте 50-100 кГц, в зависимости от частотозадающих элементов C4,R3, далее выбираем нужное нам на выходе и на входе напряжения, выбираем также диаметр провода.
Как видно по фото, программа считает равное количество витков первичной обмотки для 50кГц и для 70кГц.
Пару слов скажу про напряжение. При расчете я указал входное напряжение 10В-11В-13В, а после того как собрал преобразователь, при испытаниях замерил напряжение на клеммах аккумулятора 13,5 Вольт, в итоге на выходе получил не +-35В а +-46В на холостом ходу. Поэтому номинальное ставьте не 11В, а 13,5В. Минимальное и максимальное соответственно 11В и 14,5В.
В ходе расчета, я получил количество витков первичной обмотки 5+5, провод диаметра 0.85мм сложенный в пять жил. И как же это понять, спросите меня вы! Но тут ничего сложного, итак, приступим…
Мотаем первичную обмотку.
Сначала, обмотаем наше колечко диэлектриком.
Все обмотки будем мотать в одну сторону, в какую, выбирать вам. Единственное правило, в одну сторону!
Мотаем одним куском проволоки 5 витков. Берем еще кусок проволоки, и виток к витку мотаем еще 5 витков, и так далее виточек к виточку, пока не получим 5 витков в 10 жил (5+5 жил).
Далее разделим по 5 жил и скрутим выводы.
Кладем изоляцию на первичную обмотку.
Сразу зачищаем хвосты, скручиваем и усаживаем в термоусадку.
Все, первичная обмотка у нас готова.
Объясню, что мы получили. Нам нужна первичная обмотка, имеющая 10 витков в 5 жил с отводом от середины (5+5 витков). Мы могли намотать так, сначала мотаем 5 витков 5 жилами, распределенными равномерно по всему кольцу, далее делаем отвод , кладем изоляцию, и сверху еще 5 витков 5 жилами. Получим тоже самое 5+5 витков проводом в 5 жил., ну или 10 витков с отводом от середины, кому как нравится называть. Минус данного способа в том, что обмотки могут быть не одинаковыми, а это плохо, так же чем больше слоев у трансформатора, тем ниже его КПД.
Поэтому, мы мотали сразу 10 жилами 5 витков, далее разделили, и получили две одинаковых обмотки имеющих по 5 витков из 5 жил. Давайте разберемся, как соединить данные обмотки. Тут ничего сложного, начало одной обмотки соединяем с концом другой. Главное не перепутать, и не соединить начало одной обмотки с её же концом.)))))
В статье “Расчет и намотка импульсного трансформатора” описан именно такой метод намотки вторичной обмотки понижающего преобразователя, предлагаю посмотреть.
Соединяются выводы первички на самой плате. Если все правильно соединили, то средняя точка должна прозвониться с верхним и нижним плечом , показав нулевое сопротивление на мультиметре.
Ну, вроде бы объяснил. Друзья простите если много воды!
Мотаем вторичные обмотки.
По расчетам я получил 16+16 витков, проводом диаметр, которого равен 0.72мм, сложенным в 2 жилы. То есть 32 витка с отводом от середины. Запомните, если есть отвод от середины, то значит каждую половину нужно распределять по всему кольцу, а не на половине кольца.
Берем двойной провод и мотаем 16 витков в ту же сторону, что и первичную обмотку. У меня влезло 17 витков, я не стал перематывать и оставил 17 виточков. Далее выводы зачистил, скрутил и посадил в термоусадку.
Берем двойной провод и мотаем еще 16 витков (у меня 17 витков) между витками предыдущей обмотки, в том же направлении. Посадил в термоусадку другого цвета, чтобы не ошибиться при соединении.
Вторичная обмотка соединяется на плате, аналогично первичной обмотке (начало одной соединяется с концом другой).
Далее кладем изоляцию.
С трансформатором вроде бы закончили. Ура, Ура, Ура!
Дроссель мотается на желтом колечке, двумя жилами проводом, диаметр которого составляет 0,85мм, имеет 11 витков. Колечко выдернуто из БП ПК.
Если найдете диоды Шоттки КД213, ставьте их. Можно попробовать спаять по два штуки FR607. Либо переделать схему выпрямления и установить сборки из диодов Шоттки, которые можно поставить на радиатор.
Получился вот такой автомобильный преобразователь на TL494 для усилителя НЧ.
В итоге после испытаний, пришлось по два виточка с каждой вторичной обмотки убрать.
В итоге после испытаний, пришлось по два виточка с каждой вторичной обмотки убрать. Данное действие вызвано большим выходным напряжением. В результате получил 15+15 витков во вторичной обмотке.
В архиве под статьей две печатные платы, одна под КД213, вторая под FR607. Изначально плата под КД213 была взята из интернета, переработана и адаптирована мной под FR607. При желании вы можете сами развести печатную плату под ваши типоразмеры элементов, трансформатора и внутренние размеры корпуса.
Про ток потребления…
Чтобы вы задавали меньше вопросов в комментариях, которые я постоянно чищу, хочу объяснить одну простую вещь. При воспроизведении 100Вт мощности на акустическую систему с помощью усилителя класса AB, повышающий преобразователь будет потреблять ток 17 Ампер! Это очень большой ток, который должен обеспечить ваш аккумулятор или генератор, а также провода большого сечения, соединяющие аккумулятор и преобразователь. Поэтому комментарии типа:«Я нагрузил преобразователь усилителем 100Вт и у меня упало напряжение на выходе до 0В, схема не рабочая!» будут сразу удаляться без ответа. Обеспечьте схему мощным источником и хорошими проводами, а также считайте ток потребления.
Как считать ток потребления?
Если мы нагрузим схему усилителем класса AB мощностью 100Вт (с синусоидальным сигналом), то усилитель будет потреблять примерно 180Вт, так как КПД класса AB примерно равен 50-55%. КПД преобразователя будет зависеть от многих параметров, в том числе от намотки и материалов трансформатора, частоты и ширины импульсов ШИМ. Если представить, что КПД нашего устройства и достигнет 85%(что маловероятно), то нагрузив схему усилителем потребляющим 180Вт, преобразователь будет потреблять уже 212Вт, это в лучшем случае, а то и больше. Теперь мощность 212Вт разделим на напряжение борта 12В (под нагрузкой) и получим ток 17Ампер. Это в самом лучшем случае. Конечно, мы не слушаем синусоидальный сигнал, но картина от этого красивее не становится.
Поэтому, нагружайте схему разумными мощностями и обеспечьте ее хорошим источником и проводами нужного сечения.
Калькулятор расчета частоты TL494 СКАЧАТЬ
Список элементов в PDF СКАЧАТЬ
Даташит на TL494 СКАЧАТЬ
Печатная плата СКАЧАТЬ
Похожие статьи
Импульсный стабилизированный преобразователь напряжения для автомобильного усилителя
Схемку нашел на сайте Интерлавки. Собрал я данный преобразователь и в принципе остался им доволен, так как заявленную мощность в 500 Ватт он без труда отдаёт даже с ключевыми транзисторами IRFZ44N.Сначала хочу рассказать про импульсный трансформатор — именно он, а собственно его изготовление отбивает у большинства радиолюбителей желание изготовить данный девайс, либо всё остаётся, но пол-пути!
В моём варианте силовой импульсный трансформатор намотан на трёх, склеенных китайским супер-клеем, ферритовых кольцах М-2000НМ-1, типоразмером К40×25х11 (по мощности двойной запас).
Цитата с Интерлавки:Данный преобразователь напряжения предназначен для питания оборудования напряжением выше бортового напряжения автомобиля 12 В. Преобразователь имеет четыре независимых стабилизированных (по одному плечу) постоянных напряжения с величиной не более 50 В, поскольку в качестве выпрямительных диодов вторичного питания используются диоды Шотки. Выходные напряжения преобразователя могут соединяться последовательно, для получения двух двуполярных источников питания, используемого в большинстве усилителей мощности звуковой частоты, а так же могут соединяться параллельно, для получения более сильноточного однополярного источника, который может использоваться, например, для питания усилителей мощности радиостанций, а так же комбинировано (см ниже).
Рисунок 1 — принципиальная схема автомобильного преобразователя напряжения
На схеме ошибка! 15 нога микросхемы подключена не к 16, а к 14 ноге (опорное напряжение)
Выходное напряжение преобразователя контролируется оптроном IC1, яркость свечения светодиода которого пропорциональна выходному напряжению. Соответственно изменяется и степень открытия транзистора оптрона, который подает опорное напряжения 5 В, генерируемое самой микросхемой, на вход усилителя ошибки. Если сопротивление нагрузки уменьшается, уменьшается и выходное напряжение, поскольку увеличивается ток. Пропорционально уменьшается яркость свечение светодиода оптрона, транзистор оптрона призакрывается и из за уменьшения напряжения на входе 1 усилителя ошибки микросхемы TL494 увеличивает длительность управляющих импульсов силовых ключей. В результате увеличения длительности импульсов увеличивается действующее напряжение на нагрузке, т.е. она возвращается к первоначальной, установленной подстроечным резистором R4 величине.
Кроме этого данный преобразователь напряжения оснащен защитой от перегрузки, датчиком тока которой служит токовый трансформатор TV1, снимаемое напряжение с которого подается на управляющий электрод тиристора VS1. В момент перегрузки наводимое напряжение на токовом трансформаторе откроет тиристор и он зашунтирует управляющее напряжение, подаваемое извне. Транзистор VT2 закроется, закрывая и транзистор VT2 и питание микросхемы TL494 будет снято. Однако оставшееся напряжение на конденсаторе С7 некоторое время будет удерживать TL494 в работоспособном состоянии. Для ускорения разрядки С7 резистор R19, через который тиристор так же будет зашунтировано и напряжение питания микросхемы TL494. Таким образом достигается минимальное время работы преобразователя в критической ситуации.
Получившийся магнитопровод, перед намоткой был хорошенько заизолирован лакотканью.
Далее Первичная обмотка моталась в 8 проводов диаметром 1,5 мм. и состоит из 4 витков (из рассчёта 3 вольта на 1 виток)
После намотки методом прозвонки разделил на две обмотки, каждая из которых состоит из 4 проводов.
Далее всё было хорошенько обмотано той-же лакотканью и намотана вторичная силовая обмотка, она намотана виток к витку в 8 проводов диаметром 0,65 мм. и состоит из 15 витков (на 45 Вольт) (с запасом в 2 витка для лучшей стабилизации при частично разряженном аккумуляторе и падении напряжения питания до 9…9,5 Вольт.
Намотана она в два провода диаметром 0,55 мм. и состоит из 8 витков. Далее прозвонкой определяем конец и начало и соединяем по схеме.
Собственно с трансформатором завершено. Обматываем его хорошенько лакотканью! Получилось СУПЕР!
Далее изготовление платы!
Я изготовлял лазерно-утюжным способом! Берем обратную сторону от самоклеющейся декоративной плёнки (мелованная бумага, чаще всего попадается с надписью «333») и клеим её обратной стороной на плотную бумагу для принтера.
Далее с помощью программы SPRINT LAYOUT печатаем лазерным принтером на получившемся листе. Фольгированный стеклотекстолит сначала следует зачистить мелкой шкуркой (800) и обезжирить ацетоном. Прикладываем ровно наш получившийся рисунок и хорошенько разглаживаем утюгом.
После остывания не на долго помещаем нашу продукцию в воду (чтобы отмочилась бумага, около 1 минуты).
Потом аккуратно, начиная с уголка, отлепляем от текстолита бумагу, платку осматриваем, если есть «косяки», то подправляем (дорисовываем лаком НЦ из шприца), после чего помещаем, а раствор хлорного железа. После того, как платка протравилась, промываем её водой (лучше в мыльном растворе), кладем сушить, далее ацетоном и тряпочкой смываем оставшуюся краску, после чего советую немного зачистить шкуркой!
Получилось в принципе неплохо!
Далее процедура сверления, лужения и набивания детальками. Получилось вот так:
Убедившись, что собранная схема нормально работает можем приступать к впаиванию трансформатора. Получилось вот так:
Немного о дросселях.
Дроссель L1 намотан в 3 провода диаметром 1,5 мм. на жёлтом кольце от компьютерного БП (Компенсационный дроссель) и содержит 15 витков.
Дроссели L2, L3, L4, L5 намотаны на кольцах М3000НМ-1 (К12×6х5) проводом диаметром 1,2 мм., каждый содержит по 20 витков.
Думаю, что моя статейка кому-то понадобиться! По крайней мере это первая моя статья и я старался…!
Чертеж ПП:
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.
Камрад, рассмотри датагорские рекомендации
Олег (DEDushka89)
Россия, Борисоглебск
Занимаюсь радиоэлектроникой около 10 лет!!
Преобразователь напряжения для питания автомобильного усилителя
Эта статья содержит описание схемы простейшего импульсного повышающего преобразователя для авто усилителей (например на TDA7294 или любой другой микросхеме с двухполярным питанием), без лишних расчетов или теорий только необходимый минимум. Это действительно самый простой способ на сегодня запустить усилитель достаточно высокой мощности в автомобиле, с бортовым питанием 12 В. Представленный инвертор может выдавать постоянную мощность около 100 Вт, а при небольшой доработке схемы ещё больше.
Схема и описание преобразователя
Схема была разделена на несколько частей для облегчения описания и понимания сути работы деталей.
Зеленая часть представляет собой генератор, использующий популярную микросхему TL494. Чтобы сделать структуру максимально простой, использовалась только часть м/с, а именно только генератор. Частота его работы определяется элементами R4 и C4. Для текущих значений (10 кОм и 1 нФ) она составляет около 30 кГц. Увеличив частоту также можно повысить эффективность, но для этого необходимо намотать трансформатор более тонкими проводами (из-за скин-эффекта).
Желтая часть — усилители тока. Они используются только для облегчения повторной загрузки затворных мощностей мосфетов, которые разгружают внутренние выходные транзисторы в TL494. Фактически, схема в текущей конфигурации будет работать и без них, потому что внутренние транзисторы TL494 в принципе могут управлять одним затвором без особых проблем, но в случае падения напряжения в источнике питания инвертор может работать нестабильно. Вот почему рекомендуется установить их. В этой роли практически любой транзистор может быть использован для создания комплементарной пары. Схема также хорошо работает например с парой BC547 / BC557 и т.п.
Оранжевая часть — это ключевые выходные элементы. Мосфет включается при получении импульса от предыдущего каскада. Преобразователь включает мосфеты попеременно с так называемым мертвым временем (когда оба выключены). Особое внимание следует уделить C8 (10 нФ) и R12 (4,7 Ом), потому что от них зависит безопасность транзисторов. Они используются для подавления перенапряжений, возникающих в индуктивности во время переходных процессов. Используйте конденсатор 10 нФ на минимальное напряжение 250 В и резистор 3,3 … 4,7 Ома с минимальной мощностью 0,5 Вт.
Для преобразователя могут быть выбраны разные типы мосфетов, в значительной степени от них зависит, какой мощности и эффективности удастся достичь. Важно выбирать с низким сопротивлением и большим рабочим током. Тут использовались IRF3205, но одинаково хорошо заработают IRFZ44n, BUZ11 или IRFP064n для немного большей мощности.
Красная часть — трансформатор с выпрямителем. Про трансформатор и его перемотатку будет чуть ниже. Сейчас остановимся на схеме выпрямления и фильтрации. Это классический симметричный источник питания, в котором используются ультрабыстрые выпрямительные диоды или диоды Шоттки. В данном случае использовался диод MBR10100CT. Ещё нужен выходной дроссель и конденсаторы фильтра. Для одной микросхемы TDA7294 просто используйте 2200 мкФ + 100 нФ на каждое плечо. Ставьте нормальный электролитический конденсатор, нет необходимости использовать конденсаторы с низким ЭПР.
Предохранители инвертора
Схему контроля выходного тока будет лучше заменить на так называемый электронный предохранитель, который в случае короткого замыкания будет отключать преобразователи (потребуется перезапуск). Схема управления током в инверторе с питанием, сделанным для конкретной системы (в данном случае стерео TDA7294 для громкоговорителя 8 Ом), может отключить преобразователь только во время басов, когда усилитель потребляет больше энергии.
Модуль управления имеет предохранитель в виде резистора R11. Используем стандартный 4.7R 0.25W резистор — в случае короткого замыкания в TL494 или усилителях тока, резистор немедленно перегорает. Силовая часть защищена предохранителем на 10 А. В вышеуказанной схеме короткое замыкание на выходе вызывает его немедленное сгорание.
Сборка преобразователя питания
Можно вытравить полноценную печатную плату, а можно использовать универсальную макетку. Важно, чтобы пути тока были максимально короткими и толстыми.
Сначала собираем зеленую, желтую и оранжевую части. При этом схема питается через маленькую лампочку (например, 10 Вт) или установите ограничение тока 200 мА на блоке питания. Подключите один щуп осциллографа к источнику питания плюс, а другой — к усилителям УТ. Должны увидеть прямоугольную осциллограмму с амплитудой около напряжения питания. Форма волны должна быть очень похожей на фото.
Если сигнал не отображается, проверьте правильность сборки и работоспособность зеленой и желтой секций ИБП.
Затем подключаем осциллограф параллельно мосфетам и наблюдаем форму сигнала там. Это должен быть прямоугольник с амплитудой, аналогичной напряжению питания. Если он не просматривается, это означает, что установили поврежденный mosfet (или неправильно впаяли его).
Если все в порядке, можем начать наматывать трансформатор.
Намотка трансформатора
Трансформатор — самый важный элемент и самый сложный. Во-первых, нужно достать ферритовый сердечник. Можно добыть его из блока питания ATX или другого импульсного преобразователя. Крайне важно, чтобы это был сердечник без зазора, иначе инерционный ток преобразователя будет выше, а КПД будет значительно ниже. В худшем случае может вообще не работать. Чтобы разобрать такой трансформатор, нагрейте его в кипящей воде, потому что тогда смола размягчится. Затем, используя тряпку, разломите горячий трансформатор. Важно не повредить сердечник. Затем снимаем заводские обмотки и наматываем новые в соответствии с инструкциями далее.
Начнем с первичной обмотки. В ней две обмотки должны быть намотаны по 3 витка одновременно, где начало второй является концом первой. Обе обмотки намотаны в одном и том же направлении. Из-за того что инвертор работает на высокой частоте, возникает скин-эффект. Поэтому не стоит намотать трансформатор одним толстым проводом, как в случае классических трансформаторов. Для данного инвертора намотаем 4 провода по 0,3 мм. Обмотка должна выглядеть примерно так:
Теперь изолируйте первичку от вторички. Например слоями скотча. Пришло время намотать вторичную обмотку. Намотайте две обмотки по 7 витков. Трансформатор готов.
Вместо основного предохранителя вставляем лампу значительной мощности (предпочтительно 50 Вт, чтобы при малом токе она не вызывала значительного падения напряжения). Измеряем ток, потребляемый преобразователем, должно составлять 100-250 мА. Форма сигнала на осциллографе должна быть прямоугольной с требуемой амплитудой.
Инвертор практически закончен. Осталось смонтировать схему выпрямителя со сверхбыстрыми диодами или диодами Шоттки. Далее устанавливаем дроссель и фильтрующие конденсаторы.
Выходной дроссель в этом инверторе будет необходим. С натяжкой он может работать и без него, но его эффективность станет меньше и может быть слышен писк под нагрузкой. Дроссель наматывается на порошковое кольцо. Вы можете также выпаять его от источника питания ATX. Обмотка двойная по 17 витков (значение выбрано методом проб и ошибок).
Выходное напряжение инвертора должно быть примерно +/- 36 В. Это оптимальное значение для микросхем TDA7294.
Инвертор должен быть нагружен для испытаний электронной нагрузкой или мощным резистором с сопротивлением 50 Ом. Резистор будет выдавать около 100 Вт мощности в виде тепла. Выходное напряжение преобразователя под этой нагрузкой не должно падать ниже 32 В. Наиболее теплым элементом должны быть выпрямительные диоды. Трансформатор должен слегка нагреваться, как и мосфеты. Тест 100 Вт должен занять 10 минут.
Нужен ли стабилизатор напряжения
Стабилизация выходного напряжения на БП усилителя звука — плохая идея. Усилитель имеет очень нелинейное энергопотребление, кроме того, когда проходит бас, он может потреблять много энергии (в импульсе). Обратная связь для управления выходным напряжением может мешать реакции на повышенное энергопотребление.
Для тестирования блок питался от адаптера 12 В 60 A. Кроме того, предохранители желательно установить на линиях +36 В и -36 В. Плата имеет размеры, подходящие для установки в корпуса автомобильного радио, и все элементы можно легко охладить одним вентилятором при необходимости.
Мощный преобразователь напряжения для автомобильного усилителя.
РадиоКот >Схемы >Питание >Преобразователи и UPS >Мощный преобразователь напряжения для автомобильного усилителя.
Преобразователь напряжения (ПН) является неотъемлемой частью мощного автомобильного усилителя.
Схем в интернете очень много. Встречаются преобразователи не стабилизированные и со стабилизацией выходного напряжения. Здесь речь пойдёт про ПНы со стабилизацией.
Основа схемы- ставшая уже «народной» микросхема TL494. Если вникнуть в работу самой TL494, то не составит особого труда понять и принцип самого ПНа (любого, собранного на этой МС).
Поэтому не лишне почитать:
Общее описание TL494
Специально созданные для построение ИВП, микросхемы TL494 обеспечивают разработчику расширенные возможности при конструировании схем управления ИВП. Приборы TL494 включают в себя усилитель ошибки, встроенный регулируемый генератор, компаратор регулировки мертвого времени, триггер управления, прецизионный ИОН на 5В и схему управления выходным каскадом. Усилитель ошибки выдает синфазное напряжение в диапазоне от -0,3+(Vcc-2) В. Компаратор регулировки мертвого времени имеет постоянное смещение, которое ограничивает минимальную длительность мертвого времени величиной порядка 5%.
Допускается синхронизация вcтроенного генератора, при помощи подключения вывода R к выходу опорного напряжения и подачи входного пилообразного напряжения на вывод С, что используется при синхронной работе нескольких схем ИВП.
Независимые выходные формирователи на транзисторах обеспечивают возможность работы выходного каскада по схеме с общим эмиттером либо по схеме эмиттерного повторителя. Выходной каскад микросхем TL494 работает в однотактном или двухтактном режиме с возможностью выбора режима с помощью специального входа. Встроенная схема контролирует каждый выход и запрещает выдачу сдвоенного импульса в двухтактном режиме.
Приборы, имеющие суффикс L, гарантируют нормальную работу в диапазоне температур
—5+85С, с суффиксом С гарантируют нормальную работу в диапазоне температур 0+70С.
Функциональное описание:
Микросхема TL494 представляет из себя ШИМ-контролер импульсного источника питания, работающий на фиксированной частоте, и включает в себя все необходимые для этого блоки. Встроенный генератор пилообразного напряжения требует для установке частоты только двух внешних компонентов R и С.
Частота генератора определяется по формуле:
F=1/(RC), где R- резистор на выв. 6 МС; С- конденсатор на выв. 5 МС.
Модуляция ширины выходных импульсов достигается сравнением положительного пилообразного напряжения, получаемого на конденсаторе С, с двумя управляющими сигналами (см временную диаграмму). Логический элементы ИЛИ-НЕ возбуждает выходные транзисторы Q1 и Q2 только тогда, когда линия тактирования встроенного триггера находится в НИЗКОМ логическом состоянии. Это происходит только в течение того времени, когда амплитуда пилообразного напряжения выше амплитуды управляющих сигналов. Следовательно повышение амплитуды управляющих сигналов вызывает соответствующее линейное уменьшение ширины выходных импульсов. Под управляющими сигналами понимаются напряжения производимые схемой регулировки мёртвого времени (вывод 4), усилители ошибки (выводы 1, 2, 15, 16) и цепью обратной связи (вывод 3).
Вход компаратора регулировки мертвого времени имеет смещение 120мВ, что ограничивает минимальное мертвое время на выходе первыми 4% длительности цикла пилообразно напряжения. Врезультате максимальная длительность рабочего цикла составляет 96% в том случае, если вывод 13 заземлен, и 48% в том случае, если на вывод 13 подано опорное напряжение.
Увеличить длительность мертвого времени на выходе, можно подавая на вход регулировки мертвого времени (вывод 4) постоянное напряжение в диапазоне 0..3,3В. ШИМ-компаратор регулирует ширину выходных импульсов от максимального значения, определяемого входом регулировки мертвого времени, до нуля, когда напряжение обратной связи изменяется от 0,5 до 3,5В. Оба усилителя ошибки имеют входной диапазон синфазного сигнала от -0,3 до (Vcc-2,0)В и могут использоваться для считывания значений напряжения или тока с выхода источника питания. Выходы усилителей ошибки имеют активный ВЫСОКИЙ уровень напряжения и обьеденины функцией ИЛИ не неинвертирующем входе ШИМ-компаратора. В такой конфигурации усилитель, требующий минимального времени для включения выхода, является доминирующим в петле управления. Во время разряда конденсатора С на выходе компаратора регулировки мертвого времени генерируется положительный импульс, который тактирует триггер и блокирует выходные транзисторы Q1 и Q2. Если на вход выбора режима работы подается опорное напряжение (вывод 13), триггер непосредственно управляет двумя выходными транзисторами в противофазе (двухтактный режим), а выходная частота равна половине частоты генератора. Выходной формирователь может также работать в однотактном режиме, когда оба транзистора открываются и закрываются одновременно, и когда требуется максимальный рабочий цикл не превышающий 50%. Это желательно, когда трансформатор имеет звенящую обмотку с ограничительным диодом, используемым для подавления переходных процессов. Если в однотактном режиме требуются большие токи, выходные транзисторы могут работать параллельно. Для этого требуется замкнуть на землю вход выбора режима работы ОТС, что блокирует выходной сигнал от триггера. Выходная частота в этом случае будет равна частоте генератора.
Не много заострим внимание на стабилизацию ПНа:
Транзисторный оптрон U1 обеспечивает гальваническую развязку в цепи отрицательной обратной связи по напряжению. Он относится к цепи стабилизации выходного напряжения. Так- же за стабилизацию отвечают стабилизаторы параллельного типа DD1 и DD2 (TL431 или наш аналог КР142ЕН19А).
Падение напряжения на резисторе R4 приблизительно равно 2,5 вольт. Сопротивление этого резистора рассчитывают, задавшись током через резистивный делитель R3R4. Сопротивление резистора R3 вычисляют по формуле: R3=(Uвых-2,5)/I» где Uвых- выходное напряжение ПНа; I»- ток через резистивный делитель R3R4.
Нагрузкой DD2 являются параллельно соединённые балластный резистор R5 и излучающий диод (выв. 1,2 оптрона U1) с токоограничивающим резистором R6. Балластный резистор создаёт минимальную нагрузку, необходимую для нормального функционирования микросхемы.
Важно. Нужно учитывать то, что рабочее напряжение TL431 не должно превышать 36 вольт (см. даташит на TL431). Если планируется изготавливать ПН с Uвых.>35 вольт, то схему стабилизации нужно будет не много изменить с соответствующим подбором некоторых деталей, о чём будет сказано ниже.
Микросхема DD1 стабилизирует напряжение 8 вольт для питания делителя, состоящего из фототранзисторного оптрона U1.1 и резистора R7. Напряжение от средней точки делителя поступает на неинвертирующий вход первого усилителя сигнала ошибки ШИ- контроллера TL494.
Так- же от резистора R7 зависит выходное напряжение ПНа- чем меньше сопротивление, тем меньше выходное напряжение.
Налаживание.
Если монтаж выполнен без ошибок и использованы исправные детали, то налаживание сводится к установке восьми вольт на выводе 3 DD1 и требуемого выходного напряжения.
1. Прежде всего нужно выставить 8 вольт на выводе 3 DD1 с помощью подбора резистора R1.
2. Установить 35 вольт на выходе ПНа. Это делается резистором R3. Но как я писал выше, на выходное напряжение так- же влияет номинал резистора R7.
Для тех, кому не достаточно подробно описаны этапы настройки, читайте далее.
Вместо оптрона U1 впаяйте обычный светодиод (анодом к выводу 1, катодом — к выводу
2). В разрыв цепи R6 — вывод 1 оптрона включите миллиамперметр на 15+30 мА (это может быть любой тестер). В разрыв резистора R3 поставить переменный резистор на 2,2 кОм. К выходу +35 вольт Пна подключите в соответствующей полярности источник питания с выходным напряжением +35 вольт, при этом нагрузку можно не подключать. Резистор R6 предварительно подбирают так, чтобы при минимальном номинале добавочного переменного резистора (сопротивление =0) контролируемый ток не превышал 10+ 12 мА. Если ток существенно выше (при этом светодиод может выйти из строя, но он всё же дешевле оптрона) и подбором добавочного переменного резистора не регулируется, заменяют микросхему DD2.
Затем вместо светодиода установите оптрон и снова проверьте возможность регулирования входного тока. Если ток отсутствует — замените оптрон.
Транзисторы КТ639 и КТ961 можно заменить на BD139/140 и им подобны, согласно проводимость.
IRFZ44N можно заменить на IRF3205, при такой замене будет достаточно одной пары, при использовании 2ух пар, мощность ПНа можно увеличить до 600-800Вт, но в таком случае необходимо и желательно устанавливать дополнительный трансформатор.
По этой схеме был изготовлен ПН, который размещён на одной плате с 2-х канальным усилителем «ВП». Фото 1.
Если требуется ПН с выходным напряжением больше, чем +-35 вольт, то узел стабилизации нужно будет изменить, как на рисунке 2
Приведу ещё одну схему (рисунок 3), в которой узел управления выполнен на транзисторах (без реле).
Так же привожу схему (рисунок 4), которая проще первой, но имеет замечательные параметры.
По этой схеме был собран ПН. Фото 2, 3. На одной плате 2 ПНа.
Вопросы, как обычно, складываем тут.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Автомобильный преобразователь на TL494 для усилителя НЧ
Приветствую, автомобилисты-самоделкины!
Послушать музыку громко — удовольствие, а уж послушать громко в машине — вдвойне удовольствие (но только если это не мешает безопасности дорожного движения и другим автомобилистам!). Штатная бортовая сеть автомобиля имеет напряжение около 12-14В, этого достаточно для подключения скромных по мощности усилителей, но слишком мало для мощных. Кроме того, для их подключения часто требуется двухполярное напряжение, например, популярные TDA7293, TDA7294 требуют двухполярного 25-30В, то есть относительно земли одно плечо питания в плюс, и одно в минус, общий размах 50-60В. Для того, чтобы питать такие микросхемы от бортовой сети автомобиля нужны специальные преобразователи, которые из 12В могут сделать требующиеся двухполярные 25-30В. Одна из таких схем представлена ниже. Хочу обратить внимание, что она является полностью универсальной, может быть пересчитана на другие напряжения и использоваться не только для питания усилителей. Так как мощные усилители не только питаются довольно высоким напряжением, но и потребляют от источника приличный ток, поэтому преобразователь должен выдавать мощность как минимум 100Вт. Этого с запасом достаточно для питания одного канала усилителя на TDA7294.
Её основа — крайне распространённый ШИМ-контроллер TL494, найти его можно во многих компьютерных блоках питания и других импульсных источниках. Схема имеет вход под 12В, куда будет подавать напряжение, и выход, который имеет землю (GND) и два плеча. Необходимо учитывать, что из-за работы генератора и системы зажигания бортовая сеть автомобиля полна помех и пульсаций, а потому на входе схемы нужно предусмотреть дроссель, сглаживающий пульсации. На схеме цепочка С5, L1, С6 образуют CLC-фильтр, который эффективно подавляет такие пульсации, поэтому не стоит экономить на ёмкостях С5, С6, минимальное значение 2200 мкФ каждого, напряжение 16 вольт, подойдут и на 25В с запасом. Колечко L1 можно взять из того же компьютерного блока питания, а можно самостоятельно намотать 10-15 витков провода диаметром 0,85 мм на жёлтом ферритовом колечке.
Также во входной цепи обязательно должен стоять предохранитель, ведь автомобильный аккумулятор в случае короткого замыкания может выдавать огромные токи, которые в считанные минуты расплавят провода. На схеме он обозначен как F1, оптимально взять на 15А. Принцип работы заключается в следующем — на вход поступает постоянное напряжение, TL494 формирует ШИМ-сигнал, который буквально «нарезает» входное постоянное напряжение, делая из него импульсы (с помощью мощных полевых транзисторов VT3, VT4). Затем эти высокочастотные импульсы поступают на трансформатор Tr1, его нам ещё предстоит намотать, это самая ответственная часть схемы. От правильного выбора количества витков, диаметра провода и марки феррита будет зависеть напряжение на выходе и максимальная мощность, но об этом позже. Напряжение на вторичной обмотке больше по амплитуде, чем подаваемое на первичную, но оно всё ещё представляет собой высокочастотные импульсы. Для того, чтобы его выпрямить, служат диоды VD3-VD6. Так как они выпрямляют высокочастотное напряжение, а не привычные 50 герц, как в розетке, то сюда подойдут далеко не всякие диоды. Нужны мощные импульсные диоды, в идеальном случае рассчитанные на ток в 10 ампер, например, хорошо подойдут отечественные Шоттки КД213, с натяжкой FR607, идеальным вариантом будут сдвоенные сборки STPS20h200CT, они почти не греются при работе даже с мощной нагрузкой.
Самые сложный этап сборки преобразователя — намотка самодельного импульсного трансформатора на ферритовом кольце. К счастью, для расчёта таких трансформаторов созданы специальные программы, например, Lite-CalcIT, скачать её можно бесплатно в интернете. Ниже представлен скриншот программы с выбранными параметрами для нашего случая.
Программа может исходя из частоты (её нужно взять 50-70 кГц), используемой марки феррита, его размеров, а также входного напряжения рассчитать количество витков в первичной и вторичной обмотках, и максимальную мощность, которую будет развивать преобразователь. Обратите внимание, что при задании входного напряжения программа просит три значения (мин., номинальное, макс.), в случае с использованием преобразователя в автомобильной бортовой сети, номинальным будет являться напряжение 13-14В. Очень важно точно задать это значение, ведь от напряжение на входе будет также зависеть и напряжение на выходе. После того, как программа рассчитает все необходимые параметры, можно приступать к изготовлению самого трансформатора. Он будет намотан на ферритовом кольце размерами 40мм-25мм-11мм, марка феррита 2000МН. Если посмотреть на схему, то можно увидеть, что и первичная, и вторичная обмотки содержат отвод от середины, то есть состоят из двух половинок. Эти половинки должны быть одинаковыми, поэтому важно соблюсти в точности описанную ниже технологию изготовления трансформатора.
Сперва изолируем ферритовый сердечник, для этого можно использовать и обычную изоленту, отрезая небольшие куски и продевая их через центр кольца.
После этого можно приступать к намотке первичной обмотки трансформатора. Если марка вашего феррита отличается не сильно, скорее всего программа выдаст близкое количество витков, 5 или 6. Автор наматывает 5 витков, при этом нужно учитывать, что 5 витков — это только половина первичной обмотки, вторая половина должна содержать такие же 5 витков (обозначение 5+5 в программе). Берём медный провод, диаметр которого рассчитала программа (либо можно просто взять 0,85 мм, как самый оптимальный по гибкости), и начинаем равномерно наматывать его на колечко. Намотали один раз, и затем намотали ещё 5 раз, виток к витку. Получилась обмотка в 5 витков жилой из 5-ти проводов, это половина первичной обмотки. Мотать всегда необходимо строго в одну сторону, и первичную, и вторичную обмотку.
Теперь наматываем ещё 5 витков в 5 жил, оголяя и скручивая выводы первой и второй части первичной обмотки отдельно. Так, чтобы в итоге получилось 4 отвода, каждый в 5 жил. Важно наматывать аккуратно, виток к витку, равномерно распределяя витки по всему кольцу.
Доводим первичную обмотку до ума, аккуратно укладываем выводы на одну сторону, зачищаем, залуживаем, укладываем в термоусадку. После этого изолируем сами витки на кольце, в дальнейшем сверху будет наматывать вторичную обмотку.
Вторичная обмотка мотается полностью аналогичным образом, но она уже содержит две части, каждая по 16 витков (либо другое значение, в зависимости от расчётов программы в вашем конкретном случае), мотать нужно уже не в 5 жил, как в первичной, а всего в 2, что упрощает задачу. Вторичная обмотка также будет содержать четыре отвода, каждый из которых в две жилы.
На фото выше вид готового импульсного трансформатора, если всё делать качественно, он будет таким же красивым. Всего у него 8 отводов, по 4 с каждой обмотки. При намотке нужно запоминать, где начало, а где концы обмотки — потому что при установке трансформатора на плату нужно соединить начало одной части первичной (во вторичной тоже, аналогично), с концов другой. Очень важно не перепутать и не подключить начало с началом, а конец с концом. Получившийся трансформатор имеет не маленькие габариты, но на плате под него предусмотрено место.
Сам преобразователь собирается на печатной плате, файл которой прилагается к статье. Сборка самая стандартная — переносим рисунок, травим, сверлим, залуживаем. Следует пролудить силовые дорожки тщательно. После сборки в последнюю очередь на плату устанавливается сделанный ранее трансформатор.
Когда плата собрана, флюс смыт, подаём питание и замеряем напряжение на выходе в обоих плечах. Если всё верно, оно будет соответствовать рассчитанному. При необходимости можно подстроить частоту работы преобразователя с помощью элементов C4, R3, это может понадобится в том случае, если преобразователь греется на холостом ходу, либо не отдаёт в нагрузку всей заявленной мощности. Данная схема не имеет защиты от КЗ по выходу, поэтому нужно быть аккуратным при её использовании. Удачной сборки!
plata.rar [29.4 Kb] (скачиваний: 125)
Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
Мощный преобразователь для питания сабвуфера от бортовой сети 12 вольт
Пожалуй, самая трудная часть конструкции усилителей для питания канала сабвуфера от бортовой сети 12 вольт. О нем немало отзывов в разных форумах, но таки сделать реально хороший преобразователь по советам знатоков очень трудно, в этом убедитесь сами, когда дело дойдет этой части конструкции. Для этого я решил остановится на сборке преобразователя напряжения, пожалуй это будет самым подробным описанием, поскольку в ней изложен двухнедельный труд, как говорят в народе — от > до >.Схем преобразователей напряжения море, но как право после сборки появляются дефекты, неполадки в работе, непонятные перегревы отдельных деталей и частей схемы. Сборка преобразователя у меня затянулась на две недели, поскольку в основную схему были внесены ряд изменений, в итоге я смело могу заявить, что получился мощный и надежный преобразователь.
Основной задачей была построить преобразователь на 300-350 ватт для питания усилителя по схеме Ланзара, все получилось красиво и аккуратно, все кроме платы, химия для травления плат у нас большой дефицит, поэтому пришлось использовать макетную плату, но не советую повторять мои мучения, паять проводку для каждой дорожки, лудить каждую дырочку и контакт — работа не из простых, об этом можно судить посмотрев на плату с обратной стороны. Для красивого внешнего вида на плату был приклеен широкий зеленый скотч.
ИМПУЛЬСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР
Основная перемена в схеме — импульсный трансформатор. Почти во всех статьях самодельных сабвуферных установок трансформатор делают на ферритовых кольцах, но кольца иногда не доступны (как в моем случае). Единственное, что было — альсиферовое кольцо от высокочастотного дросселя, но рабочая частота этого кольца не позволяла использовать его в качестве трансформатора в преобразователе напряжения.
Тут мне повезло, почти даром получил пару компьютерных блоков питания, к счастью в обеих блоках были полностью идентичные трансформаторы.
В итоге было решено использовать два трансформатора в качестве одного, хотя один такой трансформатор может обеспечить желаемую мощность, но при намотке обмотки просто на просто не влезли бы, поэтому было решено переделывать оба трансформатора.
В начале, нужно снять сердечек, на самом деле работа достаточно простая. Зажигалкой греем ферритовую палку, которая замыкает основной сердечек и после 30 секунд жаркого клей плавится и ферритовая палка выпадает. От перегрева свойства палки могут изменится, но это не так уж и важно, поскольку палки в основном трансформаторе мы использовать не будем.
Так делаем и со вторым трансформатором, затем снимаем все штатные обмотки, очищаем выводы трансформаторов и спиливаем одну из боковых стенок обеих трансформаторов, желательно спилить свободную от контактов стенку.
Следующей частью работ, является приклеивание каркасов. Место крепление (шов) можно просто обмотать изолентой или скотчем, использовать разнообразные клеи не советую, поскольку это может помешать вставке сердечника.
Опыт в сборке преобразователей напряжения был, но тем не менее этот преобразователь выжил с меня все соки и деньги, поскольку в ходе работ было угроблено 8 полевиков и во всем был виноват трансформатор.
Опыты с количеством витков, технологии намотки и сечению проводов привели к радующим результатам.
Итак самое трудное — намотка. На многих форумах советуют мотать толстую первичку, но опыт показал, что для получения указанной мощности много не надо. Первичная обмотка состоит из двух полностью идентичных обмоток, каждая из них намотана 5-ю жилами провода 0,8мм, растянута по всей длине каркаса, но торопиться не будем. Для начала берем провод с диаметром 0,8мм, провод желательно новый и ровный, без изгибов (хотя я использовал провод от сетевой обмотки тех же самых трансформаторов от блоков питания).
Далее по одному проводу мотаем 5 витков по всей длине каркаса трансформатора (можно также мотать жгутом все жилы вместе). После намотки первой жилы, ее нужно укрепить, просто накручиванием на боковые выводы трансформатора. После уже мотаем остальные жилы, ровно и аккуратно. После окончания намотки, нужно избавится от лакового покрытия на концах обмотки, это можно сделать несколькими способами — греть провода мощным паяльником или сдирать лак по отдельности с каждого провода монтажным ножом или бритвой. После этого нужно залудить кончики проводов, сплетаем их в косичку (удобно использовать плоскогубцы) и покрываем толстым слоем олова.
После этого переходим ко второй половине первичной обмотки. Она полностью идентична с первой, перед ее намоткой первую часть обмотки покрываем изолентой. Вторая половина первичной обмотки тоже растянута по всему каркасу и намотана в том же направлении, что и первая, мотаем по тому же принципу, по одной жиле.
После окончания намотки нужно сфазировать обмотки. У нас должна получится одна обмотка, которая состоит из 10 витков и имеет отвод от середины. Тут важно помнить одну важную деталь — конец первой половины должен присоединится с началом второй половинки или наоборот, чтобы не возникли затруднения при фазировке, лучше все делать по фотографиям.
После усердной работы первичная обмотка наконец готова! (можно попить пивка).
Вторичная обмотка — тоже требует большого внимания, поскольку именно она будет питать усилитель мощность. Намотана по тому же принципу, что и первичная, только каждая половинка состоит из 12 витков, что вполне обеспечивает на выходе двухполярное напряжение 50-55 вольт.
Обмотка состоит из двух половинок, каждая намотана 3-я жилами провода 0,8 мм, провода растянуты по всему каркасу. После намотки первой половинки обмотку изолируем и поверх мотаем вторую половину в том же направлении, что и первую. В итоге у нас получаются две одинаковые половинки, которые фазируются таким же образом, как первичка. После выводы очищают, сплетают и запаивают друг к другу.
Один важный момент — если решили использовать другие разновидности трансформаторов, то следите, чтобы у половинок сердечка не было зазора, в следствии опытов, было обнаружено, что даже малейший зазор в 0,1мм резко нарушает работу схемы, ток потребления возрастает раза в 3-4, полевые транзисторы начинают перегреваться так, что кулер не успевает охладить их.
Готовый трансформатор можно экранировать медной фольгой, но особо большой роли это не играет.
В итоге получается компактный трансформатор, который с легкостью способен отдавать нужную мощность.
СХЕМА
Схема устройства не из простых, начинающим радиолюбителям не советую связаться с ним. Основа как всегда генератор импульсов, построенный на интегральной микросхеме TL494. Дополнительный усилитель на выходе построен на паре маломощных транзисторов серии ВС 557, почти полный аналог ВС556, из отечественного интерьера можно применить КТ3107. В качестве силовых ключей применены две пары мощных полевых транзисторов серии IRF3205, по 2 полевика на плечо.
Транзисторы установлены на небольшие теплоотводы от компьютерных блоков питания, заранее изолированы от теплоотвода специальной прокладкой.
Резистор 51 ом — единственная деталь схемы, которая перегревается, поэтому резистор нужен на 2 ватта (хотя у меня всего 1ватт), но перегрев не страшный, это никак не влияет на работу схемы.
Монтаж, особенно на макетной плате очень занудный процесс, поэтому лучше все делать на печатной плате. Плюсовые и минусовые дорожки делаем пошире, затем покрываем толстым слоям олова, поскольку по ним будет протекать немалый ток, тоже самое и со стоками полевиков.
Резисторы на 22 ома ставим на 0,5-1ватт, они предназначены для снятия перегруза с микросхемы.
Ограничительные резисторы тока затвора полевиков и ограничительный резистор тока питания микросхемы (10ом) желательно на пол ватта, все остальные резисторы можно на 0,125ватт.
Частоту преобразователя задают при помощи конденсатора 1,2nf и резистором 15к, уменьшением емкости конденсатора и увеличением сопротивления резистора можно поднять частоту или наоборот, но с частотой желательно не играть, поскольку может нарушится работа всей схемы.
Выпрямительные диоды использованы серии КД213А, они лучше всех справлялись, поскольку из за рабочей частоты (100 кГц) чувствовали себя отлично, хотя можно использовать любые быстродействующие диоды с током не менее 10 ампер, также возможно использовать диодные сборки шоттки, которые можно найти в тех же компьютерных блоках питания, в одном корпусе 2 диода, которые имеют общий катод, таким образом для диодного моста вам понадобится 3 таких диодных сборок. Еще один диод установлен на питание схемы, этот диод служит защитой от переплюсовки питания.
Конденсаторы, к сожалению, у меня с напряжением 35 вольт 3300 мкф, но напряжение лучше подобрать от 50 до 63 вольт. На плечо стоят два таких конденсатора.
В схеме использовано 3 дросселя, первый для питания схемы преобразователя. Этот дроссель можно намотать на стандартных желтых кольцах от блоков питания. Равномерно по всему кольцу мотаем 10 витков, провод в два жила по 1 мм.
Дроссели для фильтрации вч помех уже после трансформатора, содержат тоже 10 витков, провод с диаметром 1-1,5мм, намотаны на тех же кольцах или на ферритовых стержнях любой марки (диаметр стержней не критичен, длина 2-4см).
Питание преобразователя подается при замыкании провода Remote Control (RЕМ) на плюс питания, этим замыкается реле и преобразователь начинает работать. У меня использовались два реле, соединенных параллельно на 25 ампер каждая.
Кулеры припаяны на блок преобразователя и включаются сразу после включения провода RЕМ, один из них предназначен для охлаждения преобразователя, другой для усилителя, можно также один из кулеров установить в обратном направлении, чтобы последний выводил из общего корпуса теплый воздух.
ИТОГИ И ЗАТРАТЫ
Ну, что тут говорить, преобразователь оправдал все надежды и затраты, работает как часы. В следствии опытов, он смог отдавать честные 500 ватт и смог бы больше, еслиб не умер диодный мост блока, которым питал преобразователь.
В общей сложности на преобразователь было потрачено (цены указаны для общего числа деталей, а не для одного)
IRF3205 4шт — 5$
TL494 1шт -0,5$
ВС557 3шт — 1$
КД213А 4шт — 4$
Конденсаторы 35в 3300мкф 4шт — 3$
Резистор 51ом 1шт — 0,1$
Резистор 22ом 2шт -0,15$
Макетная плата — 1$
Из этого списка диоды и конденсаторы достались даром, думаю кроме полевиков и микросхемы все можно найти на чердаке, попросить у друзей или в мастерских, таким образом цена на преобразователь не превосходит 10$. Купить готовый китайский усилитель для саба со всеми удобствами можно за за 80-100$, а товары известных фирм стоят немало, от 300 до 1000$, взамен можно собрать усилитель идентичного качества всего за 50-60 $ даже меньше, если знаешь откуда брать детали, надеюсь смог ответить на многие вопросы.
АКА КАСЬЯН
cxema.org — Автомобильный инвертор 1000W для автоусилителя
Автомобильный инвертор 1000W для автоусилителя
Почти все автомобильные преобразователи для усилителей мощности делаются по одинаковым схемам. Эти схемы известны вот уже пол года, но со временем изменению почти не подвергались. Современная элементарная база и высокоточные компоненты обеспечивают бесперебойную работу импульсных схем преобразователей напряжения.
Этот вариант построен на ШИМ контроллере ТЛ494. Не смотря на то, что микросхема довольно старая, она не уступает место современным, более хорошим аналогам.
Рабочая частота генератора в районе 50 кГц, сигналы с микросхемы идут на драйвер, который по идее и раскачивает силовые ключи, не давая перегружаться микросхеме. Драйвер также разряжает емкость полевого ключа, это обязательная мера для того, чтобы первый транзистор полностью закрылся, когда открывается второй ключ.
От количества полевых ключей и габаритных размеров трансформатора (также и от диаметра провода в обмотках) зависит общая мощность инвертора. Нужно учитывать то, что инвертор двухтактный и имеет КПД 70-75%, вся остальная мощность рассеивается в виде тепла.
Рассмотрим конструкцию.
Для получения 1000 ватт, нужно использовать 8 полевых ключей серии IRF3205 (для каждой пары — 300 ватт). Трансформатор намотан на кольце 2000НМ (размеры, к сожалению предоставить не могу). Первичная обмотка состоит из 5х5 витков растянутых по всему кольцу. Для намотки каждого плеча первичной обмотки использованы 20 жил провода 0,6мм. Вторичная обмотка мотается исходя от требуемого напряжения и тока для запитки усилителя мощности. При намотке нужно учесть, что один виток вторичной обмотки дает 2,5-3 Вольта.
Все полевые ключи готового инвертора устанавливаются на общий теплоотвод, через слюдяные прокладки и шайбы — это обязательная мера.
Если преобразователь включен, но на выходные не подключена нагрузка, то транзисторы не должны перегреваться, если чувствуется хоть незначительный перегрев, значит имеется неисправный компонент или косяк в схеме.
С уважением — АКА КАСЬЯН
DC преобразователь напряжения AC100V 240V DC 12V 6A Адаптер питания для светодиодного освещения Аудио Цифровой автомобильный усилитель Блок питания | |
Свяжитесь с нами:
* Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь обращаться к нам в первый раз, мы поможем вам и решим вашу проблему в течение 24 часов.
* На все электронные письма ответят в течение 1 рабочего дня. Если вы не получили наш ответ, пожалуйста, повторно отправьте электронное письмо, и мы ответим вам как можно скорее.
* Гарантийные услуги предназначены только для замены, любые проблемы, пожалуйста, напишите нам по электронной почте, мы примем ваш совет и запрос.
Оплата:
1. Мы можем принять T / T, Escrow и Western Union и денежный перевод, лучший способ — прямая онлайн-оплата, вы можете выбрать сами. Если вам нужны другие условия оплаты, пожалуйста, сообщите нам об этом перед заказом.
Если вы купили у меня несколько товаров, вы можете отправить мне один платеж за все товары вместо того, чтобы платить за них по отдельности. Когда вы нажимаете кнопку «Оплатить сейчас», система автоматически определяет, есть ли другие товары, которые вы приобрели у нас, и объединяет их для вашего обзора.
2. Полная оплата должна быть произведена в течение 7 дней после размещения заказа, в противном случае заказ будет недействительным или отменен системой.
3. Убедитесь, что вы заполнили всю подробную информацию, такую как контактное лицо, адрес, почтовый индекс и номер телефона, при заполнении информации о покупателе.
Доставка:
1. Если оплата недоступна, ваш заказ будет закрыт автоматически.
2. Продавец несет ответственность за любую страховку, проблемы и ущерб, вызванные службой доставки, такими как несчастные случаи, задержки или другие проблемы.Кроме того, покупатель должен нести ответственность за уплату любых налогов и / или пошлин, взимаемых его страной. И товары будут помечены как «подарок» или «образец» для упрощения таможенного оформления и снижения затрат. (Если вы хотите заявить товар как другое наименование товара или указать стоимость для таможни, сообщите нам об этом при оформлении заказа)
Если вы отказываетесь от оплаты тарифа, вы можете отказаться от заказа товара. Возникшие в результате спора средства не возвращаются
ReFund:
1. Все товары проверяются перед отправкой.поэтому, если вы не удовлетворены покупкой, вы можете обменять товары в течение одной недели, и вы должны связаться с нами в течение 24 часов с момента получения вашей покупки.Пожалуйста, свяжитесь с нами перед открытием спора, мы можем вернуть вам деньги.
2. Стоимость доставки и обработки не возвращается, и покупатель должен нести ответственность за все расходы по возврату и повторной отправке.
3. Все возвращаемые товары должны быть в исходном состоянии, включая коробку и аксессуары. Причины дефектов не гарантируются, такие как сломанные, поцарапанные и т. д. (Возврат не осуществляется)
4.Для любых предметов, пожалуйста, отправьте EMS или местную почту при отправке обратно.
Feadback:
1. Раннее подтверждение покупателя будет высоко оценено после получения товаров.
2. Поскольку ваши отзывы очень важны для развития нашего бизнеса, мы искренне приглашаем вас оставить для нас положительные отзывы, если вы удовлетворены нашими продуктами и услугами. Это займет у вас всего 1 минуту, но эта 1 минута имеет для нас чрезвычайно важное значение.
3. Пожалуйста, свяжитесь с нами перед тем, как оставить отрицательный или нейтральный отзыв.Мы будем работать с вами, чтобы решить любые проблемы. Спасибо за понимание!
.преобразователь напряжения AC100V 240V DC 12V 3A Адаптер питания для светодиодного лампового предусилителя Аудио Цифровой автомобильный усилитель Источник питания | |
Свяжитесь с нами:
* Если у вас есть какие-либо вопросы, не стесняйтесь обращаться к нам в первый раз, мы поможем вам и решим вашу проблему в течение 24 часов.
* На все электронные письма ответят в течение 1 рабочего дня. Если вы не получили наш ответ, пожалуйста, повторно отправьте электронное письмо, и мы ответим вам как можно скорее.
* Гарантийные услуги предназначены только для замены, любые проблемы, пожалуйста, напишите нам по электронной почте, мы примем ваш совет и запрос.
Оплата:
1. Мы можем принять T / T, Escrow и Western Union и денежный перевод, лучший способ — прямая онлайн-оплата, вы можете выбрать сами. Если вам нужны другие условия оплаты, пожалуйста, сообщите нам об этом перед заказом.
Если вы купили у меня несколько товаров, вы можете отправить мне один платеж за все товары вместо того, чтобы платить за них по отдельности. Когда вы нажимаете кнопку «Оплатить сейчас», система автоматически определяет, есть ли другие товары, которые вы приобрели у нас, и объединяет их для вашего обзора.
2. Полная оплата должна быть произведена в течение 7 дней после размещения заказа, в противном случае заказ будет недействительным или отменен системой.
3. Убедитесь, что вы заполнили всю подробную информацию, такую как контактное лицо, адрес, почтовый индекс и номер телефона, при заполнении информации о покупателе.
Доставка:
1. Если оплата недоступна, ваш заказ будет закрыт автоматически.
2. Продавец несет ответственность за любую страховку, проблемы и ущерб, вызванные службой доставки, такими как несчастные случаи, задержки или другие проблемы.Кроме того, покупатель должен нести ответственность за уплату любых налогов и / или пошлин, взимаемых его страной. И товары будут помечены как «подарок» или «образец» для упрощения таможенного оформления и снижения затрат. (Если вы хотите заявить товар как другое наименование товара или указать стоимость для таможни, сообщите нам об этом при оформлении заказа)
Если вы отказываетесь от оплаты тарифа, вы можете отказаться от заказа товара. Возникшие в результате спора средства не возвращаются
ReFund:
1. Все товары проверяются перед отправкой.поэтому, если вы не удовлетворены покупкой, вы можете обменять товары в течение одной недели, и вы должны связаться с нами в течение 24 часов с момента получения вашей покупки.Пожалуйста, свяжитесь с нами перед открытием спора, мы можем вернуть вам деньги.
2. Стоимость доставки и обработки не возвращается, и покупатель должен нести ответственность за все расходы по возврату и повторной отправке.
3. Все возвращаемые товары должны быть в исходном состоянии, включая коробку и аксессуары. Причины дефектов не гарантируются, такие как сломанные, поцарапанные и т. д. (Возврат не осуществляется)
4.Для любых предметов, пожалуйста, отправьте EMS или местную почту при отправке обратно.
Feadback:
1. Раннее подтверждение покупателя будет высоко оценено после получения товаров.
2. Поскольку ваши отзывы очень важны для развития нашего бизнеса, мы искренне приглашаем вас оставить для нас положительные отзывы, если вы удовлетворены нашими продуктами и услугами. Это займет у вас всего 1 минуту, но эта 1 минута имеет для нас чрезвычайно важное значение.
3. Пожалуйста, свяжитесь с нами перед тем, как оставить отрицательный или нейтральный отзыв.Мы будем работать с вами, чтобы решить любые проблемы. Спасибо за понимание!
.300W BOOST Converter for CAR Audio TL494 | конвертер аудио | конвертер для carconverter boost
Обзор ：
Добро пожаловать на использование самодельного повышающего преобразователя на 300 Вт для автомобильного аудио — TL494.
Этот элемент специально разработан для автомобильной аудиосистемы. Его можно использовать с усилителями от Sure Electronics.
При входном напряжении 12 В постоянного тока он может выдавать напряжение 24 В, 30 В, 36 В, 40 В, 48 постоянного тока и мощность до 300 Вт.
Вы можете установить DIP-переключатели для получения напряжения, необходимого для ваших приложений.
Перед регулировкой напряжения отключите питание.
Характеристики ：
Усовершенствованный повышающий преобразователь постоянного / постоянного тока
Светодиодный индикатор состояния
Регулировка напряжения с помощью DIP-переключателя
Независимый радиатор
Умный вентилятор для отвода тепла
Универсальный вход напряжения
Входная линия с предохранителем
Приложения:
- Преобразователь мощности автомобильной аудиосистемы
Технические характеристики:
Взаимодействие с другими людьми .HP 500 комплект усилителя автомобильного усилителя 12 В Импульсный источник питания 500 Вт Преобразователь постоянного тока с типом защиты A | преобразователь питания 12 В | преобразователь преобразователь постоянного тока dc dc
[Название] Комплект изолированного повышающего преобразователя постоянного тока
[ Модель] HP-500 A -типа выход ± 45V
Другой проданный B-тип, выход ± 35V
[A] новый исходный цвет
Размер 140mmX128mm
[Производитель] Источник в Гуанчжоу — Электроника
Origin China
[Использовать] автомобильный усилитель и другие устройства с батарейным питанием нуждаются в повышении
[Инструкции] Входная мощность Используемая плата источника питания HP-500 должна быть в пределах его использования, и должна быть достаточно большой выходной ток.Есть вход питания GND 3 +12 V CON и порты, которые подключены к +12 V и GND вход питания положительной и отрицательной клеммы, порт CON подключен к переключателю, а затем подключен к положительной клемме источника питания, источника питания Плата для работы через переключатель управления. Не контролируйте работу платы питания напрямую через шнур питания 12 В!
[Производительность]
Напряжение питания: DC9-16V
Выходное напряжение: ± 42 В (при входе 12 В), при работе на автомобиле ± 45 В (вход 14 В)
Выход вспомогательного питания : ± 16 В (вход 12 В), ± 18 В (вход 14)
Номинальная мощность: 500 Вт
Частота переключения: 100 кГц
КПД:> 95%
Эта редакция была с защитой , фиксированное и регулируемое выходное напряжение, обратите внимание!
[Поддержка] платы усилителя мощности HP-500, имеют выходную мощность 500 Вт, рынок, пока усилитель напряжения питания подходит даже для усилителя высокого чистого класса A, вы можете управлять с этой платой.Некоторые из них, такие как ведущие усилители ИС 3886, 7294 и им подобные, не требуют больших усилий, плата источника питания может управлять десятками ИС, работающих подобным образом.
Я покупаю там усилитель, подходящий для поддержки MT-68 A50 MJ2001 и так далее.
[Подробнее] HP-500 разработан для разработки схемы усилителя автомобильного усилителя, схема проста и легка в исполнении, без необходимости регулировки схемы, установленный на компоненте на электрическом соединении может работать, очень подходит для DIY.
Также эта плата источника питания также добавила новый набор вспомогательного питания, который можно использовать для предварительного использования, очень удобно.
Между тем, плата блока питания HP-500 имеет очень высокую производительность. Номинальная выходная мощность до 500 Вт. Обычно можно сравнить грубое злоупотребление платой питания.
Кроме того, в этом пакете нет функции регулятора, для изменения выходного напряжения трансформатора можно изменить только параметры, необходимо изменить выходное напряжение, можно связаться с владельцем, чтобы принять заказ из 5 комплектов, цена зависит от конкретные обстоятельства дела, в то время как небольшое количество крупных изменений требует дополнительной открытой доски, требует дополнительных комиссионных сборов, спасибо за понимание.
.