Блок питания для умзч. Мощный импульсный блок питания для УМЗЧ своими руками: пошаговая инструкция — Производство и поставка электростанций, Бензиновые и дизельные генераторы от 1 до 100 кВт. Мини ТЭЦ на базе двигателя Стирлинга.

Как собрать импульсный блок питания на 800 Вт для усилителя мощности звуковой частоты. Какие компоненты потребуются для сборки. На что обратить внимание при конструировании. Как правильно намотать трансформатор. Как произвести настройку готового устройства.

Содержание

Преимущества импульсных блоков питания для УМЗЧ

Импульсные блоки питания имеют ряд существенных преимуществ перед традиционными трансформаторными источниками питания:

Значительно меньшие габариты и вес при той же выходной мощности
Более высокий КПД, особенно при больших мощностях
Возможность получения стабилизированного выходного напряжения
Меньший уровень пульсаций выходного напряжения
Возможность получения нескольких выходных напряжений от одного преобразователя

Именно поэтому импульсные блоки питания получили широкое распространение в современной аудиотехнике, особенно в мощных усилителях.

Принцип работы импульсного блока питания

Как работает импульсный блок питания для УМЗЧ? Основные этапы преобразования энергии следующие:

Сетевое напряжение 220В выпрямляется и фильтруется, получается постоянное напряжение около 310В
Это напряжение подается на высокочастотный инвертор, преобразующий постоянное напряжение в переменное с частотой 50-400 кГц
Высокочастотный трансформатор понижает напряжение до требуемого уровня
Выпрямитель и фильтр на выходе формируют стабильное постоянное напряжение для питания УМЗЧ

За счет работы на высокой частоте габариты трансформатора и фильтров существенно уменьшаются.

Схема импульсного блока питания на 800 Вт

Рассмотрим схему мощного импульсного блока питания для УМЗЧ, разработанную радиолюбителем А. Колгановым:

«` ±50В «`

Основные функциональные узлы схемы:

Входной выпрямитель на диодах VD1-VD4 и фильтр на C3
Инвертор на полевых транзисторах VT9, VT10
Импульсный трансформатор T2
Выходные выпрямители на диодах VD13-VD20
Схема управления на микросхемах DD1-DD3

Особенности конструкции импульсного блока питания

При сборке импульсного блока питания следует обратить внимание на следующие моменты:

Правильный выбор и установка силовых полевых транзисторов VT9, VT10 с хорошим теплоотводом
Качественная намотка импульсного трансформатора T2

Использование быстродействующих диодов в выходных выпрямителях
Минимизация длины проводников в силовых цепях
Установка входного сетевого фильтра для подавления помех
Экранирование блока питания для снижения электромагнитного излучения

Соблюдение этих правил позволит получить надежно работающий импульсный блок питания с высоким КПД.

Намотка импульсного трансформатора

Важнейший элемент схемы — импульсный трансформатор T2. От качества его изготовления во многом зависит работа всего устройства. Основные параметры трансформатора:

Сердечник — 3 склеенных ферритовых кольца К45х28х12
Первичная обмотка — 2х42 витка провода ПЭВ-2 1.0 мм
Вторичные обмотки — по 7 витков провода ПЭВ-2 0.8 мм
Дополнительная обмотка — 2 витка ПЭВ-2 0.8 мм

Обмотки наматываются с изоляцией между слоями. Важно обеспечить надежную изоляцию между первичной и вторичными обмотками.

Настройка и проверка работоспособности

После сборки блока питания необходимо провести его настройку и проверку:

Проверить правильность монтажа и отсутствие замыканий
Подать пониженное напряжение через ЛАТР
Проконтролировать наличие импульсов на затворах силовых транзисторов
Измерить выходные напряжения
Подстроить частоту преобразования резистором R3 при необходимости
Проверить работу под нагрузкой
Измерить уровень пульсаций выходного напряжения

При правильной сборке блок питания должен стабильно работать сразу после включения.

Возможные доработки схемы

Базовую схему импульсного блока питания можно улучшить и дополнить:

Добавить схему мягкого старта для снижения пускового тока
Ввести защиту от короткого замыкания и перегрузки
Реализовать стабилизацию выходного напряжения

Добавить индикацию режимов работы
Улучшить фильтрацию помех на входе и выходе

Это позволит повысить надежность и функциональность устройства.

Заключение

Импульсный блок питания мощностью 800 Вт позволяет создать компактный и эффективный источник питания для мощного УМЗЧ. При правильной сборке такой блок питания обеспечивает стабильную работу усилителя и высокое качество звучания. Использование современной элементной базы дает возможность еще больше улучшить характеристики устройства.

Блок питания для УМЗЧ своими руками

Усилитель мощности звуковых частот (УМЗЧ) – это фактически электрическое устройство, усиливающее электрические колебания в слышимом человеческим ухом диапазоне. Такие усилители могут сильно отличаться по принципу работы, а значит, и по параметрам питания.

С другой стороны, блоку питания не так важно, что к нему подключается – усилитель, приёмник или другой прибор. На первом месте, в любом случае, остаются потребляемая мощность (как показатель, отражающий соотношение выходного напряжения и силы тока) и падение показателей под нагрузкой. Поэтому блоки питания, как и любые другие вторичные источники, могут стабилизировать или выходной ток (источники тока), или напряжение (источники напряжения).

В зависимости от класса УМЗЧ и его пикового потребления по мощности может потребоваться та или иная схема питания.

В первую очередь выбор обусловлен диапазонами мощности:

Для 30-60-ваттных усилителей будет достаточно классических трансформаторных блоков питания с диодным мостом и простейшим фильтром (из конденсатора). Как его рассчитать и сделать (со схемами) мы рассмотрели в этой статье.
От 100 Вт и выше классический блок питания получается необоснованно громоздким. Пример автомобильного преобразователя и мощного БП (до 500-1000 Вт) мы рассмотрели на примере импульсных БП для одноканальных систем здесь.

Остался неохваченным только один вопрос – питание двуканальных акустических систем. На нём мы и остановимся подробнее ниже.

Блок питания УМЗЧ с раздельными каналами

Чисто теоретически, двуканальные системы могут легко питаться от одного источника (око которых речь шла выше). По факту так и есть в большинстве случаев. Однако, для высококачественных аудиосистем это неприемлемо.

Сама схема БП может выглядеть следующим образом.

Рис. 1. Сама схема БП

Все номиналы подробно освещены на схеме.

Такой БП разрабатывался специально для усилителей класса Hi-End. Его преимущество заключается в том, что использование отдельных трансформаторов для каждого плеча (канала) усиления, позволяет существенно снизить эффект подмагничивания сердечника, которое характерно для всех двухполупериодных схем выпрямления.

Здесь же питание становится заметно стабильнее.

Для более мощных потребителей можно организовать питание раздельных каналов идентичными усилителями на импульсных трансформаторах. Только в этом случае лучше избежать общего сердечника и собрать просто два одинаковых трансформатора.

БП на готовых трансформаторах

Наверное, самая большая проблема во всех мощных БП, особенно импульсных – намотка трансформаторов. Они требуют правильного расчёта, соблюдения технологии сборки, главное, опыта. А последний у обывателей – редкость.

Логичное решение – собрать схему на готовых трансформаторах. Например, на ТА196 или ТА163 (они не импульсные!).

БП с двухполупериодным полу-мостовым выпрямителем.

Рис. 2. Схема БП с двухполупериодным полу-мостовым выпрямителем

Указанный трансформатор можно легко заменить на аналоги с четырьмя одинаковыми вторичными обмотками (например из серий ТАН, ТН, ТПП или ТА).

Вариант с разными линиями питания (для предусилителя, для вентилятора и т.п.).

Рис. 3. Вариант схемы БП с разными линиями питания

Схема собирается на том же трансформаторе.

Автор: RadioRadar

Блоки питания мощные и не очень для УМЗЧ « схемопедия

Маломощный стабилизированный блок питания для предварительных усилителей с регулировкой выходного напряжения.

Схема относительно просто и представляет собой двухполярный стабилизированный блок питания. Плечи блока питания зеркальны, поэтому схемы абсолютно симметрична.

Технические характеристики блока питания:

Номинальное входное напряжение: ~18…22В

Максимальное входное напряжение: ~28В (ограничено напряжение конденсаторов)

Максимальное входное напряжение (теоретически): ~70В (ограничено максимальным напряжением выходных транзисторов)

Диапазон выходных напряжений (при ~20В на входе): 12…16В

Номинальный выходной ток (при выходном напряжении 15В): 200мА

Максимальный выходной ток (при выходном напряжении 15В): 300мА

Пульсации напряжения питания (при номинальном выходном токе и напряжении 15В): 1,8мВ

Пульсации напряжения питания (при максимаьлном выходном токе и напряжении 15В): 3,3мВ

Данный блок питания можно использовать для питания предварительных усилителей. БП обеспечивает довольно низкий уровень пульсаций напряжения питания, при довольно большом (для предварительных усилителей) токе.

В качестве аналогов транзисторов MPSA42/92 можно применить транзисторы KSP42/92 или 2N5551/5401. Не забывайте сверять цоколевку.

Транзисторы BD139/BD140 можно заменить на BD135/136 или на другие транзисторы с аналогичными параметрами, опять же про цоколенку не забываем.

Транзисторы VT1 и VT6 должны быть установлены на теплоотводе, место для которого предусмотрено на печатной плате.

В качестве стабилитронов VD2 и VD3 можно применять любые стабилитроны на напряжение 12В.

Маломощный блок питания с преобразованием однополярного напряжения в двухполярное.

Очень часто бывает что у радиолюбителя есть трансформатор, но только с одной обмоткой, а необходимо получить на выходе двухполярное напряжение. Именно для этих целей можно применить следующую схему:

Схема отличается своей простотой и универсальностью. На вход схемы можно подавать переменное напряжение в широком диапазоне, ограниченном только лишь допустимым напряжением диодов моста, допустимым напряжением конденсаторов питания и напряжением КЭ транзисторов. Выходное напряжение каждого из плеч будет равно половине общего напряжения питания или (Uвх*1,41)/2, например: при входном переменном напряжении 20В, выходное напряжение одного плеча будет равно (20*1,41)/2=14В.

В качестве транзисторов VT1 и VT2 можно применять ЛЮБЫЕ комплементарные транзисторы, следует только не забывать о цоколевке. Хорошими вариантами замены могут быть MPSA42/92, KSP42/92, BC546/556, КТ3102/3107 и так далее. Следует так же учитывать при замене транзисторов на аналоги их максимальное допустимое напряжение КЭ, оно должно быть не менее выходного напряжения плеча.

Мощный двухполярный блок питания с полу-мостовым выпрямлением.

В своей практике для питания УМЗЧ я люблю применять для питания УМЗЧ трансформаторы с 4мя одинаковыми вторичными обмотками, в частности трансформатор ТА196, ТА163 и аналогичные.

При использовании таких трансформаторов удобно использовать в качестве выпрямителя не мостовую, а двухполупериодовую полу-мостовую схему. Схема самого блока питания представлена ниже:

Для данной схемы можно применять не только трансформаторы серии ТА, ТАН, ТПП, ТН, но и любые другие трансформаторы с 4мя одинаковыми по напряжению обмотками.

Нумерация выводов соответствует нумерации выводов трансформатора ТА196 и аналогичных.

Мощный блок питания с полу-мостовым выпрямлением, с дополнительными маломощными шинами питания.

На основе трансформатор ТА196 или других трансформаторов с 4мя вторичными обмотками можно организовать следующую схему:

Напряжение +/-40В (или другое, в зависимости от напряжения на обмотках вашего трансформатора) используется для питания усилителя мощности. Шины +/-15В можно использовать для питания предусилителя и входного буфера. Шину +12В можно использовать для вспомогательных нужд, например: для питания вентилятора, защиты или других не требовательных к качеству питания устройств.

В качестве стабилитрона 1N4742 можно применять любой другой на напряжение 12В, вместо 1N4728 – на напряжение 3,3В.

Вместо транзисторов BD139/140 можно использовать любую другую комплементарную пару транзисторов средней мощности на ток 1-2А. Транзисторы VT1, VT2 и VT3 необходимо устанавливать на радиатор.

Нумерация выводов соответствует нумерации выводов трансформатора ТА196 и аналогичных.

Фотографии некоторых из представленных блоков питания.

Ко всем блокам питания прилагаются проверенные 100% рабочие печатные платы.

Прикрепленные файлы:

Импульсный блок питания УМЗЧ мощностью 800Вт (ЛА7, ЛА8, ТМ2, КП707В2)

Сейчас изготовление усилителей НЧ достаточно популярно среди радиолюбителей и мощные импульсные блоки питания для УНЧ являются очень неплохим и компактным вариантом питания для схемы УМЗЧ.

Импульсные источники питания широко используются в современной радиоэлектронной аппаратуре. Чаще стали применять их и радиолюбители, о чем свидетельствует возросшее число публикаций в радиотехнической литературе, в частности в журнале «Радио».

Однако в большинстве случаев описываются относительно маломощные конструкции. Автор публикуемой статьи предлагает вниманию читателей импульсный блок питания мощностью 800 Вт. От описанных ранее он отличается применением в преобразователе полевых транзисторов и трансформатора с первичной обмоткой со средним выводом. Первое обеспечивает более высокий КПД и пониженный уровень высокочастотных помех, а второе — вдвое меньший ток через ключевые транзисторы и исключает необходимость в развязывающем трансформаторе в цепях их затворов.

Основы

Недостаток такого схемного решения — высокое напряжение на половинах первичной обмотки, что требует применения транзисторов с соответствующим допустимым напряжением. Правда, в отличие от мостового преобразователя, в данном случае достаточно двух транзисторов вместо четырех, что упрощает конструкцию и повышает КПД устройства.

В импульсных блоках питания (ИБП) используют одно- и двухтактные высокочастотные преобразователи. КПД первых ниже, чем вторых, поэтому однотактные ИБП мощностью более 40…60 Вт конструировать нецелесообразно. Двухтактные преобразователи позволяют получать значительно большую выходную мощность при высоком КПД.

Они делятся на несколько групп, характеризующихся способом возбуждения выходных ключевых транзисторов и схемой включения их в цепь первичной обмотки трансформатора преобразователя. Если говорить о способе возбуждения, то можно выделить две группы: с самовозбуждением и внешним возбуждением. Первые пользуются меньшей популярностью из-за трудностей в налаживании.

При конструировании мощных (более 200 Вт) ИБП сложность их изготовления неоправданно возрастает, поэтому для таких источников питания они малопригодны. Преобразователи с внешним возбуждением хорошо подходят для создания ИБП повышенной мощности и порой почти не требуют налаживания.

Что касается подключения ключевых транзисторов к трансформатору, то здесь различают три схемы: так называемую полумостовую (рис. 1, а), мостовую (рис. 1, б) и с первичной обмоткой, имеющей отвод от середины (рис. 1, в). На сегодняшний день наибольшее распространение получил полумостовой преобразователь [1]. Для него необходимы два транзистора с относительно невысоким значением напряжения Uкэmax. Как видно из рис. 1, а, конденсаторы С1 и С2 образуют делитель напряжения, к которому подключена первичная (I) обмотка трансформатора Т2. При открывании ключевого транзистора амплитуда импульса напряжения на обмотке достигает значения Uпит/2 — Uкэнac.

Рис. 1. Подключение выходных транзисторов к трансофрматору импульсного блока питания.

Мостовой преобразователь [2] аналогичен полумостовому, но в нем конденсаторы заменены транзисторами VT3 и VT4 (рис. 1, б), которые открываются парами по диагонали. Этот преобразователь имеет несколько более высокий КПД за счет увеличения напряжения, подаваемого на первичную обмотку трансформатора, а следовательно, уменьшения тока, протекающего через транзисторы VT1-VT4. Амплитуда напряжения на первичной обмотке трансформатора в этом случае достигает значения Uпит — 2Uкэнас.

Особняком стоит преобразователь по схеме на рис. 1, в, отличающийся наибольшим КПД. Достигается это за счет уменьшения тока первичной обмотки и, как следствие, уменьшения рассеиваемой мощности в ключевых транзисторах, что чрезвычайно важно для мощных ИБП. Амплитуда напряжения импульсов в половине первичной обмотки возрастает до значения Uпит — Uкэнас. Следует также отметить, что в отличие от остальных преобразователей [1, 2] для него не нужен входной развязывающий трансформатор.

В устройстве по схеме на рис. 1, в необходимо использовать транзисторы с высоким значением Uкэmах. Поскольку конец верхней (по схеме) половины первичной обмотки соединен с началом нижней, при протекании тока в первой из них (открыт VT1) во второй создается напряжение, равное (по модулю) амплитуде напряжения на первой, но противоположное по знаку относительно Uпит. Иными словами, напряжение на коллекторе закрытого транзистора VT2 достигает 2Uпит. поэтому его Uкэmах должно быть больше 2Uпит.

В предлагаемом ИБП применен двухтактный преобразователь с трансформатором, первичная обмотка которого имеет средний вывод. Он имеет высокий КПД, низкий уровень пульсации и слабо излучает помехи в окружающее пространство. Автор использует его для питания двухканального умощненного варианта УМЗЧ, описанного в [3]. Входное напряжение ИБП — 180…240 В, номинальное выходное напряжение (при входном 220 В) — 2х50 В, максимальная мощность нагрузки — 800 Вт, рабочая частота преобразователя — 90 кГц.

Принципиальная схема

Принципиальная схема ИБП изображена на рис. 2. Как видно, это преобразователь с внешним возбуждением без стабилизации выходного напряжения. На входе устройства включен высокочастотный фильтр C1 L1 C2, предотвращающий попадание помех в сеть. Пройдя его, сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом VD1-VD4, пульсации сглаживаются конденсатором С3. Выпрямленное постоянное напряжение (около 310В) используется для питания высокочастотного преобразователя.

Рис. 2. Схема мощного импульсного блока питания на 800 Ватт.

Устройство управления преобразователем выполнено на микросхемах DD1-DD3. Питается оно от отдельного стабилизированного источника, состоящего из понижающего трансформатора Т1, выпрямителя VD5 и стабилизатора напряжения на транзисторах VT1, VT2 и стабилитроне VD6. На элементах DD1.1, DD1.2 собран задающий генератор, вырабатывающий импульсы с частотой следования около 360 кГц. Далее следует делитель частоты на 4, выполненный на триггерах микросхемы DD2.

С помощью элементов DD3.1, DD3.2 создаются дополнительные паузы между импульсами. Паузой является не что иное, как уровень логического 0 на выходах этих элементов, появляющийся при наличии уровня 1 на выходах элемента DD1.2 и триггеров DD2.1 и DD2.2 (смотрите рис. 3). Напряжение низкого уровня на выходе DD3.1 (DD3.2) блокирует DD1. 3 (DD1.4) в «закрытом» состоянии (на выходе — уровень логической 1).

Рис. 3. Эпюры уровней на выводах микросхем.

Длительность паузы равна 1/3 от длительности импульса (рис. 3 — эпюры напряжений на выводах 1 DD3.1 и 13 DD3.2), чего вполне достаточно для закрывания ключевого транзистора. С выходов элементов DD1.3 и DD1.4 окончательно сформированные импульсы поступают на транзисторные ключи (VT5, VT6), которые через резисторы R10, R11 управляют затворами мощных полевых транзисторов VT9, VT10.

Импульсы с прямого и инверсного выходов триггера DD2.2 поступают на входы устройства, выполненного на транзисторах VT3, VT4, VT7, VT8. Открываясь поочередно, VT3 и VT7,VT4 и VT8 создают условия для быстрой разрядки входных емкостей ключевых транзисторов VT9, VT10, т. е. их быстрого закрывания.

Причем, как видно из рис. 3 (эпюры напряжений на выводах 12 и 13 DD2.2), VT7 и VT8 открываются сразу же после окончания импульса, поэтому при любой выходной мощности каждый из транзисторов VT9, VT10 всегда успевает надежно закрыться до открывания второго.

Если бы это условие не выполнялось, через них, а следовательно, через первичную обмотку трансформатора Т2 протекал бы сквозной ток, который не только уменьшает надежность и КПД ИБП, но и создает всплески напряжения, амплитуда которых порой превышает напряжение питания преобразователя.

В цепи затворов транзисторов VT9 и VT10 включены резисторы относительно большого сопротивления R10 и R11. Вместе с емкостью затворов они образуют фильтры нижних частот, уменьшающие уровень гармоник при открывании ключей. С этой же целью введены элементы VD9—VD12, R16, R17, С12.С13.

В стоковые цепи транзисторов VT9, VT10 включена первичная обмотка трансформатора Т2. Выпрямители выходного напряжения выполнены по мостовой схеме на диодах VD13—VD20, что несколько уменьшает КПД устройства, но значительно (более чем в пять раз) снижает уровень пульсации на выходе ИБП.

Важно отметить, что форма колебаний, почти прямоугольная при максимальной нагрузке, плавно переходит в близкую к синусоидальной при уменьшении мощности до 10. ..20 Вт, что положительно сказывается на уровне шумов УМЗЧ при малой громкости.

Выпрямленное напряжение обмотки IV трансформатора Т2 используют для питания вентиляторов (см. далее).

Конструкция и детали

В устройстве применены конденсаторы К73-17 (С1, С2, С4), К50-17 (C3), МБМ (С12, С13), К73-16 (С14-С21, С24, С25), К50-35 (С5-С7), КМ (остальные). Вместо указанных на схеме допустимо применение микросхем серий К176, К564. Диоды Д246 (VD1—VD4) заменимы на любые другие, рассчитанные на прямой ток не менее 5 А и обратное напряжение не менее 350 В (КД202К, КД202М, КД202Р, КД206Б, Д247Б), или диодный выпрямительный мост с такими же параметрами, диоды КД2997А (VD13-VD20) — на КД2997Б, КД2999Б, стабилитрон Д810 (VD6) — на Д814В.

В качестве VT1 можно использовать любые транзисторы серий КТ817, КТ819, в качестве VT2—VT4 и VT5, VT6 — соответственно любые из серий КТ315, КТ503, КТ3102 и КТ361, КТ502, КТ3107, на месте VT9, VT10 — КП707В1, КП707Е1. Транзисторы КТ3102Ж (VT7, VT8) заменять не рекомендуется.

Трансформатор Т1 -ТС-10-1 или любой другой с напряжением вторичной обмотки 11… 13 В при токе нагрузки не менее 150 мА. Катушку L1 сетевого фильтра наматывают на ферритовом (М2000НМ1) кольце типоразмера К31Х18,5х7 проводом ПЭВ-1 1,0 (2х25 витков), трансформатор Т2 — на трех склеенных вместе кольцах из феррита той же марки, но типоразмера К45х28х12. Обмотка I содержит 2х42 витка провода ПЭВ-2 1,0 (наматывают в два провода), обмотки II и III — по 7 витков (в пять проводов ПЭВ-2 0,8), обмотка IV — 2 витка ПЭВ-2 0,8.

Между обмотками прокладывают три слоя изоляции из фторопластовой ленты. Магнитопроводы дросселей L2, L3 — ферритовые (1500НМЗ) стержни диаметром 6 и длиной 25 мм (подстроечники от броневых сердечников Б48). Обмотки содержат по 12 витков провода ПЭВ-1 1,5.

Транзисторы VT9, VT10 устанавливают на теплоотводах с вентиляторами, применяемых для охлаждения микропроцессоров Pentium (подойдут аналогичные узлы и от процессоров 486). Диоды VD13—VD20 закрепляют на теплоотводах с площадью поверхности около 200 см2. Для охлаждения транзисторов выходного каскада УМЗЧ на задней стенке устанавливают вентилятор от компьютерного блока питания или любой другой с напряжением питания 12В.

Рис. 4. Подключение экрана к БП.

При монтаже ИБП следует стремиться к тому, чтобы все соединения были возможно короче, а в силовой части использовать провод возможно большего сечения. ИБП желательно заключить в металлический экран и соединить его с выводом 0 В выхода источника, как показано на рис. 4. Общий провод силовой части с экраном соединяться не должен. Поскольку ИБП не оснащен устройством защиты от короткого замыкания и перегрузки, в цепи питания УМЗЧ необходимо включить предохранители на 10 А.

Налаживание

В налаживании описанный ИБП практически не нуждается. Важно только правильно сфазировать половины первичной обмотки трансформатора Т2. При исправных деталях и отсутствии ошибок в монтаже блок начинает работать сразу после включения в сеть. Если необходимо, частоту преобразователя подстраивают подбором резистора R3. Для повышения надежности ИБП желательно эксплуатировать его с УМЗЧ, в котором предусмотрена сквозная продувка вентилятором.

Автор: А. Колганов, г. Калуга.

Литература:

Жучков В., Зубов О., Радутный И. Блок питания УМЗЧ. — Радио, 1987, N 1, с. 35-37.
Цветаев С. Мощный блок питания. журнал Радио, 1990, №9, с.59-62.
Брагин Г. Усилитель мощности 3Ч. журнал Радио, 1987, №4, с.28-30.

Импульсный блок питания мощного УМЗЧ А. Колганов, г. Калуга

Основа всех электронных устройств — блок питания. Именно он является камнем преткновения когда речь заходит о конструировании усилителя или приемника, подзарядке фонарика, устройстве освещения подвала или гаража. Всюду требуется снижать подводимое от сети сетевое напряжение. После изобретением Теслы катушки переменного тока и внедрение ее в промышленность — повсюду стали применяться сетевые трансформаторы. Идея проста — закон электромагнитной индукции плюс усиление с помощью сердечника. Применение трансформаторов сократило потери электричества при передаче тока по линиям и дало возможность как угодно преобразовывать напряжение одной амплитуды в другое.

С развитием электроники возможным стало конструирование блока питания не на трансформаторе, а с помощью импульсов высокой частоты. Идея в том, что если подавать и прекращать подачу постоянного тока на прибор с достаточно высокой частотой, то снятое на приборе напряжение будет не постоянным, а переменным высокой частоты. Возможно, что силовые трансформаторы высокого напряжения тоже заменят на импульсные трансформаторы высокого напряжения. Уже в продаже имеется огромный выбор импульсных сварочных аппаратов (инверторов) токи в которых достигают 300 ампер и выше.

Источники импульсного питания применяются во многих радиоэлектронных устройствах. Источник питания может быть выполнен в виде сетевого трансформатора, диодного моста и конденсатора фильтра. Чем больше мощность сетевого трансформатора, тем тяжелее и массивнее получается блок. К примеру, трансформатор на 1 кВА может достигать 10 килограммов, а импульсный блок – едва достигнет 800 граммов. Ясно, что сэкономить на массе можно лишь в том случае, если мощность источника составляет сотни ватт.

В феврале 2000 года в журнале «Радио» вышла статья «Импульсный блок питания мощного УМЗЧ». Автор статьи — А. Колганов из г. Калуга. Представленный Колгановым блок питания прост. В нем используется генератор и силовые ключи. Стабилизации выходного напряжения нет.

В импульсном блоке существует пара ошибок. В июльском номере «Радио» за 2000 год написано про ошибку в схеме генератора. По неизвестной причине все пишут про ошибку и приводят стандартную схему без исправления ошибки. При этом напечатанную журналом корректировку выдают за сугубо свои радиоэлектронные познания.

Спустя почти 2 года в апрельском журнале «Радио» за 2002 год выходят консультации журнала «Радио» о том, почему нельзя заменять транзисторы кт3102ж на другие. На мой взгляд, написано неубедительно, да к тому же на моем местном радиорынке даже не знали о существовании таких транзисторов. Пришлось мне заменить их на буржуйские BC548.

Спустя еще полгода в сентябрьском журнале «Радио» за 2002 год печатаются разъяснения о применении транзисторов КП707В2. Как оказалось, их можно заменить на буржуйские.

Вторая ошибка связана с намоткой импульсного трансформатора, из-за которой полевые транзисторы сильно перегревались. Про эту ошибку речь пойдет дальше.

Проектирование схемы

Правильная схема представлена на рисунке. Общий вид схемы электрической принципиальной импульсного блока питания УМЗЧ А. Колганова.

По ходу пьесы можно немножко упростить схему. Например, блок стабилизации на транзисторах VT1, VT2 и стабилитроне VD6 смело можно заменить на микросхему 142ЕН8А, это обеспечивает лучшую стабилизацию выходного напряжения для генератора.

Две симметричные вторичные обмотки импульсного трансформатора можно соединить вместе, выделив при этом среднюю точу. В результате можно сэкономить на одном высокочастотном диодном мосту, правда при этом упадет максимально отдаваемая мощность.

Схема электрическая принципиальная импульсного блока питания.

Для построения печатной платы можно применять сложные графические пакеты, которые сами смоделируют разводку, а можно ручками при помощи программы Sprint-Layout нарисовать все компоненты и соединить все проводниками-дорожками.

Схема электрическая принципиальная импульсного блока питания для Sprint-Layout для v.5

Насколько можно понять из журнала, автор А. Колганов точно спаял этот блок, но вот печатную плату никто нигде не выкладывал. Поэтому мне пришлось разработать печатную плату. Схема получилась громоздкой, некоторые узлы не встали на свои места. Тем, кто будет повторять этот блок, нужно увеличить размеры для R16, R17.

Печатная плата для Corel

Печатная плата для Sprint-Layout v. 5

Резисторы

Резисторы все либо советские МЛТ либо зарубежные, достаточно низковаттные. Исключением идут резисторы R16 и R17, номиналом 10 кОм при мощности в 10 Вт, их делают из высокоомной проволоки, которую навивают на каркас.

На схеме	Параметры	Кол-во	Замена	Закупка
Резисторы
R1	180к 1 Вт	1	————-	180к 1 Вт
R2	1к 0,25 Вт	1	————-	1к 0,25 Вт
R3	8,2к 0,125 Вт	1	————-	8,2к 0,125 Вт
R4-R5	6,8к 0,125 Вт	2	————-	6,8к 0,125 Вт
R6-R7	1,6к 0,125 Вт	2	————-	1,6к 0,125 Вт
R8-R9	270 Ом 0,25 Вт	2	————-	270 Ом 0,25 Вт
R10-R11	390 Ом 0,25 Вт	2	————-	390 Ом 0,25 Вт
R12-R13	51 Ом 0,125 Вт	2	————-	51 Ом 0,125 Вт
R14-R15	2к 0,125 Вт	2	————-	2к 0,125 Вт
R16-R17	10к 10Вт	2	————-	10к 10Вт

Трансформаторы

В самом начале укажу на еще одну ошибку в статье. Эта ошибка связана с намоткой трансформатора. В статье сказано: «Обмотка 1 содержит 2×42 витка провода ПЭВ-2 1,0 (наматывают в два провода)». Если взять провод диаметром 1 мм, сложить в два раза и намотать 84 витка с выводом на 42 витке, то блок может и будет работать, но полевые транзисторы выходного каскада даже на холостых оборотах будут греться так, что просто ставь сковородку и жарь яичницу. К сожалению нужного специалиста по импульсным блокам я не нашел, поэтому методом тыка пришел к тому, что лажа в самом трансформаторе. С применением программы SPS для расчета импульсных блоков питания можно пересчитать трансформатор, тогда получится, что мотать нужно проводом ПЭВ диаметром 1 мм 84 витка с выводом на 42 витке, но не в два провода, а в один. Блок работает на частоте 90 кГц. При этом полевые транзисторы практически не греются при нагрузке в 100 Вт. Сознательно была допущена эта ошибка или журнал «Радио» что-то неправильно напечатал — неизвестно.

Еще одна хитрость схемы – подключение вентилятора от вторичной обмотки импульсного трансформатора. Кажется, что все логично, что охлаждать транзисторы вроде как и надо, но ведь можно же подключить кулер и после стабилизатора питания для генератора. Кулер для охлаждения и не обязателен, но нужен, и именно во вторичной обмотке импульсного трансформатора. Дело в том, что импульсники не могут работать без нагрузки – нет ограничения безудержного роста тока в первичной обмотке. Обычно в импульсных блоках питания применяются нагрузочные сопротивления для включения блока без нагрузки. В этом блоке роль нагрузки возложена на кулер. Если мотать трансформатор без обмотки для кулера, то на выход обязательно нужно вешать либо лампы накаливания, либо сопротивление.

Основа импульсного блока – высокочастотный трансформатор. Такой трансформатор можно делать на ферритовых кольцах или на прямоугольном каркасе. Блок питания предназначен для питания музыкального усилителя звуковой частоты (УМЗЧ), поэтому предпочтительнее применять ферромагнитные кольца (тороиды) – у них малы внешние излучения, что положительно сказывается на применении блока питания в качестве источника питания усилителя звуковой частоты.

Для нужной мощности нужно использовать три кольца марки М2000НМ1-В размером 45x28x12, составленные вместе они образуют сплошной феррит размером 45x28x36, что примерно соответствует мощности в 1 кВА. Для справки: мощность трансформатора измеряется в вольт-амперах, потому что трансформатор — не потребитель энергии, а только преобразователь ее.

Склеивать кольца нужно сильным клеем, например эпоксидным. Эпоксидка дает время на тщательное приготовление смеси. Для более низкого электромагнитного сопротивления между кольцами в клей нужно добавить ферромагнитный порошок, добытый из сломанного феррита.

После подготовки клея обмазываются три кольца и склеиваются вместе. Клей наносится тонким слоем на обе склеиваемые половины.

При склеивании колец нужно склеить все ровно. Зазоров быть не должно. Смещений также нужно избежать.

Ферриты – тоже металлы. Поэтому если на феррит намотать изолированный эмалевый провод (ПЭВ) – пробоя не избежать. Дело в том, что эмалевая изоляция не любит трения о твердые предметы и даже если очень аккуратно наматывать, то все равно со временем провод замкнет на корпус.

Чтобы избежать пробоя, необходимо изолировать феррит, но нужно помнить, что сам трансформатор может нагреваться, и поэтому простой изолентой явно не обойтись. Для изоляции можно применять стеклоткань или, как в моем случае, лакоткань. Можно попробовать изолировать и изоляционной хлопчатобумажной лентой, но что получится – не знаю.

Наматывать провод на тор приходится вручную, поэтому аккуратно виток к витку с натягом неспешно нужно проделать эту работу. Внутренний диаметр меньше наружного, поэтому виток к витку должен быть на внутреннем кольце.

Трансформатор имеет одну первичную обмотку со средней точкой, поэтому дойдя до 42 витка нужно сделать отвод, чтобы потом к нему припаять провод для среднего вывода.

После намотки каждого слоя следует проходить изоляцией весь феррит, т.е. каждый слой одной и той же обмотки должен быть отделен слоем изоляции. Изоляция сильно сокращает внутренний диаметр, поэтому экономить на жизненном пространстве приходится с каждым витком.

После намотки первичной обмотки следует пройти слоем изоляции по всему ферриту 3 раза, т.е. изоляция между первичной и вторичной обмотками должна быть толще, чем та, которая разделяет слои первичной обмотки.

Намотку всех обмоток трансформатора следует производить в одну сторону. Если начали просовывать провод первичной обмотки сверху вниз тора, то и вторичную обмотку следует мотать сверху вниз тора. Если наматывать в обратную сторону, то вместо трансформации трансформатор нагрузит обе обмотки друг на друга примерно как электрофорная машина.

Блок питания рассчитан на напряжение ±50 В, но можно и пересчитать на любое другое напряжение через коэффициент трансформации по обычной пропорции. Мне от блока питания требуется ±36 В, и таблица с параметрами имеет следующий вид.

К примеру, трансформатор L2 изготавливается из феррита марки М2000НМ1-В, типоразмер кольца К45 X 28 X 12, колец нужно 3 штуки, по расчетным данным первую обмотку нужно выполнять проводом ПЭВ, диаметр провода d=1 мм, проводов в параллель 1, количество витков 86 с выводом точки на 86/2=43 витке, при этом можно совершить замену и первую обмотку выполнить проводом ПЭВ, диаметр провода d=0,6 мм, проводов в параллель 2, количество витков 86 с выводом точки на 86/2=43 витке. Аналогично читаются все остальные ячейки.

Обозначение	Тип феррита	Кол-во феррита	Расчет обмоток	Замена обмоток
L1	М2000НМ1 кольцо К31 X 18,5 X 7	1	\|: ПЭВ d=1 n=25 вит \|\|: ПЭВ d=1 n=25 вит	\|: ПЭВ d=1,3 n=25 вит \|\|: ПЭВ d=1,3 n=25 вит
L2	М2000НМ1-В кольцо К45 X 28 X 12	3	\|: ПЭВ d=1 n=186/2 вит \|\|: ПЭВ d=0,8 n=55 вит \|\|\|: ПЭВ d=0,8 n=55 вит \|V: ПЭВ d=0,8 n=12 вит	\|: ПЭВ d=0,6 n=286/2 вит \|\|: ПЭВ d=1,4 n=25 вит \|\|\|: ПЭВ d=1,4 n=2*5 вит ————-
L3-L4	1500НМ3 стержень l=25мм d=6 мм	2	\|: ПЭВ d=1,5 n=112 вит \|\|: ПЭВ d=1,5 n=112 вит	\|: ПЭВ d=1,3 n=112 вит \|\|: ПЭВ d=1,3 n=112 вит

К примеру, трансформатор L2 типа М2000НМ1-В имеет 3 кольца размером 45x28x12. По расчету требуется наматывать первую обмотку проводом ПЭВ диаметром 1 мм, количество витков 84 с выводом на середине обмотки, а замена получилась проводом ПЭВ диаметром 0,6 мм, мотать в 2 провода, количество витков 86 с выводом на середине обмотки.

По входу блока находится катушка L1. Обе половины катушки также мотаются в одну сторону. На основной схеме указаны две точки рядом с этой катушкой. Точки означают начала обмоток. Катушка служит фильтром от высокочастотной составляющей, которая может проникать из блока в сеть, а также, и это намного важнее, ограничивает ток заряда входного конденсатора C3.

Второй трансформатор, применяемый в схеме, – обычный сетевой на напряжение 220/12 В, взятый от старого и нерабочего АОНа.

Микросхемы

Плата спроектирована так, что все детали находятся с одной стороны, а микросхемы – с другой, т.е. со стороны дорожек. Между ножками 7 и 14 каждой микросхемы, т.е. между ножками питания можно запаять бумажные конденсаторы на 0,01 мкФ – это улучшит ситуацию с пульсациями.

На схеме	Параметры	Кол-во	Замена	Закупка
Микросхемы
DA1	К561ЛА7	1	К176ЛА7, К564ЛА7	К561ЛА7
DA2	К561ТМ2	1	К176ТМ2, К565ТМ2	К561ТМ2
DA3	К561ЛА8	1	К176ЛА8, К566ЛА8	К561ЛА8

Фильтр

Для сглаживания высокочастотной составляющей на выходе находится фильтр.

Диоды

На схеме	Параметры	Кол-во	Замена	Закупка
Диоды
VD1-VD4	Д246	4	1N2025, BZX29C35V6, 40112, 1N1063, 1N1069, 1N1092, 1N1092A, 1N1614A, 1N1623(24), 1N2025, 1N2234, 1N2235, 1N2254, КД202К, КД202М, КД202Р, КД206Б, Д247Б	мост 10А, 1000В
VD5	КЦ402Д	1	——————	мост 1А, 1000В
VD6	Д810	1	1SS174, ZR937-50, ZR936-50, Д814В	Д814В
VD7-VD12, VD21	КД212А	7	1N1124, 1N3361	КД212А
VD13-VD20	КД2997А	8	1N248, 1S421, 1N248, 1S421, КД2997Б, КД2999Б	КД2997А

Выпрямитель

После трансформатора напряжение выпрямляется на высокочастотном мосту. Диоды достаточно мощные, поэтому нуждаются в радиаторах. Радиаторы можно сделать из дюралевого профиля так, чтобы прижимная пластина сверху полностью покрывала корпус диода. Один из выводов диода, обычно анод, выведен на луженый медный корпус, поэтому радиаторов нужно минимум 3, а лучше 4. При этом если делать 2 диодных моста, то количество радиаторов увеличивается вдвое, увеличивая объем блока.

Конденсаторы

На схеме	Параметры	Кол-во	Замена	Закупка
Конденсаторы
~C1-C2	0,22 мкф 630 В	2	——————	0,22 мкф 630 В
+C3	1500 мкФ 350 В	1	——————	1500 мкФ 350 В
~C4	0,47 мкф 400 В	1	——————	0,47 мкф 400 В
+C5	1000 мкФ 25 В	1	——————	1000 мкФ 25 В
+C6	0,33 мкф 16 В	1	——————	0,33 мкф 16 В
+C7	680 мкФ 10 В	1	——————	680 мкФ 10 В
~C8	1 мкф 10 В	1	——————	1 мкф 10 В
~C9	240 пкФ 10 В	1	——————	240 пкФ 10 В
~C10-C11	47 пкф 10 В	2	——————	47 пкф 10 В
~C12-C13	0,1 мкФ 750 В	2	——————	0,1 мкФ 750 В
~С14-С21,C24,C25	4,7 мкф 63 В	10	——————	4,7 мкф 63 В
+C22-С23	2200 мкФ 63 В	2	——————	2200 мкФ 63 В
~C26	1 мкФ 15 В	1	——————	1 мкФ 15 В

Конденсатор C3 – источник напряжения всего блока. 0,5=310 В и большой емкости. Именно этим элементом и опасны все импульсные блоки питания. Большая емкость, большое напряжение и большой ток могут быть смертельны, поэтому при ремонте и наладке нужно соблюдать осторожность и постоянно продумывать свои поступки.

Транзисторы

На схеме	Параметры	Кол-во	Замена	Закупка
Транзисторы
VT1	КТ817Б	1	BD175, КТ817, КТ819	КТ819Г
VT2	КТ315Г	1	КТ315, КТ503, КТ3102	КТ503Е
VT3-VT4	КТ315Б	2	КТ315, КТ503, КТ3102	КТ503Е
VT5-VT6	КТ361Е	2	КТ361, КТ502, КТ3107	КТ502Д
VT7-VT8	КТ3102Ж	2	ВС183А, BC546B, BC547B	BC548
VT9-VT10	КП707В2	2	IRFBE32, 2SK1117, КП707В1, КП707Е1	P6NK90ZFP

Полевые транзисторы

Транзисторы могут работать в режиме усиления и ключевом режиме. Предпочтительнее в ключевом режиме применять полевые транзисторы. Полевой транзистор управляется напряжением. Если на исток (место, откуда потечет ток) и сток (куда потечет ток) подать постоянное напряжение, а на управляющий электрод (затвор) — высокочастотное напряжение, то с частотой подачи напряжения на затвор между истоком и стоком потечет ток. Это принцип ключевой схемы. Если использовать два ключа, открываемые затвором каждый в свое непересекающееся время, и подать снятое со стоков напряжение на импульсный трансформатор, то с выхода этого трансформатора можно снять переменное высокочастотное напряжение.

Полевые транзисторы можно брать любые, но устанавливать на радиаторы их нужно обязательно. Если мощность блока 800 Вт, то совсем не обязательно транзистор должен рассеивать 800 Вт. В ключевом режиме транзистор почти не греется, но лучше, чтобы рассеиваемая мощность каждого транзистора была около 100 Вт. Параметры, по которым следует выбирать полевые транзисторы: во-первых, напряжение затвор-исток (>14 В), а во-вторых, напряжение сток-исток (>750 В). При использовании двух транзисторов и трансформатора со средней точкой напряжение на сток — истоке каждого полевика будет равно 2,4*U, т.е. 2,4*310=744 В. Если ставить полевики на Uси=600 В, то разрывает их очень красиво с громким хлопком и взлетом всего кристалла в воздух. По схеме нужно использовать транзисторы КП707В2.

Сборка блока

Схема паяется довольно быстро. Единственный вопрос – множество перемычек, которые создают дополнительную головную боль.

Общий вид

Запуск

Можно все правильно спаять и развести, но если неправильно произвести запуск, то можно сжечь большую часть блока.

Первое — необходимо измерить импульсы при помощи осциллографа на генераторе при выключенном напряжении на катушку L1. Импульсы должны примерно соответствовать друг другу.

После этого можно измерить импульсы между затворами обоих транзисторов. Размах каждого импульса по 8 В (4 клетки по 2 В) – то, что приходит от сетевого трансформатора с учетом потерь, а полный размах на экране осциллографа – 16 В (8 клеток по 2 В). Длительность периода 14 мкс (3 клетки по 5 мкс), что составляет 71,5 кГц. Разница между заявленными 90 кГц и 71,5 кГц может быть связана с погрешностью осциллографа, но если прибор исправен, то можно увеличить емкость конденсатора С9 – он отвечает за генерацию частоты.

Если импульсы генерации примерно симметричны, то можно переходить к подаче 220 В на вход блока. При этом обязательно нужно нагрузить блок питания на какую-нибудь нагрузку, например, лампочку накаливания. Лампочка обладает относительно низким сопротивлении при достаточно высокой выходной мощности. Главный ее плюс – визуальное отображение работы блока (видно, как накаляется нить лампочки). Если лампочка на 220 В, то ее можно включить между «+» и «-» источника, напряжение должно составить 72 В. Мощность лампочки лучше выбирать на 60 Вт, но подойдет и любая другая на меньшую мощность. При нагрузке своего блока я использовал две лампочки на напряжение 36 В и мощностью 60 Вт. Вместо лампочки автор статьи использовал вентилятор на 12 В, подключенный на отдельную вторичную обмотку. Можно применять нагрузочный резистор или теплоэлектронагреватель (ТЭН) от старого обогревателя. При этом напряжение ТЭНа должно быть больше 72 В, а мощность не должна превышать 1 кВт. Если ТЭН на 220 В при мощности 1 кВт и его подключить на выход блока к напряжению 72 В, то блок будет нагружен на 72*1000/220=327 Вт.

Кроме применения нагрузки в выходной цепи следует защитить полевые транзисторы. Если генератор заглючит и только откроет транзистор, не закрыв его, то оба транзистора сразу вылетят. Для защиты используется вторая лампочка накаливания, включенная последовательно со всем блоком вместо предохранителя FU1. При этом трансформатор для генератора должен быть включен перед лампой на напряжение 220 В, чтобы падение напряжения на лампе не сказывалось на напряжении для генератора.

При включении блока должна засветиться лампа по входу блока и лампа по выходу блока. Лампа по входу должна светиться вполнакала. Если лампа по выходу не светится – это не значит, что напряжения там нет. Просто напряжение на выходе может быть настолько малым, что света от спирали не видно. Нужно измерить напряжение на выходе блока. Напряжение лучше измерять между «+» и «-» блока без средней точки. При использовании лампы мощностью 60 Вт по входу блока на выходе блока должно примерно быть напряжение 13,75 В, а если по входу поставить лампу на 150 Вт, то на выходе напряжение поднимется до 36,6 В.

Если все сделано правильно и измеренные напряжения примерно совпадают, то можно исключать лампу по входу блока, заменив ее на предохранитель, и включать все 220 В прямо на блок.

Блок питания УМЗЧ

Структурная схема такого блока питания показана на рис.1. Через включенный на входе фильтр Z1 сетевое напряжение поступает на выпрямители UZ1 и UZ2. Фильтр Z1 исключает попадание высокочастотных помех в сеть переменного тока. Выпрямитель UZ1 преобразует сетевое напряжение в сравнительно высокое (около 310 В) постоянное напряжение, которое поступает далее на транзисторный фильтр Z2, уменьшающий пульсации выпрямленного напряжения. К выходу этого фильтра подключен высокочастотный преобразователь напряжения U1. Частоту преобразования и форму колебаний задает генератор прямоугольных импульсов G1, питающийся от выпрямителя UZ2 через сглаживающий фильтр Z3 и стабилизатор напряжения U2. С целью уменьшения габаритов и массы устройства частота преобразования выбрана довольно высокой (100 кГц). С выхода преобразователя через понижающий трансформатор прямоугольное напряжение поступает ив выходные выпрямители UZ3, сглаживающие фильтры Z4 и далее на нагрузку. Основные технические характеристики блока питания следующие: напряжение питания — 200…240 В, выходные напряжения — ±25, 20 и 10 В при токах нагрузки соответственно 3, 1 и 3 А; КПД — 0,75.

Принципиальная схема устройства показана на рис.2. Функции сетевого фильтра выполняют элементы С2, Т1, С3. Выпрямитель преобразователя напряжения — двухполупериодный мостовой на диодах VD1-VD4, транзисторный фильтр образован элементами R3, С5, R4, VT1, С7. Он уменьшает пульсации выпрямленного напряжения частотой 100 Гц в 125 раз, что необходимо для предотвращения модуляции ими прямоугольного напряжения высокочастотного преобразователя. Последний выполнен на транзисторах VT5, VT6. Через понижающий трансформатор Т3 его выходное напряжение поступает на двухполупериодные выпрямители VD13-VD16; VD17, VD18 и VD19, VD20. Пульсации выпрямленных напряжений сглаживают конденсаторы С11-С18.

Задающий генератор собран на элементах микросхемы DD1. Подстроечным резистором R1 частоту следования его импульсов можно изменять в пределах от 100 до 200 кГц. Триггер DD2.1 формирует из них импульсы с более крутыми фронтами и вдвое меньшей частотой следования. С преобразователем напряжения генератор связан через комплементарный эмиттерный повторитель на транзисторах VT3, VT4 и трансформатор Т2. Питание на задающий генератор поступает через выпрямитель (VD5-VD8) и стабилизатор напряжения (VT2, R5, VD9, VD10). Избыток сетевого напряжения гасит конденсатор С4.

Конструкция и детали. В блоке питания могут быть использованы любые подходящие по габаритам и параметрам резисторы и конденсаторы. Вместо транзисторов КТ812А можно применить КТ809А или КТ704Б. Статические коэффициенты передачи тока h31э транзисторов VT5, VT6 должны быть примерно одинаковыми. Заменять микросхемы серии К511 какими-либо другими не рекомендуется, поскольку они менее всего подвержены действию высокочастотных помех и позволяют получить довольно большой (около 13 В) размах испульсов на выходе триггера. В крайнем случае можно воспользоваться микросхемами серии К155, однако это потребует дополнительного усиления импульсов, подаваемых на базы транзисторов VT3, VT4. Не следует заменять и диоды КД213Г и КД212А, так как они имеют довольно высокую граничную частоту (около 100 кГц), позволяющую выбрать такую же частоту преобразования и, как следствие этого, уменьшить габариты выходного трансформатора Т3 и поднять КПД блока питания.

Трансформатор сетевого фильтра Т1 выполнен на кольцевом магнитопроводе типоразмера К20х10х5 из феррита М2000НМ-3, обе его обмотки содержат по 17 витков провода МГТФ 0,5. Магнитопровод трансформатора преобразователя Т2 — К16х8х6 из феррита М2000НН-1, все его обмотки намотаны в три провода (ПЭЛШО 0,12) и содержат по 90 витков. В выходном трансформаторе Т3 использован магнитопровод К38х24х7 из такого же материала. Его обмотки 1-2, 3-4-5 и 9-10 содержат соответственно 30+5+5; 5+5 и 2 витка провода ПЭВ-2 1,0, обмотка 6-7-8 — 4+4 витка провода ПЭВ-1 0,6. Все обмотки равномерно распределяют по кольцу и тщательно закрепляют, а для исключения межобмоточных замыканий отделяют одну от другой фторолластовой пленкой. Мощные транзисторы VT2, VT5, VT6 размещены на трех теплоотводах с площадью охлаждающей поверхности 65 см2 каждый. При сборке нужно стремиться к тому, чтобы все соединения были возможно короче. Сам блок питания необходимо поместить в экран из пермаллоя.

Налаживание устройства начинают с генератора прямоугольных импульсов. Вынув предохранитель FU1 и включив питание, с помощью осциллографа проверяют наличие противофазных прямоугольных импульсов на обмотках 3-4 и 5-6 трансформатора Т2. Затем подстроенным резистором R1 устанавливают частоту импульсов 100 кГц. После этого вставляют предохранитель на место, проверяют наличие и амплитуду импульсов на вторичных обмотках трансформатора Т3 и измеряют выходные напряжения блока питания. При необходимости их можно понизить подключением дополнительных секций обмотки 1-2. Следует, однако, иметь в виду, что в этом случае снизится и КПД блока питания. Габариты описанного устройства — 220х100х37 мм (объем 0,8 дм3), масса — 1 кг. Блок питания такой мощности, построенный по традиционной схеме, имеет в три раза больший объем и в четыре раза большую массу.

В. ЖУЧКОВ
О. ЗУБОВ
И. РАДУТНЫЙ
г. Москва
Радио №1, 1987 г., стр.35
Источник: shems.h2.ru

Схема. Импульсный блок питания для УМЗЧ (1)

Быть или не быть импульсным источникам питания (ИИП) в УМЗЧ? Такой сакраментальный вопрос по отношению к данному классу устройств отнюдь не случаен. Об этом же свидетельствует и дискуссия радиолюбителей на форуме сайта журнала, посвященная публикации [1]. Большинство участников дискуссии все же считают оправданным использование ИИП в УМЗЧ. Но в конструкции импульсного трансформатора ИИП [1] есть недостаток, на который участники дискуссии совершенно не обратили внимания. Его первичная обмотка намотана в два провода. Хотя магнитная связь витков в этом случае максимальна, достигнута она рискованным способом. Во всех соседних витках действующая разность потенциалов достигает выпрямленного сетевого напряжения (около 300 В). Лаковая изоляция проводников способна выдерживать такое воздействие, но что может случиться с ней через несколько лет эксплуатации? Даже в отсутствие перехлеста проводников (а это не исключено) их неизбежное механическое смещение при нагревании и остывании после каждого включения может значительно ослабить электрическую прочность изоляции, и тогда… в лучшем случае «сгорит» предохранитель. В этом случае более оправдано применение провода ПЭЛШО взамен рекомендованного автором ПЭВ-2. В целом же предложенный схемотехнический вариант вполне жизнеспособен.

Некоторое преимущество (за исключением предельной мощности преобразования) перед предложенным в [1] импульсным преобразователем имеют обратноходовые ИИП. Всего один коммутирующий транзистор, эффективная стабилизация выходного напряжения при изменениях сетевого напряжения и нагрузки, высокая технологичность исполнения обмоток для Ш-образного магнитопровода по сравнению с кольцевым (тороидальным) — вот далеко не полный ряд достоинств такого преобразователя. Со времени публикации упомянутой статьи прошло около четырех лет, за этот период в журнале предложены и другие схемотехнические варианты ИИП, в частности [2—4]. В этой же статье я предлагаю вариант подобного устройства с многоканальным выходом.

Основные параметры
Интервал входного напряжения, В……………………….125…250
Номинальная частота преобразования, кГц…………….50
Выходное напряжение, В, (при токе нагрузки, А):
каналы 1—2……………………………………………….±35 (1)
каналы 3—4 ………………………………………………±15 (0,2)
Пульсации выходного напряжения, мВ, не более………5
КПД, %…………………………………………………………87

Среднеквадратическое значение пульсаций выходного напряжения измерено милливольтметром ВЗ-48А.
Рабочий интервал входного напряжения характеризует возможность как длительной работы ИИП в указанном интервале, так и способность нейтрализации кратковременных провалов и выбросов сетевого напряжения без ухудшения приводимых параметров. Тем не менее следует помнить о невозможности включения устройства при сетевом напряжении ниже 170 В. Режим работы обратноходового преобразователя — с прерывистым магнитным потоком в импульсном трансформаторе, максимальное значение коэффициента заполнения коммутирующих импульсов составляет 0,45 (при минимальном напряжении сети).

Более мощные выпрямители выходного напряжения (каналы 1, 2) предназначены для питания выходных каскадов мостового УМЗЧ, а маломощные (каналы 3, 4) — для цепей входного усилителя на ОУ.

Схема импульсного блока питания, показана на рис. 1. Как сама схема, так и использованные элементы с возможной их заменой подробно характеризовались в [2—4], и дополнительных комментариев тут не требуется. Следует, однако, подробнее описать примененный здесь способ включения вторичного контура регулирования, поскольку его особенности важно учитывать при налаживании ИИП. С небольшими упрощениями процесс стабилизации выходного напряжения по вторичному контуру обратной связи можно представить следующим образом.

В качестве следящего элемента в аналогичных устройствах применяют так называемый стабилизатор параллельного типа — микросхему DA2 КР142ЕН19А (импортный аналог — TL431 с любым буквенным индексом). Нагрузкой микросхемы являются параллельно соединенные балластный резистор R17 и излучающий диод (выводы 1, 2 оптрона U1) с токоограничивающим резистором R18. Балластный резистор создает минимальную нагрузку, необходимую для нормального функционирования микросхемы. Выходное напряжение через подстраиваемый резистивный делитель R14—R16 подано на управляющий вход микросхемы (вывод 1). Для обеспечения запаса регулирования делитель рассчитывают так, чтобы на управляющем входе микросхемы при номинальном выходном напряжении ИИП интервал напряжения, устанавливаемого подстроечным резистором R15, составлял около 2,5±0,25 В.

Предположим, на пике громкости фонограммы резко возрастет потребляемый УМЗЧ ток, и за счет увеличившегося падения напряжения на обмотке IVa и выпрямительном диоде VD6 выходное напряжение источника +35 В снизится. Соответственно понизится напряжение на управляющем входе микросхемы DA2 (вывод 1), и резко уменьшится ток через балластный резистор и излучающий диод. Эквивалентное сопротивление участка коллектор—эмиттер фототранзистора, оптически связанного с излучающим диодом, возрастет. Поскольку это сопротивление включено параллельно резистору R3, являющемуся верхним плечом резистивного делителя напряжения, напряжение на входе усилителя сигнала ошибки (+2,5 В на выводе 2 DA1) уменьшится. Усилитель сигнала ошибки немедленно скомпенсирует такое уменьшение входного напряжения увеличением коэффициента заполнения коммутирующих импульсов и тем самым восстановит прежнее значение напряжения на выходе устройства.

К особенностям устройства также следует отнести многоканальность выходных источников напряжения. Контроль и регулирование выходного напряжения осуществляется только в одном канале, но сильная магнитная связь между всеми вторичными обмотками позволяет эффективно стабилизировать напряжение в каждом канале одним ШИМ-контроллером.

Печатная плата устройства представлена на рис. 2.
Среди конструктивных особенностей ИИП нужно отметить следующее.
Узел ШИ-контроллера А1 (чертеж его платы — на рис. 3) соединен с основной платой с помощью четырехконтактного унифицированного разъема Х1, подобного используемым в телевизорах УСЦТ Крепежные винты между основной платой и теплоотводом обеспечивают его электрическое соединение с общим проводом ИИП.
Коммутирующий транзистор VT1 установлен через слюдяную пластину на ребристый радиатор размерами 70x45x24 мм. К этому же теплоотводу двумя винтами на трубчатых стойках высотой 7,5 мм крепят плату контроллера А1. Микросхему DA1, установленную в плату через переходную панель, теплоотводящей поверхностью корпуса плотно прижимают к теплоотводу. Использование теплопроводящей кремнийорганической пасты КПТ8 позволяет контроллеру отслеживать рабочую температуру транзистора и автоматически выключать ИИП в аварийных ситуациях при его перегреве. При монтаже в плату А1 транзистор VT1 запаивают с предварительно отформованными выводами так, чтобы его плоскость была параллельна поверхности платы, а металлический фланец корпуса транзистора был обращен к подсоединяемому прижимной планкой и двумя дополнительными винтами теплоотводу. Сама плата А1 также обращена к теплоотводу стороной расположения элементов. Конденсаторы С9, С10 подпаивают непосредственно к соответствующим контактам панели со стороны печатных проводников.

На основной плате оптрон U1 также установлен через переходную панель. Напряжение +35 В подается во вторичный контур регулирования через электрически соединенный с катодом диода VD6 теплоотвод, что позволило обойтись без дополнительной перемычки на печатной плате. В авторском варианте применен ребристый радиатор размерами 40x20x18 мм, такие раньше изготавливали для транзисторов П213—П217. В качестве теплоотвода можно также использовать П-образный алюминиевый прокат толщиной 1,5…2 мм размерами 100×40 мм. Диод запаивают в плату так, чтобы его металлический фланец, электрически соединенный с катодом, был обращен к теплоотводу, и затем прижимают двумя винтами. Такой же теплоотвод пригоден и для диода VD7. В дополнительном принудительном охлаждении устройство не нуждается.
Подстроечный резистор R15 — типа СПЗ-16В.

При выбранных оксидных конденсаторах фильтра (серии CapXon или аналогичные) требуемый уровень пульсаций выходных напряжений вполне обеспечивают стандартные высокочастотные дроссели, и нет необходимости изготавливать самодельные. В каналах 2×35 В использованы дроссели ДМ-2,4, а в каналах 2×15 В — ДМ-0,6. Все эти дроссели установлены перпендикулярно основной плате. Для дросселя L2 используют 10-миллиметровый отрезок трубчатого феррита, используемого, в частности, в названных дросселях. Через осевое отверстие в трубке продевают провод ПЭВ-2 0,72, а затем отгибают каждый из концов на 180° от первоначального положения , образуя тем самым замкнутый виток. Этот дроссель эффективно подавляет высокочастотные колебания, возникающие в трансформаторе при включении и выключении коммутирующего транзистора, а также устраняет самовозбуждение в контурах регулирования.

Импульсный трансформатор устройства и другие его основные элементы рассчитаны с помощью специализированной программы VIPer Design Software, подробно описанной в [4]. Индуктивность первичной обмотки трансформатора на частоте преобразования 50 кГц должна соответствовать 420…450 мкГн. Печатная плата устройства вначале была спроектирована под трансформатор с магнитопроводом Ш 10×10 из феррита М2500НМС1 со стандартной контактной панелью (номера выводов 1’—6′, 7—12). Но затем плата была дополнена контактными площадками 1—6.

Проблема подбора трансформатора как одного из основных элементов, определяющих надежность всего устройства, возникла у автора из-за того, что в одной из столичных фирм под видом магнитопровода Ш 10×10 из феррита М2500НМС1 ему был продан магнитопровод того же типоразмера без заводской маркировки. В трансформаторе он разогревался настолько, что превышение температуры явно не укладывалось в расчетный допуск. Варьировались рабочая частота преобразования и соответственно ей число витков, порядок расположения обмоток, диаметр проводников, и все безрезультатно. По мере накопления объема отрицательных результатов созрела мысль сравнить электрическое сопротивление имеющегося магнитопровода с ферритом М3000НМС2 (Ш 12×20). Результаты измерения догадку подтвердили: электрическое сопротивление, измеренное прибором Ц4341, слабо зависело от взаимного расположения прикладываемых измерительных электродов, и для материала «поддельного» магнитопровода оно составило 0,9… 1,2 кОм, а для феррита М3000НМС2 — 2…3 кОм. В справочной литературе указано, что удельное электрическое сопротивление М2000НМ1 составляет 0,5 Ом·м, а М2500НМС1 (М3000НМС2) — 1 Ом·м.

В результате в одной из фирм, реализующих импортные компоненты, среди множества компонентов был выбран самый дешевый импульсный трансформатор для телевизоров SAMSUNG (децимальный номер P/N 5106-061101-00) с типоразмером магнитопровода ER42/22/15 и немагнитным зазором 1,3 мм (измеренный коэффициент индуктивности около 180 нГн на виток). Удельное электрическое сопротивление материала оказалось почти таким же, как у феррита М3000НМС2 (Ш 12×20). Для использования в ИИП такого и других готовых трансформаторов выполняют следующие технологические операции.

Перед разборкой с трансформатора снимают электростатический экран, а затем полностью погружают в ацетон или другой растворитель и выдерживают в нем трое суток. После такой операции каркас с обмотками должен без прикладывания значительных усилий перемещаться вдоль центрального стержня магнитопровода. Этот магнитопровод зажимают в тиски через картонные прокладки со стороны, противоположной выводам. Двумя мощными паяльниками разогревают до 100…120°С места склейки стыков двух половинок магнитопровода, и через П-образную оправку наносят несильный удар молотком по каркасу с обмотками в сторону выводов трансформатора. В результате удара половинки магнитопровода должны разъединиться. Остается перемотать обмотки в соответствии с приведенными в статье данными. Значительный запас в сечении окна магнитопровода позволяет применить обмоточные провода большего диаметра и при необходимости увеличить выходную мощность ИИП.

Не исключено также применение трансформатора с магнитопроводом Ш12x20x21 из феррита М3000НМС2, используемого в импульсных блоках питания телевизоров УСЦТ. Причем выходную мощность ИИП в этом случае можно значительно повысить без переделки электрической части устройства. Но трансформатор на номинальную мощность 120 Вт (максимальную 180…200 Вт) придется рассчитывать по рекомендациям Ю. Семенова [2]. В такой модификации некоторые элементы на плате придется немного сместить.

На магнитопровод от импульсного трансформатора БП телевизора SAMSUNG, использованный автором, сначала укладывают 17 витков в два провода ПЭВ-2 0,57 (обмотка la), затем после межобмоточной изоляции наматывают обмотки IVб и IVа (второй и третий слои — по 21 витку каждый) проводом ПЭВ-2 1,0, и опять межобмоточную изоляцию. В четвертом слое в два провода ПЭВ-2 0,41 «вразрядку» — 9 витков обмоток III6 и IIIа. После межобмоточной изоляции 5-й слой — 8 витков проводом ПЭВ-2 0,12 (опять «вразрядку») обмотки II. 6-й и 7-й слои — это обмотка I6, состоящая из 17 и 16 витков соответственно в два провода ПЭВ-2 0,57. Секции Ia и I6 первичной обмотки соединяют пайкой соответствующих выводов на контакте 2 (2′), который укорачивают на несколько миллиметров, чтобы он не мешал установке трансформатора на плату. Вывод 2 в плату не запаивают. После склеивания магнитопровода на готовом трансформаторе устанавливают экран — виток медной фольги шириной 15 мм, закрывающий среднюю часть катушки.

Как показали эксперименты с другими магнитопроводами, при использовании магнитопровода Ш10×10 (М2500НМС1) с немагнитным зазором около 1 мм число витков в обмотках будет таким же, как и для «корейского» магнитопровода. Более того, конструктивный немагнитный зазор 1 мм на центральном керне вполне допустимо заменить прокладками из гетинакса толщиной 0,5 мм между боковыми стержнями обычного магнитопровода. При этом индуктивность рассеяния трансформатора увеличивается от 4 до 6 мкГн, но обусловленный ею выброс напряжения на стоке в момент выключения коммутирующего транзистора IRFBC40 еще далек от предельного для него значения 600 В.

Продолжение — www.radioelectronika.ru/?mod=cxemi&sub_mod=full_cxema&id=696

ЛИТЕРАТУРА
1. Колганоа А. Импульсный блок питания мощного УМЗЧ. — Радио, 2000, № 2, с. 36—38.
2. Семенов Ю. Разработка однотактных обратноходовых преобразователей напряжения. — Радио, 2001. № 10, с. 34-36; №11,с.43—45.
3. Сазоник В., Ермашкевич В., Козлов К. Универсальный УКВ-ДМВ приемник «SEC-850M». Модуль питания (А4). — Радио, 2002, № 7, с. 15, 16.
4. Косенко С. Эволюция обратноходовых импульсных ИП. — Радио, 2002, № 6, с. 43, 44; № 7, с. 47, 48; № 8, с. 32—35; № 9, с. 24—26.

С. КОСЕНКО, г. Воронеж
«Радио» №3,5 2004г.

Post Views: 976

Импульсный блок питания для УМЗЧ CAVR.ru

От параметров источника питания качество звучания зависит не чуть не меньше, чем от самого усилителя и относится халатно к его изготовлению не следует. Описаний методик расчетов типовых трансформаторов более чем достаточно. Поэтому здесь предлагается описание импульсного источника питания, который может использоваться не только с усилителями на базе TDA7293 (TDA7294), но и с любым другим усилителем мощности 3Ч.

Основой данного блока питания (БП) служит полумостовой драйвер с внутренним генератором IR2153 (IR2155), предназначенный для управления транзисторами технологий MOSFET и IGBT в импульсных источниках питания. Функциональная схема микросхем приведена на рисунке 1, зависимость выходной частоты от номиналов RC-задающей цепочки на рисунке 2. Микросхема обеспечивает паузу между импульсами «верхнего» и «нижнего» ключей в течении 10% от длительности импульса, что позволяет не опасаться «сквозных» токов в силовой части преобразователя.

Рис. 1

Рис. 2

Практическая реализация БП приведена на рисунке 3. Используя данную схему можно изготовить БП мощностью от 100 до 500Вт, необходимо лишь пропорционально увеличивать емкость конденсатора фильтра первичного питания С2 и использовать соответствующий силовой трансформатор TV2.

Рис. 1

Емкость конденсатора С2 выбирается из расчета 1… 1,5 мкФ на 1 Вт выходной мощности, например при изготовлении БП на 150 Вт следует использовать конденсатор на 150…220 мкФ. Диодный мост первичного питания VD можно использовать в соответствии с установленным конденсатором фильтра первичного питания, при емкостях до 330 мкФ можно использовать диодные мосты на 4…6 А, например RS407 или RS607. При емкости конденсаторов 470… 680 мкФ нужны уже более мощные диодные мосты, например RS807, RS1007.
Об изготовлении трансформатора можно разговаривать долго, однако вникать в глубокую теорию расчетов слишком долго и далеко не каждому нужно. Поэтому расчеты по книге Эраносяна для самых ходовых типоразмеров ферритовых колец М2000НМ1 просто сведены в таблицу 1.
Как видно из таблицы габаритная мощность трансформатора зависит не только от габаритов сердечника, но и от частоты преобразования. Изготавливать трансформатор для частот ниже 40 кГц не очень логично — гармониками можно создать не преодолимые помехи в звуковом диапазоне. Изготовление трансформаторов на частоты выше 100 кГц уже непозволительно по причине саморазогрева феррита М2000НМ1 вихревыми токами. В таблице приведены данные по первичным обмоткам, из которых легко вычисляются отношения витков/вольт и дальше уже вычислить, сколько витков необходимо для того или иного выходного напряжения труда не составит. Следует обратить внимание на то, что подводимое к первичной обмотке напряжение составляет 155 В — сетевое напряжение 220 В после выпрямителя и слаживающего фильтра будет составлять 310 В постоянного напряжения, схема полу мостовая, следовательно к первичной обмотке будет прилагаться половина этого значения. Так же следует помнить, что форма выходного напряжения будет прямоугольной, поэтому после выпрямителя и слаживающего фильтра величина напряжения от расчетной отличаться будет не значительно.
Диаметры необходимых проводов рассчитываются из отношения 5 А на 1 кв мм сечения провода. Причем лучше использовать несколько проводов меньшего диаметра, чем один, более толстый провод. Это требование относится ко всем преобразователям напряжения, с частотой преобразования выше 10 кГц, так как начинает уже сказываться скинэффект — потери внутри проводника, поскольку на высоких частотах ток течет уже не по всему сечению, а по поверхности проводника и чем выше частота, тем сильнее сказываются потери в толстых проводниках. Поэтому не рекомендуется использовать в преобразователях с частотой преобразования выше 30 кГц проводники толще 1 мм. Следует так же обратить внимание на фазировку обмоток — неправильно сфазированные обмотки могут либо вывести силовые ключи из строя, либо снизить КПД преобразователя. Но вернемся к БП, приведенному на рисунке 3. Минимальная мощность данного БП практически ни чем не ограничена, поэтому можно изготовить БП и на 50 Вт и меньше. Верхний же предел мощности ограничен некоторыми особенностями элементной базы.
Для получения больших мощностей требуются транзисторы MOSFET более мощные, а чем мощнее транзистор, тем больше емкость его затвора. Если емкость затвора силового транзистора довольно высокая, то для её заряда-разряда требуется значительный ток. Ток транзисторов управления IR2153 довольно не велик (200 мА), следовательно, эта микросхема не может управлять слишком мощными силовыми транзисторами на больших частотах преобразования.
Исходя из вышесказанного становится ясно, что максимальная выходная мощность преобразователя на базе IR2153 не может быть более 500…600 Вт при частоте преобразования 50…70 кГц, поскольку использование более мощных силовых транзисторов на этих частотах довольно серьезно снижает надежность устройства. Список рекомендуемых транзисторов для силовых ключей VT1, VT2 с краткими характеристиками сведен в таблицу 2.
Выпрямительные диоды вторичных цепей питания должны иметь наименьшее время восстановления и как минимум двукратный запас по напряжению и трехкратный току. Последние требования обоснованы тем, что выбросы напряжения самоиндукции силового трансформатора составляют 20…50 % от амплитуды выходного напряжения. Например при вторичном питании в 100 В амплитуда импульсов самоиндукции может составлять 120… 150 В и не смотря на то, что длительность импульсов крайне мала ее достаточно чтобы вызвать пробой в диодах, при использовании диодов с обратным напряжением в 150 В. Трехкратный запас по току необходим для того, чтобы в момент включения диоды не вышли из строя, поскольку емкость конденсаторов фильтров вторичного питания довольно высокая, и для их заряда потребуется не малый ток. Наиболее приемлемые диоды VD4-VD11 сведены в таблицу 3.

Емкость фильтров вторичного питания (С11, С12) не следует увеличивать слишком сильно, поскольку преобразование производится на довольно больших частотах. Для уменьшения пульсаций гораздо актуальней использование большой емкости в первичных цепях питания и правильный расчет мощности силового трансформатора. Во вторичных же цепях конденсаторов на 1000 мкФ в плечо вполне достаточно для усилителей до 100 Вт (конденсаторы по питанию, установленные на самих платах УМЗЧ должны быть не менее 470 мкФ) и 4700 мкФ для усилителя на 500 Вт. На принципиальной схеме изображен вариант выпрямителей вторичного силового питания, выполненный на диодах Шотки, под них и разведена печатная плата (рисунок 4). На диодах VD12, VD13 выполнен выпрямитель для вентилятора принудительного охлаждения теплоотводов, на диодах VD14-VD17 выполнен выпрямитель для низковольтного питания (предварительные усилители, активные регуляторы тембра и т.д.). На том же рисунке приведен чертеж расположения деталей и схема подключения. В преобразователе имеется защита от перегрузки, выполненная на трансформаторе тока TV1, состоящая из кольца К20х12х6 феррита М2000 и содержащего 3 витка первичной обмотки (сечение такое же как и первичная обмотка силового трансформатора и 3 витка вторичной обмотки, намотанной двойным проводом диаметром 0,2…0,3 мм. При перегрузке напряжение на вторичной обмотке трансформатора TV1 станет достаточным для открытия тиристора VS1 и он откроется, замкнув питание микросхемы IR2153, тем самым прекратив ее работу. Порог срабатывания защиты регулируется резистором R8. Регулировку производят без нагрузки начиная с максимальной чувствительности и добиваясь устойчивого запуска преобразователя. Принцип регулировки основан на том, что в момент запуска преобразователя он нагружен максимально, поскольку требуется зарядить емкости фильтров вторичного питания и нагрузка на силовую часть преобразователя максимальная.

Об остальных деталях: конденсатор С5 — пленочный на 0,33… 1 мкФ 400В; конденсаторы С9, С10 — пленочные на 0,47…2,2 мкФ минимум на 250В; индуктивности L1…L3 выполнены на ферритовых кольцах К20х12х6 М2000 и наматываются проводом 0,8… 1,0 мм до заполнения виток к витку в один слой; С14, С15 — пленочные на 0,33…2,2 мкФ на напряжение не менее 100 В при выходном напряжении до 80 В; конденсаторы С1, С4, С6, С8 можно керамические, типа К10-73 или К10-17; С7 можно и керамический, но лучше пленочный, типа К73-17.

Блок питания умзч. Блок питания умзч Импульсный блок питания усилителя НЧ 2х200

Комплект для самостоятельной сборки усилителя НЧ. Набор отправлялся наложенным платежом. Все пришло в аккуратно упакованном пластиковом ящике. Печатные платы сделаны хорошо. Набор с подробным описанием.

РАДИОКОНСТРУКТОР « Dj 200″ (DJ 200)

Назначение и применение

Модуль усилителя мощности звука может использоваться для самых разных целей.Больше мощности нужно, например, в первую очередь для торжеств и дискотек. Достаточно мощные колонки для дискотек можно так же легко создать в любительской среде, используя колонки достаточной мощности или набор из нескольких идентичных колонок меньшей мощности. Высокое выходное напряжение (до 35 Вольт) позволяет использовать усилитель без трансформатора в 30-вольтовых сетях местного радиовещания, например, для школьного радиоцентра. Дома вы можете использовать модуль для усиления сигнала суб-басового канала в популярных в последнее время звуковых системах с одним низкочастотным каналом.Для создания стереоусилителя нужно использовать два модуля усилителя. Кроме того, имея два таких модуля, вы можете соединить их по мостовой схеме и получить 400 Вт на нагрузке 8 Ом. Мощности модуля хватает, чтобы «раскачать» практически любую современную колонку по мощности. Увеличивая количество идентичных модулей, можно создавать многоканальные и многополосные звуковые системы практически любой мощности. Высокая мощность усилителя позволяет использовать его в профессиональных целях, что позволяет быстро окупить потраченные на него деньги.

Для создания полноценного усилителя к модулю усилителя можно добавить различные дополнительные устройства, такие как индикатор перегрузки, индикатор выходной мощности, задержка подключения нагрузки, защита от перегрузки, короткого замыкания на выходе, защита от постоянного напряжения на выходе. выход и др. Схемы этих устройств можно найти во многих популярных изданиях.

Источником сигнала усилителя должен быть стандартный микшерный пульт, обычно используемый музыкантами и ди-джеями, со стандартным выходным напряжением 775 мВ.

Технические характеристики

Напряжение питания — + (24-60) В, — (24-60) В,
Ток потребления — 3,5А,
Входное напряжение — 0,775 В (ODB), (0,1 — 1 В)
Выходная синусоидальная мощность при нагрузке 40 мА — 200 Вт,
Выходная синусоидальная мощность при нагрузке 80м — 125Вт, (400Вт в мост),
Диапазон частот — 20-20 000 Гц,
Нелинейные искажения — не более 0,05%.

Схема

Принципиальная схема усилителя содержит 4 основных каскада усиления: входной неинвертирующий дифференциальный усилитель DA1, усилитель промежуточного тока на транзисторах VT1 и VT2, предварительный усилитель напряжения на транзисторах VT3 и VT4 и выходной эмиттерный повторитель на транзисторах VT3 и VT4. транзисторы VT5-VT8.Инвертирующими являются только каскады 2 и 3, поэтому, как правило, усилитель не инвертирующий, что является обязательным условием для профессионального усилителя, обеспечивающего синфазную работу разных типов усилителей в одном комплексе. Схема полностью сбалансирована для простоты, высокой надежности и низкого уровня искажений. Две петли обеспечивают обратную связь с низким уровнем искажений, локальную и общую.

Входной конденсатор C1 предотвращает попадание смещения постоянного тока на вход усилителя. В этом случае резистор R3 обеспечивает привязку входа 3 микросхемы DA1, а значит, и всего усилителя к нулю напряжения питания.Элементы R1 и C2 образуют фильтр, предотвращающий попадание на вход усилителя случайных высокочастотных (ультразвуковых) колебаний и очень коротких коммутационных выбросов. Общий сигнал обратной связи подается на инвертирующий вывод 2 микросхемы DA1 через резистор R2. Обратная связь снижает гармонические искажения, стабилизирует рабочую точку усилителя и устанавливает общее усиление. Определяется по формуле (R2 + R4) / R4 = (47 + l) / l = 48. Таким образом, 0,775 В x 48 = 37,2 В. Изменяя резистор R2, можно изменить чувствительность усилитель звука.Но увеличение усиления приводит к пропорциональному увеличению искажений, и наоборот, если вы добавите дополнительный входной усилитель и вдвое или в четыре раза увеличите усиление, вы можете получить более высокое качество звука. Конденсаторы C4 и C5, образующие неполярный электролитический конденсатор, служат для стопроцентной обратной связи по постоянному току. Те. если для переменного тока на вывод 2 подается только 1/48 выходного напряжения, то при постоянном напряжении, из-за того, что конденсаторы «выходят из игры» R4, все 100% выходного напряжения подается через резистор R2.Ego обеспечивает очень высокую стабильность усилителя по постоянному току, то есть практически полное отсутствие на выходе постоянного напряжения.

Использование операционного усилителя на входе значительно упростило схему усилителя, но потребовало для него стабильного питания +/- 15 В. Эта проблема решается элементами VD1, VD2, R9, R10, SZ, C6.

Дальнейшее усиление напряжения осуществляется каскадом на транзисторах VT1-VT4. Начальный ток первых двух транзисторов обеспечивается резисторами R7 и R8.Создаваемый ими ток формирует на диодах VD3, VD4 необходимое напряжение, прикладываемое к базам транзисторов. Диоды используются для температурной стабилизации предпоследнего каскада. Коллекторный ток первых двух транзисторов является базовым током предпоследних транзисторов. Их коллекторный ток, в свою очередь, дополнительно стабилизируется резисторами R19 и R20. Ток покоя предзажимных транзисторов составляет примерно 1-5 мА. Это можно проверить, измерив падение напряжения на резисторах R19 и R20 и разделив его на 10.При необходимости ток можно изменить, подобрав резисторы R5 или R6. Коэффициент усиления этих двух каскадов определяется обратной связью, обеспечиваемой парами резисторов R17, R13 и R18, R14.

Для обеспечения достаточной мощности заключительный каскад выполнен на двух парах комплементарных транзисторов VT5-VT8. Транзисторы работают без тока покоя. Это значительно упрощает схему, устраняет необходимость их термостабилизации, облегчает их тепловой режим и увеличивает эффективность усилителя.Частичное смещение на базах транзисторов создается напряжением, создаваемым на диоде VD5 током покоя предварительного оконечного каскада, протекающим через него. Но этого напряжения недостаточно для открытия транзисторов. Кроссоверным искажениям препятствует высокая скорость операционного усилителя DA1. Резисторы с низким сопротивлением в эмиттерах оконечных транзисторов выравнивают токи для обеспечения их равномерной нагрузки. Диоды VD6 и VD7 защищают выходные транзисторы от обратного напряжения, скачки которого могут возникать из-за индуктивного характера нагрузки.Элементы LI, R27 и C12 обеспечивают высокую стабильность частоты для усилителя. Причем катушка предназначена для нейтрализации емкости соединительных проводов между усилителем и динамиком. Если усилитель расположен в колонке и подключен к динамику разрозненными проводами, то в этом нет необходимости. И наоборот, если усилитель работает, например, без согласующего трансформатора для линии радиопередачи, эта катушка должна иметь в четыре раза больше витков и устанавливается отдельно от платы.

Точка «2» используется для включения усилителя по мостовой схеме. В этот момент сигнал с выхода первого плеча через резистор, равный R2 (47 кОм), подается на усилитель второго, противофазного плеча. Элементы C1D1 и C2 в усилителе второго плеча можно не устанавливать.

При большом сигнале и возникновении ограничения цепь обратной связи разрывается и в точке «1» появляются импульсы с амплитудой 15В. Эти импульсы можно использовать для управления пиковым индикатором, подавая их через стабилитрон на 10–12 В на его переключатель.

Точки «3» и «4» могут использоваться для подключения выходной цепи защиты от короткого замыкания.

Инструкции по сборке

Перед пайкой клеммы всех элементов необходимо очистить и отформовать. Выполните формовку по расстоянию между отверстиями на доске для этого элемента «плечами» или «зигзагом». Крупные элементы рекомендуется устанавливать над платой или вертикально для лучшего охлаждения.Электролитические конденсаторы лучше ставить на кольца, отрезанные от толстостенной поливинилхлоридной трубки подходящего диаметра. При установке обратите особое внимание на правильную полярность всех диодов. У кого-то есть плюс, у кого-то минус. Ошибка полярности в любом из 7 диодов приведет к выходу из строя дорогостоящих оконечных транзисторов при первом включении. Диоды VD3 и VD5 устанавливаются над платой на высоте 5-10 мм и приклеиваются каплей клея к радиаторам предзажимных транзисторов, а после высыхания клея припаиваются.Предзажимные транзисторы также сначала прикрепляются к плате и радиаторам, а затем припаиваются. Перед установкой на плату их выводы загибают радиусом на корпусе резистора MJTT-2. Контактную площадку транзистора следует смазать теплопроводной пастой или, в крайнем случае, любой смазкой, чтобы в зазоре не оставался воздух. Гайки должны быть сбоку от транзистора.

Рейтинги некоторых элементов могут отличаться от указанных на диаграмме на 20%. Другие типы могут быть использованы для выбора полупроводниковых устройств, имеющих аналогичные характеристики.

В корпусе усилителя плата должна быть расположена так, чтобы был свободный доступ воздуха для охлаждения или чтобы она находилась в потоке охлаждающего воздуха при охлаждении вентилятором. Монтажные провода должны быть как можно короче. Все общие провода должны быть подключены к одной точке в одном месте в точке соединения электролитических конденсаторов силового фильтра. Недопустимо использовать корпус как общий провод. Корпус необходимо подключать к общему проводу только в одной точке! Провода от коллекторов выходных транзисторов также следует подключить к лепесткам конденсатора силового фильтра.

Проверка и настройка

После сборки модуля необходимо тщательно смыть с платы остатки канифоли. Эго улучшает внешний вид платы и позволяет контролировать качество пайки. Смывать канифоль лучше ватным тампоном, смоченным в ацетоне или растворителе 646. Используя лупу, убедитесь в отсутствии коротких замыканий между соседними соседними контактными площадками. Убедитесь, что все элементы правильно расположены и полярность всех диодов и электролитических конденсаторов правильная.

При первом включении между усилителем и источником питания обязательно включить два резистора по 50-100 Ом мощностью 1-2 Вт. Это предотвратит повреждение оконечных транзисторов из-за ошибок подключения. Нагрев этих резисторов после включения свидетельствует как раз о такой ошибке. Первое включение и тестирование работы без нагрузки можно проводить без выходных транзисторов, они работают только при наличии нагрузки.

В первую очередь проверьте автометром отсутствие постоянного напряжения на выходе, а затем все остальные постоянные напряжения, указанные на схеме.Падение напряжения на резисторах R19 и R20 можно скорректировать, выбрав резисторы R5 или R6. Увеличение сопротивления резистора приведет к увеличению указанного напряжения.

При наличии генератора и осциллографа на вход подается синусоидальный сигнал с частотой 1 кГц и на экране осциллографа проверяется качество синусоиды и симметрия ограничения синусоиды с большим сигналом. Затем можно снять защитные резисторы и подключить нагрузочный резистор ПЭВ-25-3.9 Ом помещаем в стакан с водой и также проверяем качество синусоиды и симметрию ограничения теперь с нагрузкой.

При отсутствии осциллографа после проверки режимов постоянного тока можно сразу снять защитные резисторы и провести тест реальным сигналом на реальной слуховой нагрузке. Нагревательный резистор R27 указывает на высокочастотное возбуждение. Его можно удалить, установив между точками 1 и 2 конденсатор 10 пФ.

Радиаторы

Радиаторы охлаждения выходных транзисторов не входят в комплект радиоконструктора.Это связано с тем, что модуль можно использовать для самых разных целей. Например, при использовании в активном громкоговорителе излучатель должен иметь форму плоской пластины с ребрами, установленной на задней части громкоговорителя, а при использовании в усилителе это могут быть радиаторы, установленные внутри усилителя и продуваемые ветром. вентилятор, либо радиаторы, установленные на задней стенке или на боковых стенках усилителя. … При использовании усилителя с нагрузкой всего 8 Ом достаточно одной пары оконечных транзисторов, и соответственно радиаторы могут быть меньше.И, наоборот, при мостовом подключении на один радиатор можно установить 4 выходных транзистора. К тому же отсутствие радиаторов в комплекте делает комплект более доступным.

Блок питания

Усилитель рассчитан на работу с простейшим биполярным источником питания по типовой схеме, состоящей из трансформатора с обмоткой со средней точкой, четырех диодов и двух конденсаторов емкостью не менее 10 000 мкФ каждый. Выходное напряжение холостого хода 2×56 В получается после выпрямления с вторичным напряжением трансформатора, равным 2×42 В.Учитывая, что усилитель звука на самом деле не выдает полную мощность непрерывно, мощность силового трансформатора может составлять всего 160–180 Вт. Можно использовать два идентичных трансформатора на 42 В.

Любые диоды или диодный мост на ток 5-10 Ампер и напряжение не менее 100 Вольт. Для мостового усилителя потребуются небольшие радиаторы.

Очень важным условием является установка предохранителей на выходе блока питания с током 5А, для мостового усилителя — на 10 А.Это необходимая защита от короткого замыкания на выходе. При настройке сразу не устанавливаются предохранители, а к контактам держателей припаиваются вышеуказанные защитные резисторы.

Комплектация: «Звук-сервис» — www.zwi3k-serwis.narod2.ru. Вопросы, комментарии, предложения, заказы по электронной почте —

Усилитель 2 х 200 Вт. Схема.

В этой статье представлена схема одного канала усилителя, способного выдавать мощность 200 Вт при нагрузке 4 Ом.Собранный по такой схеме усилитель помимо высокой выходной мощности имеет достаточно низкий уровень шума. Принципиальная схема представлена на рисунке ниже:

Входной каскад усилителя собран на транзисторах А1015. Перед тем, как припаивать их к плате, не поленитесь проверить их коэффициент передачи тока на соответствие параметрам, указанным в даташите на этот транзистор. Ссылка на даташит ниже:

На выходе усилителя находится катушка, включенная параллельно резистору 10 Ом.Его намотка осуществляется на оправку диаметром 9,5 мм, намотано 10 витков провода ПЭВ-2 1,0 мм. Катушка бескаркасная.

Схема источника питания для этого усилителя показана на следующем рисунке:

Когда усилитель питается от такого источника, вы можете выжать максимум около 150 Вт на канал. Чтобы получить мощность 200 Вт на канал, необходимо использовать трансформатор с двумя симметричными обмотками по 40 вольт, способный выдерживать ток нагрузки порядка 10 ампер.Но это еще не все. Также необходимо будет заменить транзисторы предпоследнего и конечного каскада на более мощные, то есть: заменить транзисторы D1047 на 2SC5200, транзисторы B817E заменить на 2SA1943, транзисторы TIP41 заменить на MUE15032, а TIP42 на MUE15033. Применение, указанное на принципиальной схеме, номиналы элементов и использование менее мощного трансформатора были сделаны с целью удешевления конструкции в целом.

Печатная плата (на плате находятся оба канала усилителя, а также выпрямительные диоды и емкости блоков питания):

Вид печатной платы со стороны элементов:

Схема внешних подключений к Плата усилителя:

BM2033

Усилитель НЧ 100 Вт (TDA7294, готовый блок)
1405 руб.

Предлагаемое устройство представляет собой надежный мощный усилитель НЧ с небольшими габаритами, минимальным количеством внешних пассивных элементов обвязки, широким диапазоном питающих напряжений и сопротивлений нагрузки.Усилитель можно использовать как на улице, так и в помещении в составе музыкального аудиокомплекса. Усилитель хорошо зарекомендовал себя как УНЧ для сабвуфера.
Внимание! Для этого усилителя требуется БИПОЛЯРНЫЙ источник питания, и если вы планируете использовать его в автомобиле от аккумулятора, вам потребуются ДВЕ БАТАРЕИ или одна батарея вместе с NM1025.

Технические характеристики BM2033 Информация о необходимом биполярном блоке питания для BM2033

В качестве стереоусилителя мы не рекомендуем использовать очень мощные схемы, требующие биполярного источника питания из-за отсутствия биполярных источников питания.Если вы решили купить мощный усилитель BM2033 (1 x 100 Вт) или BM2042 (1 x 140 Вт), то вы готовы купить мощный блок питания , стоимость которого может на превышать стоимость самого усилителя в несколько раз. раз .
В качестве источника питания можно использовать IN3000S (+6 … 15V / 3A), или IN5000S (+6 … 15V / 5A), или PS-65-12 (+ 12V / 5.2A), или PW1240UPS (+12 В / 4 А), или PW1210PPS (+ 12 В / 10,5 А), или LPS-100-13,5 (+ 13,5 В / 7,5 А), или LPP-150-13,5 (+ 13,5 В / 11,2 А). Для усилителей
BM2033 (1 x 100 Вт) и BM2042 (1 x 140 Вт) требуется биполярный блок питания , которого у нас, к сожалению, нет в готовом виде.В качестве альтернативы могут быть предоставлены подключаемые униполярные блоки питания серии от источников, перечисленных выше. В этом случае стоимость блока питания удваивается.

Как ни странно, но у многих пользователей проблемы начинаются уже при покупке биполярного источника питания или изготовлении его самостоятельно. При этом часто допускаются две самые распространенные ошибки:
— Использовать униполярный блок питания
— При покупке или изготовлении учитывать действующее напряжение вторичной обмотки трансформатора , которое написано на корпусе трансформатора. трансформатор и который показывает вольтметр при измерении.

Описание схемы биполярного блока питания BM2033
1.1 Трансформатор — должен иметь ДВЕ ВТОРИЧНЫЕ ОБМОТКИ … Или одну вторичную обмотку с отводом от средней точки (очень редко). Итак, если у вас трансформатор с двумя вторичными обмотками, то их необходимо подключать, как показано на схеме. Те. начало одной обмотки с концом другой (начало обмотки обозначено черной точкой, это показано на схеме).Напутал, ничего не выйдет. Когда обе обмотки подключены, проверяем напряжение в точках 1 и 2. Если есть напряжение, равное сумме напряжений обеих обмоток, значит, вы все подключили правильно. Точка соединения двух обмоток будет «общей» (земля, рамка, GND, называйте это как хотите). Это первая распространенная ошибка, как мы видим: обмоток должно быть две, а не одна.
Теперь вторая ошибка: В даташите (техническом описании микросхемы) на микросхему TDA7294 указано: для нагрузки 4 Ом рекомендуется питание +/- 27.Ошибка в том, что люди часто берут трансформатор с двумя обмотками 27В, ЭТО НЕ ДЕЛАЙТЕ !!! Когда вы покупаете трансформатор, на нем пишут действующее значение , а вольтметр также показывает вам действующее значение. После выпрямления напряжения им заряжаются конденсаторы. И они заряжаются до значения амплитуды , что в 1,41 (корень из 2) раз больше действующего значения. Следовательно, чтобы микросхема имела напряжение 27В, то обмотки трансформатора должны быть на 20В (27/1.41 = 19,14 Так как трансформаторы не вырабатывают такое напряжение, то берем самое близкое: 20В). Думаю, суть ясна.
Теперь о мощности: чтобы ТДА выдавал свои 70Вт, ему нужен трансформатор мощностью не менее 106Вт (КПД микросхемы 66%), желательно больше. Например, трансформатор на 250Вт очень подходит для стереоусилителя на TDA7294
.
1.2 Выпрямительный мост — Как правило, тут вопросов нет, но все же.Я лично предпочитаю устанавливать выпрямительные мосты, потому что с 4 диодами возиться не надо, так удобнее. Мост должен иметь следующие характеристики: обратное напряжение 100В, прямой ток 20А. Ставим такой мост и не переживаем, что в один прекрасный день он перегорит. Такого моста хватает на две микросхемы и емкость конденсаторов в БП составляет 60’000мкФ (при заряде конденсаторов через мост проходит очень большой ток)
1.3 Конденсаторы — Как видите, в схеме питания используются 2 типа конденсаторов: полярные (электролитические) и неполярные (пленочные).Неполярные (C2, C3) необходимы для подавления радиопомех. По емкости ставьте что будет: от 0,33мкФ до 4мкФ. Желательно поставить наши К73-17, конденсаторы неплохие. Полярные (C4-C7) необходимы для подавления пульсаций напряжения, к тому же они отдают свою энергию на пиках нагрузки усилителя (когда трансформатор не может обеспечить необходимый ток). Что касается емкости, люди до сих пор спорят, сколько еще нужно. На собственном опыте понял, что на одну микросхему хватит 10000 мкФ на плечо.Напряжение конденсатора: выбирайте сами, в зависимости от блока питания. Если у вас трансформатор на 20В, то выпрямленное напряжение будет 28,2В (20 х 1,41 = 28,2), конденсаторы можно поставить на 35В. То же самое и с неполярными. Вроде ничего не пропустил …
В итоге мы получили блок питания, содержащий 3 вывода: «+», «-» и «общий». Закончив с блоком питания, перейдем к микросхеме. .
2) Микросхемы TDA7294 и TDA7293
2.1.1 Описание выводов микросхемы TDA7294
1 — Сигнальная земля
4 — Тоже сигнальная земля
5 — Выход не используется, можно смело отламывать (главное не перепутать !!!)
7 — «+» источник питания
8 — «-» источник питания
11 — не используется
12 — не используется
13 — «+» источник питания
14 — выход микросхемы
15 — «-» источник питания
2.1.2 Описание выводов микросхемы TDA7293
1 — Сигнальная земля
2 — Инверсный вход микросхемы (в штатной схеме сюда подключается ОС)
3 — Неинвертированный вход микросхемы, здесь мы подаем аудиосигнал через блокирующий конденсатор C1
4 — Также сигнальная земля
5 — Ограничитель, в принципе, совершенно ненужная функция
6 — Bootstrap
7 — Блок питания «+»
8 — Блок питания «-»
9 — Выход St-By.Предназначен для перевода микросхемы в дежурный режим (т.е., грубо говоря, усилительная часть микросхемы отключена от источника питания)
10 — Отключение выхода. Предназначен для ослабления входного сигнала (грубо говоря вход микросхемы отключен)
11 — Вход конечного каскада усиления (используется при каскадном подключении микросхем TDA7293)
12 — Сюда подключается конденсатор POS (С5) при питании напряжение превышает +/- 40 В
13 — «+» источник питания
14 — Выход микросхемы
15 — «-» источник питания
2.2 Разница между микросхемами TDA7293 и TDA7294
Такие вопросы встречаются постоянно, поэтому вот основные отличия TDA7293:
— Возможность параллельного подключения (полная фигня, нужен мощный усилитель — собирайте на транзисторах и будете доволен)
— Повышенная мощность (на пару десятков ватт)
— Повышенное напряжение питания (иначе предыдущий пункт не был бы актуален)
— Еще вроде говорят, что все это сделано на полевых транзисторах (что за точка?)
В этом вроде все отличия, от себя только добавлю, что у всех TDA7293 повышенная глючность — слишком часто горят.
BM2033 Часто задаваемые вопросы
— Как подключить светодиод для управления запуском усилителя BM2033?
— Светодиод должен быть подключен параллельно к любому плечу источника питания. Не забудьте установить токоограничивающее R = 1 кОм последовательно со светодиодом.
VM2033 это просто сказка! Заменил на него сгоревший канал в старом «Старт 7235». Он качает в 1,5-2 раза мощнее, чем раньше, при этом меньше нагревается. Теперь хочу заменить их на клеммы в «Вега122».Только одна мелочь меня огорчила — по неосторожности прикрутил микросхему прямо к радиатору. В итоге пришлось перепаять саму микросхему и восстановить сгоревшую дорожку.
Казалось бы, может быть проще подключить усилитель к блоку питания и можно будет наслаждаться любимой музыкой?
Однако, если вспомнить, что усилитель по существу модулирует напряжение блока питания по закону входного сигнала, становится понятно, что к проектированию и установке блока питания следует подходить очень ответственно.
В противном случае допущенные при этом ошибки и просчеты могут испортить (в плане звука) любой, даже самый качественный и дорогой усилитель.
Стабилизатор или фильтр?
Удивительно, но чаще всего для питания усилителей используются простые схемы с трансформатором, выпрямителем и сглаживающим конденсатором. Хотя в большинстве электронных устройств сегодня используются стабилизированные блоки питания. Причина этого в том, что дешевле и проще сконструировать усилитель с высоким коэффициентом подавления пульсаций источника питания, чем сделать относительно мощный регулятор.Сегодня уровень подавления пульсаций типового усилителя составляет около 60 дБ на частоте 100 Гц, что практически соответствует параметрам стабилизатора напряжения. Использование источников в усилительных каскадах постоянного тока, дифференциальных каскадов, отдельных фильтров в цепях каскадного питания и других схемотехнических приемов позволяет добиться еще больших значений.
Питание Выходные каскады чаще всего делают нестабилизированными. Благодаря наличию в них 100% отрицательной обратной связи предотвращается единичное усиление, наличие LOS, проникновение фона и пульсации питающего напряжения на выход.
Выходной каскад усилителя по сути является регулятором напряжения (мощности) до тех пор, пока не перейдет в режим ограничения (ограничения). Затем пульсации питающего напряжения (с частотой 100 Гц) модулируют выходной сигнал, который звучит просто ужасно:
Если для усилителей с однополярным питанием модулируется только верхняя полуволна сигнала, то для усилителей с биполярным питанием модулируются обе полуволны сигнала. У большинства усилителей такой эффект есть при высоких сигналах (мощностях), но на технических характеристиках это никак не отражается… В хорошо спроектированном усилителе клиппирования не должно происходить.
Чтобы проверить свой усилитель (а точнее, блок питания усилителя), вы можете поэкспериментировать. Подайте сигнал на вход усилителя с частотой немного выше, чем вы слышите. В моем случае достаточно 15 кГц :(. Увеличивайте амплитуду входного сигнала до тех пор, пока усилитель не войдет в ограничение. В этом случае вы услышите гул (100 Гц) в динамиках. По его уровню вы можете оценить качество блок питания усилителя.
Предупреждение! Обязательно выключите твиттер вашей акустической системы перед этим экспериментом, иначе он может потерпеть неудачу.
Стабилизированный источник питания избегает этого эффекта и приводит к меньшим искажениям при длительных перегрузках. Однако с учетом нестабильности сетевого напряжения потери мощности на самом стабилизаторе составляют примерно 20%.
Другой способ уменьшить эффект клиппирования — пропустить каскады через отдельные RC-фильтры, что также несколько снижает мощность.
В серийной технике это используется редко, так как помимо снижения мощности увеличивается и стоимость изделия.Кроме того, использование стабилизатора в усилителях класса AB может привести к возбуждению усилителя из-за резонанса контуров обратной связи усилителя и стабилизатора.
Потери мощности можно значительно снизить, используя современные импульсные блоки питания. Тем не менее, здесь возникают другие проблемы: низкая надежность (количество элементов в таком блоке питания намного больше), высокая стоимость (при единичном и мелкосерийном производстве), высокий уровень радиопомех.
Типовая схема питания усилителя с выходной мощностью 50 Вт показана на рисунке:
Выходное напряжение за счет сглаживающих конденсаторов составляет примерно 1.В 4 раза выше выходного напряжения трансформатора.
Пиковая мощность
Несмотря на эти недостатки, при питании усилителя от нестабилизированного источника можно получить некоторый бонус — кратковременная (пиковая) мощность выше мощности блока питания из-за большой емкости конденсаторов фильтра. Опыт показывает, что на каждые 10 Вт выходной мощности требуется минимум 2000 мкФ. За счет этого эффекта можно сэкономить на силовом трансформаторе — можно использовать менее мощный и, соответственно, более дешевый трансформатор.Имейте в виду, что измерения стационарного сигнала не обнаруживают этого эффекта, он проявляется только во время кратковременных пиков, то есть при прослушивании музыки.
Стабилизированный блок питания такого эффекта не дает.
Параллельный или последовательный стабилизатор?
Считается, что в аудиоустройствах лучше использовать параллельные стабилизаторы, так как токовая петля замкнута в локальной петле нагрузки-стабилизатора (питание исключено), как показано на рисунке:
Установка разделительного конденсатора на выходе дает такой же эффект.Но в этом случае нижняя частота усиливаемого сигнала ограничивает.

Защитные резисторы

Наверное, каждому радиолюбителю знаком запах сгоревшего резистора. Это запах горящей эпоксидной смолы лака и … денег. Между тем, дешевый резистор может спасти ваш усилитель!
Автор при первом включении усилителя в цепях питания вместо предохранителей устанавливает низкоомные (47-100 Ом) резисторы, которые в несколько раз дешевле предохранителей.Это не раз избавляло дорогостоящие элементы усилителя от ошибок монтажа, неправильной настройки тока покоя (регулятор был установлен на максимум вместо минимума), обратной полярности мощности и т. Д.
На фото усилитель, в котором установщик перепутал транзисторы TIP3055 с TIP2955.
Транзисторы в итоге не повредились. Все закончилось хорошо, но не для резисторов, и комнату пришлось проветривать.
Главное падение напряжения

При проектировании печатных плат для блоков питания не только не забывайте, что медь не является сверхпроводником.Это особенно важно для «заземляющих» (общих) проводников. Если они тонкие и образуют замкнутые цепи или длинные цепи, то из-за протекающего по ним тока получается падение напряжения и потенциал в разных точках оказывается разным.
Для минимизации разности потенциалов принято общий провод (землю) распределять в виде звезды — когда проводник идет к каждому потребителю. Термин «звезда» не следует понимать буквально. На фото пример такой правильной разводки общего провода:

В ламповых усилителях сопротивление анодной нагрузки каскадов достаточно высокое, порядка 4 кОм и выше, а токи не очень высокие, поэтому сопротивление проводников существенной роли не играет.В транзисторных усилителях сопротивление каскадов намного ниже (нагрузка обычно имеет сопротивление 4 Ом), а токи намного выше, чем в ламповых усилителях. Поэтому влияние проводников здесь может быть очень значительным.
Сопротивление следа на печатной плате в шесть раз превышает сопротивление порезам медного провода той же длины. Диаметр берется 0,71мм, это типичный провод, используемый при установке ламповых усилителей.
0,036 Ом против 0.0064 Ом! Учитывая, что токи в выходных каскадах транзисторных усилителей могут быть в тысячу раз выше, чем ток в ламповом усилителе, мы находим, что падение напряжения на проводниках может составлять 6000! В раз больше. Возможно, это одна из причин, почему транзисторные усилители звучат хуже ламповых. Это также объясняет, почему собранные на печатных платах ламповые усилители часто звучат хуже, чем поверхностный прототип.
Не забывайте закон Ома! Для уменьшения сопротивления печатных проводников можно использовать различные методы.Например, покрыть дорожку толстым слоем олова или припаять толстую луженую проволоку вдоль дорожки. Варианты показаны на фото:
Импульсы заряда

Для предотвращения проникновения сетевого фона в усилитель необходимо принять меры против проникновения импульсов заряда конденсаторов фильтра в усилитель. Для этого дорожки от выпрямителя должны идти прямо на конденсаторы фильтра. По ним циркулируют мощные импульсы зарядного тока, поэтому к ним больше ничего нельзя подключить.цепи питания усилителя должны быть подключены к выводам конденсаторов фильтра.
Правильное подключение (установка) блока питания усилителя с однополярным питанием показано на рисунке:
Увеличение нажатием
На рисунке показан вариант печатной платы:
Пульсация
Большинство нерегулируемых источников питания имеют только один сглаживающий конденсатор после выпрямителя (или несколько параллельно).Чтобы улучшить качество питания, можно использовать простой прием: разделить одну емкость на две и подключить между ними небольшой резистор на 0,2–1 Ом. В этом случае даже две емкости меньшего номинала могут оказаться дешевле одной большой.
Это приводит к более плавным колебаниям выходного напряжения с более низкими гармониками:

При больших токах падение напряжения на резисторе может стать значительным. Чтобы ограничить его до 0,7 В, можно параллельно резистору подключить мощный диод.В этом случае, однако, на пиках сигнала, когда диод открывается, пульсации выходного напряжения снова становятся «жесткими».
Продолжение следует …
Статья подготовлена по материалам журнала «Практическая электроника каждый день»
Вольный перевод: Главный редактор РадиоГазеты
В этом разделе представлены некоторые варианты реализации блоков питания PP для усилителей. Схема питания с разделением конденсаторной батареи резисторами с сопротивлением в пределах 0.15-0,47 Ом предложил Л.Зуев:
Макет блока питания УНЧ от Владимира Лепехина в выложенном формате
Для УНЧ Натали были разведены платы для электролитических конденсаторов с посадочным диаметром d = 30, 35 и 40 мм с защелкивающимися выводами
Схема со стабилизированным питанием для ВН-А и операционного усилителя на м / с M5230L
Для проекта усилитель ASR на MOSFET с текущим ООООС от Maxim_A (Андрей Константинович), В.Лепехин разделил платы маломощного блока питания для УН-а усилителя и мощного блока питания для выходного каскада.
плата с низким энергопотреблением сверху
плата питания с низким энергопотреблением снизу
блок питания ULF top
плата питания ULF снизу
Для реализации двойного моно на таких платах будут использоваться блоки питания:
BP ULF V2012EA
Этот блок питания используется для питания ВК (выходной каскад).Возможна установка электролитов с защелкивающимся креплением на плату диаметром до 30 мм; возможна установка диодов в корпусах ТО220-3 и ТО220-2, что расширяет диапазон используемых диодов. Размеры ПП 66 х 88 мм.
Для питания UN- и с отдельным блоком питания будет использоваться следующая плата блока питания:
BP ULF V2012EA
Размеры ПП 66 х 52 мм. Посадка диодов универсальная, возможна поставка вывода и в корпусе ТО220-2 посадка электролитов диаметром до 25 мм.
Импульсный блок питания для бутодел усилителя. Импульсный блок питания для унч. Пример установки моно усилителя
Создание хорошего источника питания для усилителя мощности (УНЧ) или другого электронного устройства — очень ответственная задача. От того, какой будет источник питания, зависит качество и стабильность всего устройства.
В этой публикации я расскажу о том, как сделать несложный трансформаторный блок питания для моего самодельного усилителя мощности низкой частоты Phoenix P-400.
Такой простой блок питания можно использовать для питания усилителей мощности низкой частоты различных схем.

Предисловие
Для будущего блока питания (БП) усилителя у меня уже был тороидальный сердечник с намотанной первичной обмоткой на ~ 220В, поэтому задача выбора «импульсный БП или на базе сетевого трансформатора» не представляла проблем.
Импульсные блоки питания
имеют небольшие габариты и вес, высокую выходную мощность и высокий КПД.Блок питания на основе сетевого трансформатора — тяжелый, простой в изготовлении и настройке, а также не должен иметь дело с опасными напряжениями при настройке схемы, что особенно важно для таких новичков, как я.
Трансформатор тороидальный
Трансформаторы тороидальные
по сравнению с трансформаторами на армированных сердечниках из W-образных пластин имеют ряд преимуществ:
меньше по объему и весу;
выше КПД;
лучшее охлаждение обмоток.
Первичная обмотка уже содержала около 800 витков провода ПЭЛШО 0,8 мм, она была залита парафином и изолирована слоем тонкой ленты из фторопласта.
Измерив приблизительные размеры железа трансформатора, вы можете рассчитать его общую мощность, таким образом, вы сможете оценить, подходит ли сердечник для получения необходимой мощности или нет.
Рисунок: 1. Размеры стального сердечника тороидального трансформатора.
Общая мощность (Вт) = Площадь окна (см 2) * Площадь сечения (см 2)
Площадь окна = 3,14 * (d / 2) 2
Площадь сечения = h * ((D-d) / 2)
Например, рассчитаем трансформатор с габаритами железа: D = 14см, d = 5см, h = 5см.
Площадь окна = 3,14 * (5см / 2) * (5см / 2) = 19,625 см 2
Площадь сечения = 5см * ((14см-5см) / 2) = 22,5 см 2
Общая мощность = 19.625 * 22,5 = 441 Вт.
Общая мощность трансформатора, который я использовал, была явно меньше, чем я ожидал — где-то около 250 Вт.
Выбор напряжений для вторичных обмоток
Зная необходимое напряжение на выходе выпрямителя после электролитических конденсаторов, можно приблизительно рассчитать необходимое напряжение на выходе вторичной обмотки трансформатора.
Числовое значение постоянного напряжения после диодного моста и сглаживающих конденсаторов увеличится примерно на 1.В 3… 1,4 раза по сравнению с напряжением переменного тока, подаваемым на вход такого выпрямителя.
В моем случае для питания УМЗЧ нужно биполярное постоянное напряжение — 35 Вольт на каждое плечо. Соответственно на каждой вторичной обмотке должно присутствовать переменное напряжение: 35 Вольт / 1,4 = ~ 25 Вольт.
По такому же принципу я произвел примерный расчет значений напряжений для других вторичных обмоток трансформатора.
Расчет количества витков и обмотки

Для питания остальных электронных блоков усилителя было решено намотать несколько отдельных вторичных обмоток.Для намотки катушек медной эмалированной проволокой был изготовлен деревянный челнок. Также он может быть выполнен из стеклопластика или пластика.
Рисунок: 2. Челнок для намотки тороидального трансформатора.
Обмотка проводилась эмалированным медным проводом, в наличии:
на 4 силовые обмотки УМЗЧ — провод диаметром 1,5 мм;
для остальных обмоток — 0,6 мм.
Количество витков вторичной обмотки я выбрал экспериментально, так как я не знал точное количество витков первичной обмотки.
Суть метода:
Выполняем намотку 20 витков любого провода;
Подключаем первичную обмотку трансформатора к сети ~ 220В и замеряем напряжение на обмотке 20 витков;
Делим необходимое напряжение на напряжение, полученное с 20 витков — узнаем, сколько раз 20 витков нужно на обмотку.
Например: нам нужно 25V, а из 20 витков получилось 5V, 25V / 5V = 5 — нам нужно намотать 5 раз по 20 витков, то есть 100 витков.
Расчет длины необходимого провода производился следующим образом: намотал 20 витков провода, сделал на нем отметку маркером, размотал и измерил его длину. Разделил необходимое количество витков на 20, полученное значение умножил на длину 20 витков провода — у меня получилась примерно необходимая длина провода для намотки. Добавив к общей длине 1-2 метра приклада, можно намотать провод на волан и безопасно отрезать его.
Например: вам нужно 100 витков провода, длина 20 витков витка равна 1.3 метра, узнаем сколько раз нужно намотать 1,3 метра, чтобы получилось 100 витков — 100/20 = 5, узнаем общую длину провода (5 штук по 1,3 м) — 1,3 * 5 = 6.5м. Добавьте 1,5 м для приклада и получите длину — 8 м.
Для каждой последующей обмотки измерение следует повторять, так как с каждой новой обмоткой длина провода, необходимая для одного витка, будет увеличиваться.
Для намотки каждой пары 25-вольтных обмоток на шаттле параллельно проложили сразу два провода (на 2 обмотки).После намотки конец первой обмотки соединяется с началом второй — у биполярного выпрямителя получается две вторичные обмотки с подключением посередине.
После намотки каждой из пар вторичных обмоток для питания цепей УМЗЧ они были изолированы тонкой фторопластовой лентой.
Таким образом было намотано 6 вторичных обмоток: четыре для питания УМЗЧ и еще две для питания остальной электроники.
Схема выпрямителя и стабилизатора напряжения
Ниже представлена принципиальная схема блока питания моего самодельного усилителя мощности.
Рисунок: 2. Принципиальная схема блока питания самодельного НЧ усилителя мощности.
Для питания схем усилителя мощности НЧ используются два биполярных выпрямителя — А1.1 и А1.2. Остальные электронные блоки усилителя будут питаться от стабилизаторов напряжения А2.1 и А2.2.
Резисторы R1 и R2 необходимы для разряда электролитических конденсаторов, когда линии питания отключены от цепей усилителя мощности.
В моем УМЗЧ 4 канала усиления, их можно включать и выключать попарно с помощью переключателей, переключающих силовые линии платка УМЗЧ с помощью электромагнитных реле.
Резисторы R1 и R2 можно исключить из схемы, если источник питания постоянно подключен к платам УМЗЧ, в этом случае электролитические емкости будут разряжаться по цепи УМЗЧ.
Диоды КД213 рассчитаны на максимальный прямой ток 10А, в моем случае этого достаточно. Диодный мост D5 рассчитан на ток не менее 2-3А, собрал его из 4-х диодов. C5 и C6 — конденсаторы, каждый из которых состоит из двух конденсаторов емкостью по 10 000 мкФ 63 В.
Рисунок: 3.Схема стабилизаторов постоянного напряжения на микросхемах L7805, L7812, LM317.
Расшифровка названий на схеме:
STAB — стабилизатор напряжения без регулирования, ток не более 1А;
STAB + REG — регулируемый стабилизатор напряжения, ток не более 1А;
STAB + POW — регулируемый стабилизатор напряжения, ток примерно 2-3А.
При использовании микросхем LM317, 7805 и 7812 выходное напряжение стабилизатора можно рассчитать по упрощенной формуле:
Uвых = Vxx * (1 + R2 / R1)
Vxx для микросхем имеет следующие значения:
LM317 1.25;
7805 — 5;
7812 — 12.
Пример расчета для LM317: R1 = 240R, R2 = 1200R, Uout = 1,25 * (1 + 1200/240) = 7,5В.
Дизайн
Вот как планировалось использовать напряжения от блока питания:
+ 36V, -36V — усилители мощности на TDA7250
12В — электронные регуляторы громкости, стереопроцессоры, индикаторы выходной мощности, схемы терморегулирования, вентиляторы, подсветка;
5V — указатели температуры, микроконтроллер, цифровая панель управления.
Микросхемы регулятора напряжения и транзисторы были прикреплены к небольшим радиаторам, которые я снял с неработающих компьютерных блоков питания. Кожухи крепились к радиаторам через изолирующие прокладки.
Печатная плата состоит из двух частей, каждая из которых содержит биполярный выпрямитель для схемы УМЗЧ и необходимый набор стабилизаторов напряжения.
Рисунок: 4. Одна половина платы блока питания.
Рисунок: 5.Другая половина платы блока питания.
Рисунок: 6. Готовые компоненты блока питания для самодельного усилителя мощности.
Позже при отладке пришел к выводу, что сделать стабилизаторы напряжения на отдельных платах будет намного удобнее. Тем не менее вариант «все на одной плате» тоже по-своему неплох и удобен.
Также выпрямитель для УМЗЧ (схема на рисунке 2) может быть собран навесным монтажом, а схемы стабилизатора (рисунок 3) в необходимом количестве — на отдельных печатных платах.
Подключение электронных компонентов выпрямителя показано на рисунке 7.
Рисунок: 7. Схема подключения биполярного выпрямителя -36V + 36V с использованием поверхностного монтажа.
Соединения должны выполняться с использованием толстых изолированных медных проводов.
Диодный мост с конденсаторами 1000 пФ можно разместить отдельно на радиаторе. Монтаж мощных диодов (планшетов) КД213 на один общий радиатор необходимо производить через изолирующие термопрокладки (термопласты или слюдяные), так как один из выводов диода соприкасается с его металлической накладкой!
Для цепи фильтрации (электролитические конденсаторы 10000 мкФ, резисторы и керамические конденсаторы 0.1-0,33 мкФ) можно быстро собрать небольшую панель — печатную плату (рисунок 8).
Рисунок: 8. Пример панели с вырезами из стеклопластика для установки сглаживающих фильтров выпрямителя.
Для изготовления такого панно вам понадобится прямоугольный кусок стеклопластика. Самодельным резаком (рисунок 9), сделанным из ножовки по металлу, разрезаем медную фольгу по всей длине, затем одну из получившихся деталей разрезаем перпендикулярно пополам.
Рисунок: 9.Самодельная ножовка для полотна фрезы изготовлена на болгарке.
После этого намечаем и просверливаем отверстия под детали и крепеж, зачищаем поверхность меди тонкой наждачной бумагой и лужим флюсом и припоем. Спаиваем детали и подключаем к схеме.
Заключение
Вот такой нехитрый блок питания был сделан для будущего самодельного усилителя мощности звука. Осталось дополнить его мягким запуском и режимом ожидания.
UPD : Юрий Глушнев прислал печатную плату для сборки двух стабилизаторов на напряжения + 22В и + 12В.Он содержит две схемы STAB + POW (рис. 3) на микросхемах LM317, 7812 и транзисторах TIP42.
Рисунок: 10. Печатная плата стабилизаторов напряжения на + 22В и + 12В.
Скачать — (63 КБ).
Еще одна печатная плата, предназначенная для схемы стабилизированного стабилизатора напряжения STAB + REG на базе LM317:
.
Рисунок: 11. Печатная плата регулируемого стабилизатора напряжения на микросхеме LM317.
Импульсный источник питания для УНЧ предназначен для обеспечения питанием двухканального УМЗЧ.Блок питания предназначен для работы с усилителем с выходной мощностью 200 Вт на канал. Это устройство состоит из двух печатных плат. На одной плате реализован фильтр сетевого напряжения, электромагнитное реле, трансформатор, диодный мост с фильтрующим конденсатором 1000 мкФ х 25В в своей цепи. На другой плате в схеме фильтра собраны модуль управления, выпрямительный трансформатор, конденсаторы и дроссели.
Биполярные транзисторы
КТ626, а также мощные полевые МОП-транзисторы 2СК1120 или КП707В2 необходимо устанавливать на радиаторы с достаточной площадью отвода тепла.Наиболее эффективными радиаторами являются толстые алюминиевые радиаторы с фрезерованием. Их эффективность заключается в том, что они не только охлаждают электронные компоненты, но и являются боковыми элементами корпуса усилителя. Модуль управления мощными выходными переключателями установлен на небольшой независимой плате, которая, в свою очередь, встроена в модуль выпрямителя.
Обновления ИБП
Для обеспечения более правильной и надежной работы конструкции импульсный блок питания для УНЧ был несколько модернизирован.В частности, во вторичных обмотках трансформатора были установлены шунты в виде гасящей RC-цепи. Емкость фильтрующих конденсаторов также была увеличена до 10000 мкФ x 50 В и шунтирована конденсаторами 3,3 мкФ 63 В. Которые имеют очень низкие потери и высокое сопротивление изоляции. Защита входа не сработала, но при необходимости ее можно использовать как защиту от перегрузки по току. Для этого нужно подать на вход сигнал с шунтирующей цепи или с трансформатора тока.
Предупреждение
Особое внимание! Все силовые цепи этого блока питания, за исключением вторичных цепей, находятся под высоким напряжением сети, опасным для жизни! В процессе создания структуры необходимо проявлять максимальную осторожность. Желательно во время наладочных работ подключить прибор к сети через разделительный трансформатор.
Перед первым включением импульсного блока питания устанавливать предохранитель на 2А в цепь напряжения 320В пока не требуется.Сначала нужно отладить схему управления, и только потом вместо предохранителя на 2А устанавливается лампа накаливания 220в 60Вт. Но самый действенный метод, при котором целостность транзисторов гарантирована, — это включение устройства через понижающий трансформатор. Только после того, как наладочные работы будут полностью завершены, предохранитель ставится на место. Теперь импульсный блок питания можно протестировать под нагрузкой.

На рисунке: инверторный модуль, выпрямитель и схема фильтра

На фото: модуль фильтра и выпрямителя сетевого напряжения

На фото: расположение силовых переключателей и диодов
Трансформатор
Трансформатор Т1 намотан на трех кольцах диаметром 45 мм из феррита 2000НМ1.Первичная обмотка содержит 2 × 46 витков изолированного провода 0,75 мм2 (намотанного сразу двумя проводами). Вторичная обмотка намотана наискось из 16 проводов диаметром 0,8 мм. Он содержит шесть витков, после намотки делится на две группы, начала одной группы соединяются с лошадью другой. Дроссели DB3 и DR2 намотаны на ферритовом сердечнике 8 мм и выполнены с проводом D = 1,2 мм.

Импульсный блок питания, обеспечивающий биполярное напряжение +/- 50 В мощностью до 300 Вт, предназначен для использования в лабораторных источниках питания повышенной мощности ().Эта относительно простая схема импульсного блока питания собирается в основном из радиоэлементов, взятых из старых блоков питания AT / ATX.
Принципиальная схема преобразователя 220 / 2х50В

Схема самодельного импульсного блока питания для УМЗЧ
Преобразователь инвертора был намотан на ферритовом сердечнике ЭТД39. Данные обмоток практически не различаются, только выходные обмотки немного перемотаны для увеличения напряжения. Ключевые транзисторы — мощный IRFP450. Драйвер — популярная микросхема TL494.Питание подается через специальный стабилизатор. В нем пусковой резистор с выпрямленным сетевым напряжением заряжает силовой конденсатор, на котором при достижении напряжения порогового значения включается стабилизатор, запускающий драйвер. Запитывать он будет только в моменты накопления энергии на конденсаторе, а после запуска преобразователя дополнительная обмотка трансформатора возьмет на себя питание драйвера. Принцип работы этого варианта запуска известен давно и используется в популярном м / с UC384x.

Печатная плата
Силовой каскад
Еще одна особенность схемы блока питания — управление полевыми транзисторами. Здесь нижний по схеме IRFP450 управляется напрямую с выхода драйвера, а верхний — небольшим трансформатором.
Кроме того, система оснащена максимальной токовой защитой, контролирующей ток нижнего полевого рабочего с помощью своего сопротивления Rdson .
Результаты тестирования БП

Готовый блок питания — плата с деталями
На практике удалось получить около 100-150 выходной мощности от 4-омных динамиков.Напряжение +/- 50В устанавливается резистором P1 10k. Конечно, он может принимать любые значения, в зависимости от применяемой УНЧ-цепи. Система в настоящее время находится в эксплуатации.
реклама
Если вам нужен блок питания для нестандартных условий, можно использовать конструкцию с трансформатором низкой частоты. Такое решение легко реализовать и не требует особо глубоких специальных знаний, но также имеет ряд недостатков — большие габариты, невысокий КПД и качество стабилизации выходных напряжений.Импульсный блок питания сделать можно, но это довольно сложная процедура с множеством подводных камней — при малейшей ошибке будет «хлопок» и куча лишних деталей.
Попробуем снизить планку и ограничиться модернизацией обычного компьютерного блока питания ATX для удовлетворения необходимых требований. Гм, а что именно будет предметом рассмотрения? Собственно, блок питания на 300-400 ватт может обеспечить довольно значительную мощность, у него широкий спектр применения.В одной статье сложно охватить необъятное, поэтому ограничимся самым распространенным — усилителем низкой частоты, для которого мы постараемся провести переделку.
Блок питания достаточно мощный, хотелось бы по максимуму использовать. Нельзя сделать мощный усилитель на 12 вольт, здесь требуется совсем другой подход — биполярный блок питания с выходным напряжением явно больше 12 В. А вот интегральные схемы довольно разборчивы. Для конкретности возьмем усилитель для — напряжения питания до 100 В (+/- 50 В) с выходной мощностью 100 Вт.Микросхема обеспечивает динамический ток до 10 ампер, что определяет максимальный ток нагрузки блока питания.
Вроде бы все понятно, осталось уточнить уровень выходного напряжения. Допускается работа от источника питания 100 В (+/- 50 В), но попытка выбрать это значение для выходного напряжения будет большой ошибкой. Микросхемы крайне негативно относятся к предельным режимам работы, особенно при одновременном максимальном значении нескольких параметров — напряжения питания и мощности.Более того, вряд ли в обычной квартире есть смысл обеспечивать столь высокий уровень мощности даже для низкочастотных динамиков с низким КПД.
Схема относительно проста и представляет собой биполярный стабилизированный источник питания. Плечи блока питания зеркальные, поэтому схема абсолютно симметрична.
Технические характеристики источника питания:
Номинальное входное напряжение: ~ 18 … 22 В
Максимальное входное напряжение: ~ 28 В (ограничение напряжения конденсатора)
Максимальное входное напряжение (теоретически): ~ 70 В (ограничено максимальным напряжением выходных транзисторов)
Диапазон выходного напряжения (при входе ~ 20 В): 12… 16V
Номинальный выходной ток (при выходном напряжении 15 В): 200 мА
Максимальный выходной ток (при выходном напряжении 15 В): 300 мА
Пульсации напряжения питания (при номинальном выходном токе и напряжении 15 В): 1,8 мВ
Пульсации напряжения питания (при макс. выходной ток и напряжение 15 В): 3,3 мВ
Этот источник питания может использоваться для питания предусилителей. Блок питания обеспечивает достаточно низкий уровень пульсаций питающего напряжения, при достаточно большом (для предусилителей) токе.
В качестве аналогов транзисторов MPSA42 / 92 можно использовать транзисторы КСП42 / 92 или 2N5551 / 5401.Не забудьте проверить распиновку.
Транзисторы BD139 / BD140 можно заменить на BD135 / 136 или другие транзисторы с аналогичными параметрами, опять же не забываем о распиновке.
Транзисторы VT1 и VT6 необходимо устанавливать на радиатор, место для которого предусмотрено на плате.
В качестве стабилитронов VD2 и VD3 можно использовать любые стабилитроны на напряжение 12 В.
Часто бывает, что у радиолюбителя трансформатор, но только с одной обмоткой, но необходимо на выходе получить биполярное напряжение.Именно для этих целей может применяться следующая схема:
Схема отличается простотой и универсальностью. На вход схемы можно подавать переменное напряжение в широком диапазоне, ограниченном только допустимым напряжением диодов моста, допустимым напряжением питающих конденсаторов и напряжением FE транзисторов. Выходное напряжение каждого плеча будет равно половине общего напряжения питания или (Uin * 1,41) / 2, например: при входном переменном напряжении 20 В выходное напряжение одного плеча будет равно (20 * 1.41) / 2 = 14В.
В качестве транзисторов VT1 и VT2 можно использовать ЛЮБЫЕ комплементарные транзисторы, только не стоит забывать о распиновке. Хорошими вариантами замены могут быть MPSA42 / 92, KSP42 / 92, BC546 / 556, KT3102 / 3107 и так далее. Также следует учитывать при замене транзисторов на аналоги, их максимально допустимое напряжение СЕ, оно должно быть не менее выходного напряжения плеча.
В своей практике для питания УМЗЧ я люблю использовать для питания УМЗЧ трансформаторы с 4-мя одинаковыми вторичными обмотками, в частности трансформатор ТА196, ТА163 и им подобные.При использовании таких трансформаторов в качестве выпрямителя удобно использовать не мостовую, а двухполупериодную полумостовую схему. Схема самого блока питания представлена ниже:
Для данной схемы можно использовать не только трансформаторы серии ТА, ТАН, ТПП, TN, но и любые другие трансформаторы с 4-мя обмотками одинакового напряжения.
На базе трансформатора ТА196 или других трансформаторов с 4-мя вторичными обмотками может быть организована следующая схема:
Напряжение +/- 40 В (или любое другое, в зависимости от напряжения на обмотках трансформатора) используется для питания усилителя мощности.Шины +/- 15 В могут использоваться для питания предусилителя и входного буфера. Шину + 12В можно использовать для вспомогательных нужд, например: для питания вентилятора, защиты или других устройств, не требовательных к качеству электроснабжения.
В качестве стабилитрона 1N4742 можно использовать любой другой на напряжение 12В, вместо 1N4728 — на напряжение 3,3В.
Вместо транзисторов BD139 / 140 можно использовать любую другую комплементарную пару транзисторов средней мощности на ток 1-2А. Транзисторы VT1, VT2 и VT3 необходимо установить на радиатор.
Нумерация выводов соответствует нумерации выводов трансформатора ТА196 и подобных.
Фотографии некоторых из представленных блоков питания.
Все блоки питания поставляются со 100% протестированными исправными печатными платами.
Перечень радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	номер	Примечание	Мой ноутбук
	Схема 1: Маломощный регулируемый источник питания для предусилителей
VT1	Транзистор биполярный	BD139	1	Аналог: BD135	В блокнот
VT6	Транзистор биполярный	BD140	1	Аналог: BD136	В блокнот
VT2, VT3	Транзистор биполярный	MPSA42	2	Аналог: КСП42, 2Н5551	В блокнот
VDS1, VDS2	Выпрямительный диод	1N4007	8		В блокнот
VT4, VT5	Транзистор биполярный	MPSA92	2	Аналог: KSP92, 2N5401	В блокнот
VD1, VD4	Выпрямительный диод	1N4148	2		В блокнот
VD2, VD3	Стабилитрон	1N4742	2	Стабилитрон любые на напряжение 12В	В блокнот
C1, C6, C15, C18	Конденсатор	2.2 мкФ	4	Керамика	В блокнот
C2-C5, C16, C17, C19, C20	Конденсатор	1000 мкФ	8	Электролит 50 В	В блокнот
C7, C9, C21, C23	Конденсатор	100 мкФ	4	Электролит 50 В	В блокнот
C8, C10, C22, C24	Конденсатор	100 нФ	4	Керамика	В блокнот
C11, C14	Конденсатор	220 пФ	2	Керамика	В блокнот
C12, C13	Конденсатор	1 мкФ	2	Электролит 50 В или керамический	В блокнот
R1, R12	Резистор	10 Ом	2		В блокнот
R2, R10	Резистор	10 кОм	2		В блокнот
R3, R11	Резистор	33 кОм	2		В блокнот
R4, R9	Резистор	4.7 кОм	2		В блокнот
R5, R7	Резистор	18 кОм	2		В блокнот
R6, R8	Резистор	1 кОм	2		В блокнот

	Схема 2: Маломощный источник питания с преобразованием однополярного напряжения в биполярное.
VT1	Транзистор биполярный	2N5551	1	Аналог: KSP42, MPSA42	В блокнот
VT2	Транзистор биполярный	2N5401	1	Аналог: KSP92, MPSA92	В блокнот
VDS1	Выпрямительный диод	1N4007	4		В блокнот
VD1, VD2	Выпрямительный диод	1N4148	2		В блокнот
C1-C4, C6, C7	Конденсатор	2200 мкФ	6	Рабочее напряжение в зависимости от входа	В блокнот
C5, C8	Конденсатор	100 нФ	2		В блокнот
R1, R2	Резистор	3.3 кОм	2		В блокнот

	Схема 3: Мощный биполярный источник питания с полумостовым выпрямлением
VD1-VD4	Выпрямительный диод	FR607	4		В блокнот
C1, C5	Конденсатор	15000 мкФ	2	Электролит 50 В	В блокнот
C2, C3, C7, C8	Конденсатор	1000 мкФ	4	Электролит 50 В	В блокнот
C4, C6	Конденсатор	1 мкФ	2		В блокнот
F1-F4	Предохранитель	5 A	4		В блокнот

	Схема 4: Мощный блок питания с полумостовым выпрямлением
VT1, VT3	Транзистор биполярный	BD139	2	Аналог: BD135	В блокнот
VT2	Транзистор биполярный	BD140	1	Аналог: BD136

Самодельный усилитель на 1000 Вт

Здесь представлен двухканальный усилитель мощностью 1000 Вт по схеме Предназначен для озвучивания музыкальных мероприятий, проводимых на больших сценических площадках, а также в современных студиях звукозаписи, различных клубах или ресторанах.

В общем, эта небольшая статья предоставлена тем, кто намерен самостоятельно, в домашних условиях собрать качественный усилитель мощности 1000 Вт. Для его нормальной и стабильной работы усилителя на нагрузке 4 Ом оптимальное напряжение питания. будет ± 95V относительно средней точки, выше повышения напряжения я бы не рекомендовал во избежание негативных последствий при скачках напряжения в сети, например до 240 вольт. Дело в том, что такие скачки изменения должны отрицательно сказаться на электролитических конденсаторах в цепи выпрямителя, когда выпрямленное напряжение поднимается выше 100 В.

Следовательно, ± 95 вольт на плече вполне достаточно для получения 1кВт на выходе. Для снятия с усилителем нужна такая мощность и соответствующий трансформатор в блоке питания, общая мощность которого должна быть не менее 1400 Вт. Вот именно с этого момента, то есть начинаются некоторые проблемы с выбором эффективного источника питания. . Если, например, посчитать, сколько стоит заказать готовый бронированный трансформатор, стоимость усилителя увеличится в два раза относительно питания импульсного источника.Если есть навыки и возможности, то наиболее подходящим вариантом будет самостоятельно изготовить трансформатор на тороидальном сердечнике.

Схема усилителя
в начальной версии
Вот доработанная схема усилителя 1000 Вт
В этом варианте осуществления небольшие изменения произошли в тракте входного дифференциального каскада и в цепях выходной линии. Что касается топологии того же варианта схемы, то при тестировании устройства многие специалисты, принимавшие участие в тестировании, пришли к мнению, что выпрямительный диод 1N4007 в схеме не требуется и его нельзя устанавливать.Но все же есть и другие мнения, так что лучше будет проверить опытным путем. В выходном каскаде на алюминиевых радиаторах охлаждения полевые транзисторы IRFP240 мощностью 150 Вт и рабочим током протока 20 А, а максимальное до 80 А. Рабочее напряжение этих транзисторов при переходе штатного истока — 200 V. Для создания нормальных комфортных условий работы оконечного каскада необходимо установить систему принудительного охлаждения в корпусе аппарата, чтобы отвести большое количество тепла, выделяемого MOSFET транзисторами.
Есть несколько вариантов проектирования печатных плат. схемы двухканального усилителя 1000 Вт . Один, имеющий форму нескольких прямоугольников, несколько удлинен. Схемы выходного каскада проложены в центральной части печатной платы. Плату можно использовать любую, то есть наиболее приемлемую по конструкции для установки в корпус.
Эскизы печатных плат с нанесенными на них местами маркировки электронных компонентов можно скачать по этой ссылке
Обратный канал для фото на печатной плате:
Друзья, со мной на днях поделился таким усилителем низкой частоты.Его выходная мощность, как ни странно, порядка 1000 Вт (такие мощные штуки любят все)!
Схема звукового усилителя представлена в виде моноблока и предназначена для создания звуковой системы (или всей нашей «мощной звуковой системы»).
Кстати, по этому поводу у меня вопрос ко всем уважаемым радиолюбителям — у кого-то такие усилители дома (в квартире, доме на одну семью, на несколько семей и т. Д.) Включают? — Подайте, пожалуйста, в комментариях.
Ну вот, повествование дальше. Недавно радиолюбитель в этой теме начал разговор про, так скажем эталонов мощности . Что я понимаю под стандартами? Это разные PMPO, RMS, PHC, DIN и т. Д. (Как ни крути, а на этот счет в советское время было приятно — был один эталон мощности — советские ватты! — прим. . Автор ).
Может быть, вы видели или даже привязывали активные колонки, на которых написано PMPO 1500 Вт (по-русски пиковая музыкальная мощность).Вы можете не сомневаться, они совершенно не подходят для этого усилителя мощности! (Хотя есть один способ — об этом ниже …) Такие колонки, по сути, выдерживают не более 150 Вт, что легко проверить, подключив трансформатор к голове и добившись тока в 2 … 3 ампера.
Как и положено, PMPO не является реальной мощностью, что дает усилитель низкой частоты. Кстати, зачем он вообще нужен? Я бы сказал, что это «запутывание мозгов» и коммерческий ход.Однако знающие люди предполагают, что мощность PMPO может быть рассчитана путем расчета всех громкоговорителей, подключенных к усилителю низкой частоты. Например, если у нас есть 5 динамиков на каждом канале (стереоусилитель), и каждый динамик имеет мощность 10 Вт, то будет 100 Вт PMPO.
Кстати, о «запутывании». Вы когда-нибудь видели такое (см. Фото). Так что сейчас стоит штамп конденсаторов … без комментариев!
К сожалению, печатная плата представленного усилителя не сохранилась.Однако это не повод его собирать. Схема проста и поддается разводке в любой САПР.
Вот такая схема УНГ:
Каким это выглядит усилитель на транзисторах мощности .
Собранный по схеме усилитель вполне способен выдать 1000 ватт, но позаботьтесь о правильном питании. Для него необходим блок питания, способный отдавать 20 ампер при напряжении в плече 63 вольта. К тому же усилитель мощности такого уровня может запросто сжечь колонки при запуске, поэтому на выходе нужна защита.
Да и еще, открою вам маленький секрет (для кого-то, может, не секрет), как говорится, «Польская тема» . Если гоняться за выходной мощностью вопреки качеству воспроизведения, вполне реально получить не менее 10 000 Вт. . А теперь внимание! Нужно собрать унч на 10 000 ватт? На самом деле все намного проще. Собери таких штук 10 на 1000 ватт. Те, если вам нужен дядя с огромной выходной мощностью, то собирать UNUC с огромной выходной мощностью не нужно — это нецелесообразно! Вам нужно собрать несколько штук меньшей мощности.Надеюсь, кому-то поможет этот совет, наведет на нужные мысли.
Теперь о радиодетали.
Их список указан:
Резисторы
R1 2к2
R2. 1 К
R3 22к.
R4. 2к2
R5 470
R6 4k7
R7 22к.
R8. 150
R9 1 К
R10 47к
R11, R12, R13 330
R12. 52
R14, R17, R18, R19 52/2 Вт
R15, R16 52/1 Вт
R20, R21, R22, R23, R24, R25, R26, R27, R28, R29 0,1 / 5 Вт
R30 10/5 Вт
Vr. 100
Полупроводники
1 кв. 2SC1775
2 кв. 2SC1628.
3 кв. 2SA818.
Q4, Q5. TIP31
Q6, Q8, Q10, Q12, Q14 2SA1216.
Q7, Q9, Q11, Q13, Q15 2SC2922.
N1 2SC1583.
D1 ЗЕНЕР 4.7 В.
Д2, Д3. 1N4002.
Конденсаторы
C1. 180 ПФ
C2, C3, C7 0,1 мкФ
C4. 220 мкФ / 25 В
C5, C6. 100 ПФ
C8, C9. 1 NF.
C10 10 НФ
В выходной схеме комплементарные пары биполярных транзисторов 5 x 5 x 2SA1216 и 2SC2922.Совершенно распространенный тип транзисторов стоит от 150 до 250 рублей. Можно, например, купить.
Транзистор 2SC1583 используется в дифференциальном усилителе и фактически состоит из двух транзисторов в одном корпусе. Конечно, можно подобрать аналоги. Однако имейте в виду одну вещь. Рекомендуется использовать в дипе. Каскадировать просто двойной транзистор, чтобы их параметры были одинаковыми и нагрев был одинаковым В противном случае возможны артефакты, вызванные асимметрией усиления.

Представляем полностью цифровой усилитель класса D с мощностью обоих каналов по 1000 Вт. Корпус был взят из предыдущих проектов, не слишком довольных работой усилителей. Инвертор также используется из предыдущих проектов, только эта версия была улучшена. Управление на SG3525 скопировано и немного доработано с автомобильного усилителя Grundig PA240 +, управляющего трансформатора и транзисторов. Блок питания 2х75 В, выходная постоянная мощность 1100 Вт и ядро ETD49 отлично справляется со своей задачей.Все работает с частотой 60 кГц. Топология гармонии.
Дядя схема на 1 кВт класс Д
Модули
Класс Юзч Д Сделаны в соответствии с существующим проектом IRUUDAMP 9 (), плюс внесены минимальные изменения. Три пары транзисторов IRFP4332 на канале работают с тактовой частотой 300 кГц. DT 105 нс. База усилителя IRS2092 + TC4420. Дроссель БП ферритовый, индуктивность 22UH / 30A.
Модули
будут выдавать 2500 Вт / 2 Ом при 10% и напряжении питания +/- 95 В постоянного тока Во время тестов удалось выжать 1800 Вт, измеренные на динамиках.
Использованы популярные и эффективные средства защиты от серии биполярных усилителей. По таким же схемам в модулях предусмотрена защита от КЗ и постоянного тока, также сделано дополнительное отключение этих защит на реле. По стандартной защите Имеется ограничитель пускового тока, плавный пуск.
Самое приятное, что на весь усилитель имеется целых 14 предохранителей, чтобы избежать возгорания платы в случае возникновения форс-мажора. Охлаждение, инвертор и модули имеют принудительное охлаждение, включаемое после достижения температуры 50С, но модули разума не нагреваются во время работы, и инвертор достигает максимальной температуры всего 40С.
Если суммировать общее время работы над проектом — это, скорее всего, целая рабочая неделя. Спасло то, что серьезных проблем с запуском не было. После тщательной проверки и запуска усилитель сразу заработал. Устройство при скачках напряжения питания, т. Е. Выше 250 В или ниже 200 В переменного тока, отключено. В случае короткого замыкания или перегрузки в громкоговорителе усилитель также выключится, после чего его необходимо перезапустить с помощью переключателя.
Технические параметры класса D Класс
Непрерывная потребляемая мощность 1240 Вт при 228 В переменного тока.
Общий КПД 84% (у преобразователя 89%).
Заявленная выходная мощность составляет 2 × 500 Вт / 4 Ом RMS.
Мощность подается на оба канала 1050 Вт.
Все тестировалось с помощью среднеквадратичного значения и осциллографа, 4 Ом, резистор 150 Вт. Напряжение 2 × 75 в режиме ожидания. Под нагрузкой он падает до 65 на постоянный ток.
Что касается охлаждения, то воздух проходит соответствующий. Вентиляторы никогда не включались и не включаются. Они есть только в том случае, если УНГ работает, например, в жаркую погоду на солнце.Раньше были модули класса AB, а здесь мне нужен был вентилятор. Наиболее нагретым элементом является выходной дроссель, он достигает постоянной температуры около 100 ° C вне зависимости от того, работает усилитель на полную мощность или стоит без сигнала.
Усилитель звука и результаты
Конечно, у большинства аудиофилов есть свои мнения и вкусы. Скажем только одно от себя: по сравнению с классами AB и H, класс D имеет более линейный и детальный звук. Бас быстр и динамичен, центр ровный, но ВЧ выше 10 кГц, кажется, затухает.Питание есть, управление очень хорошее.
Проект полностью оправдал ожидания. Единственное слабое звено в целом — это блок питания, будь он мощнее, на выходе снималось бы 2 х 1500 Вт. В настоящее время ведутся работы над новой версией блока питания мощностью 2 кВт, которая на данный момент не укладывается в заданные габариты.
Этому проекту, вероятно, 5 лет, и он все еще работает нормально. Таких самодельных умзч продано около десятка, и они тоже работают.Регулярно этот импульсный усилитель с концом ADS LX 2000 берут на специальные мероприятия и концерты. Усилитель весит чуть более 5 кг. Для сравнения, тот же ADS LX 2000 весит около 30 кг, так что это налицо.
Рассмотрим схемы усилителя, чтобы уменьшить их мощность. В повестке дня мощность в 1 кВт. Этот вариант больше подходит в качестве сценического, но точно не домашнего. Усилитель рассчитан на нагрузку 4 Ом при питании до 100 вольт в плече, но не более.Напряжение в сети 220 вольт не позволяет этого выше. Пожалуй, единственный минус усилителя и заключается в питании. Для разгона умзч на полную мощность нужен трансформатор не менее 1250 … 1300 Вт! Такой источник питания будет дороже всех радиодеталей и самой установки усилителя. Хотя, конечно, разумнее использовать блокирующее питание.
Исходная схема усилителя мощности на 1000 Вт выглядит так:
Обновленная версия:

Легко заметить изменения как во входном каскаде, так и в конце.Также из последней схемы усилителя мощности по опыту радиолюбителей можно убрать диод 1N4007. Но этот совет необходимо проверить эмпирически.
В выходных каскадах установлены мощные полевые МОП-транзисторы IRFP240. Максимальные прочностные характеристики впечатляют. Максимально допустимое напряжение штатного источника и штатной заслонки до 200 вольт. Сила тока на складе 20 ампер, пиковая до 80 ампер. Но сильно зависит от отопления. Следовательно, IRFP240 требует хорошего принудительного отвода тепла.Напряжение затвора-источника до +/- 20 В. Максимальная рассеивающая способность до 150 Вт.
Также существует несколько топологий печатных плат усилителя мощности. Один вытянутый рисунок в виде схемы. Другой более квадратный. Входной каскад расположен в центре платы. Используйте то, что вам больше подходит.

Топология печатной платы, и расположение радиодеталей на ней можно . Его размеры — 300 × 75 мм.
Вот фото практически готового усилителя мощности.Тип монтажной платы:

Вот еще фото практически готового усилителя мощности по топологии печатной платы.
Готовая копия на стенде:

А вот другая печатная плата:
Его можно скачать в формате .pdf.
Усилитель мощности 500 Вт
Уменьшаем количество wildfields в каскаде до 12 (6 штук на плече) и соответственно понижаем силовые характеристики.Но напряжение питания все равно +/- 95 В. Мощность усилителя остается значительной, а книжки снижаются до 0,18%. Схема тоже не совсем однозначная. Если свернуть, чтобы применить MOSFET IRFP240, вы получите 500 Вт.
Однако опять же по совету радиолюбителей при использовании вместо IRFP240 IRFP260 именно из этой схемы усилителя выжать 1000 Вт. Так что вопрос остается дискуссионным. Хотя, судя по характеристикам утка, при одинаковом напряжении стокового истока и стоковой заслонки до 200 вольт сила тока на стоке уже 46 ампер, пиковая до 184 ампер! А дисперсия транзистора 280 Вт.
На схеме показан IRFP260.
Так же стоит позаботиться о шунтирующем конденсаторе 220 ПФ на MJE15035 и попробовать убрать диод 1N4007. По автору нагружен усилитель 8 Ом. Но судя по отзывам, умзч ведет себя неплохо и на 4 ом динамики.
Плата за печать для него:
Вы также можете скачать его в формате .pdf.
Усилитель мощности 250 Вт
Пойдем ближе к земле. Выходная мощность 250 Вт уже не режет ухо.Думаем, что многие радиолюбители предпочтут именно этот транзисторный усилитель.
Он использует 8 MOSFET IRFP240. Напряжение питания снижено до +/- 70 В. Номинальная нагрузка 8 Ом. Радует уровень книжки и шума на уровне 0,12% при номинальной выходной мощности 250 Вт. Диапазон частот предостаточно широк. Также не забываем про диод. Эксперимент вам в помощь. Печатная плата рассматриваемого усилителя мощности имеет топологию:
в формате .pdf.
После установки получается такая конструкция:

Усилитель мощности 1кВт — Здесь представлены схемы гарантированной работы усилителей мощностью 1000, 500, 250, 125 Вт, которые реализованы каскадом на полевых МОП-транзисторах.В этой статье мы рассмотрим устройства начиная с самой большой мощности — 1000 Вт, которая предназначена в основном для профессионального использования, то есть для озвучивания крупных мероприятий, например: свадьбы, различные семейные торжества, концертные мероприятия, студии звукозаписи, и т.д. Для дома он уж точно не подходит.
Здесь вы можете скачать архив с пломбой в формате.lay при выходной мощности 1000, 500, 400, 250, 125 Вт.
Раньше тоже были публикации на разных сайтах, где описывался усилитель мощности 1кВт Да, и, может быть, сейчас такие есть, но в основном с очень простой схемой, реализованной на микросхеме.Такой вариант построения умзч на мой взгляд имеет серьезные недостатки, которые не допускаются. положительные стороны усилителя. Одним из таких недостатков является сама интегральная схема, не отличающаяся высоким уровнем характеристик. Второй аспект — использованный там операционный усилитель Apex PA03 стоит очень приличных денег, к тому же его дефицит и большинству радиолюбителей он будет просто недоступен. Поскольку для тех, кто собирается повторить схему своими руками в домашних условиях, принципиально важна дешевизна и в то же время качественные и доступные электронные компоненты.
Исходя из этого, предлагаю ценителям качественного и мощного звука Четыре схемы усилителей, собранных на полевых транзисторах MOSFET. Все комплектующие в представленных силовых установках имеются в свободной продаже и достаточно популярны в электронике. Поэтому сборка таких устройств будет полноценной для вашего кармана, ну может быть дороговато, трансформатор на 1 кВт если покупать готовый или делать на заказ, но если у вас хотя бы старое железо (сердечник) и эмалевой проволокой, то он Вам ничего не будет стоить, намотать себе — дело!
Представленные схемы представляют собой улучшенный вариант типовой схемы, а именно усилитель мощности 1кВт Выполненный на дереве.
Общее описание усилителя мощности
Как было написано выше, сегодня мы публикуем четыре схемы, которые представляют собой классические двухтактные усилители с выходным сигналом, собранные на MOSFET. Использование мощных скосов в терминале считается существенным аргументом. Обладая колоссальной выходной мощностью, устройство наглядно демонстрирует отличные показатели при низком коэффициенте искажений. Правильно изготовленные УМЗ имеют запасы не более 0,24% при мощности на выходе 1 кВт. Но при 250 Вт на выходе будет вообще 0.007%. Здорово! Конструкция усилителя фактически остается единой и при этом меняется только количество ключей в выходном тракте. В то же время для использования мощных полевых транзисторов необходимо высокое напряжение питания. В частности, усилитель мощности 1 кВт требует биполярного источника питания с выходными напряжениями 95 В, 70 В, 50 В.
Усилитель мощности на MOSFET 1 кВт
Пора приступить непосредственно к изучению схемы усилителя в порядке от большой мощности к меньшей. Вариант усилителя с выходной мощностью 1000 Вт, как я уже писал выше, не для домашнего использования, например: для гастролей или сценической установки в концертных залах.Данный агрегат рассчитан на работу с 4-омной акустикой при напряжении питания +/- 100В, больше подать невозможно. Наверное, и в каждой методике, и в этом аппарате есть «минус», связанный именно с питанием. Для получения выходной мощности 1 кВт необходим трансформатор мощностью не менее 1300 Вт. Вот и все, это самый дорогой элемент во всей конструкции. Есть конечно вариант использовать импульсный источник питания, но и с таким трансформатором есть свои специфические проблемы, ну это уже совсем другая история.Так что посмотрите, что вам самому удобнее применить трансформаторный блок питания или импульсную конструкцию.
Вот схема усилителя на 1000Вт в оригинальной версии:
Вот усовершенствованная схема усилителя:
Даже при беглом взгляде на эту принципиальную схему можно увидеть различия во входном и выходном тракте. Кроме того, как показывает тестирование, из модернизированной версии можно изъять выпрямительный диод 1N4007. Но это нужно, чтобы еще раз проверить опытным путем.
Входные каскады усилитель мощности 1кВт Имеет мощные ключи MOSFET IRFP240.
Параметры этих силовых клавиш впечатляют. Посмотрите на их характеристики, хотя эти значения могут существенно меняться в зависимости от температуры, в связи с этим необходимо установить скосы на радиаторы охлаждения с достаточной площадью теплоотвода и дополнительно поставить систему принудительного охлаждения в виде поклонник.
Существует несколько вариантов исполнения печатных плат усилителя, например: одна из них имеет форму прямоугольника в общем стандартном виде, а другая — квадратной формы, у которой входной каскад находится в центре платы.Так что используйте выбор, который больше всего соответствует вашему дизайну тела.
Чертеж печатной платы и установку на нее электронных компонентов можно скачать по этой ссылке — размер 300х75 мм.
На этом фото изображена печатная плата Почти готовый усилитель мощности:
В сборе Усилитель мощности 1 кВт С радиатором:
На этом фото усилитель собран с использованием печатной платы, показанной выше:
Вот готовый образец на этапе испытаний:
На этом рисунке показан другой вариант:
Расчетный усилитель мощностью 500 Вт
Тут просто нужно уменьшить количество wildfields в конечном пути, то есть выставить всего двенадцать штук по шесть в каждом плече, ну и естественно нужно снизить характеристики мощности.Напряжение питания также оставлено как у усилителя на 1000 Вт, то есть 95 В в плюс и 95 В в минус, так как выходная мощность устройства все равно остается довольно большой, а коэффициент нелинейных искажений снизится до 0,17%. Эта схема тоже не такая однозначная. Если как в предыдущей схеме использовать фаски IRFP240, то на выходе получим 500 Вт.
Также необходимо предусмотреть конденсатор 220 ПФ, выполняющий роль шунта в базе коллекторной цепи транзистора MJE15035, и постараться исключить диодную цепь 1N4007.В первоначальном варианте схемы усилитель рассчитан на работу с нагрузкой 8 Ом, но, как показали тесты многих радиолюбителей этих устройств, он отлично работает и на нагрузке 4 Ом.
Вот печатная плата для этого умзч:
В итоге должно получиться примерно:
Усилитель 250 Вт
Выходная мощность 250 Вт уже не сильно режет уши и возможно многие отдадут предпочтение именно этому образцу.
В этом случае используются восемь ключей IRFP240. Напряжение питания установлено на 70 В. Рекомендуемая нагрузка 8 Ом. Отлично показывает уровень коэффициента нелинейных искажений в пределах 0,11% при рабочей мощности на выходе 250 Вт. Очень широкий частотный диапазон. По этой схеме тоже нужно попробовать поэкспериментировать с диодом. Печатная плата усилителя 250 Вт имеет такой вид:
По завершении монтажа получается такая конструкция:
На этом фото изображена печатная плата с радиаторами, предназначенная для транзисторов предпускового тракта:
Этот усилитель мощности отличается высокой надежностью в эксплуатации и простотой в обслуживании, способен работать даже в экстремальных условиях эксплуатации без снижения качества звука.
И, наконец, резюмируем:
Таким образом, мы имеем четыре схемы классов одной и той же модели усилителя, выполненного на мощных полевых транзисторах. Принципиальных отличий в их конструктивных решениях нет, но по выходной мощности и, что особенно важно — стоимости, они имеют приличную разницу. Кстати, хотелось бы особо выделить такой момент: если собрать оконечный каскад один раз и установить пару-тройку MOSFET-транзисторов на первый корпус, то при необходимости изменить мощность на выходе можно без возникли проблемы с увеличением количества транзисторов в терминале.
Оригинальная схема в авторских правах реализована на ключах IRFP240 MOSFET. Но, несмотря на это, многие радиолюбители вносят свои изменения в конструкцию, заменяя некоторые детали на более современные и качественные, например, используют мощные полевые ключи IRFP250, IRFP260.
Качественный предусилитель Натали. Качественная Умп Наталья.
На данный момент у меня:
1. Сам усилитель:
2.Естественно, терминал БП:
При настройке ума использую устройство, обеспечивающее безопасное подключение трансформатора MEE к сети (через лампу). Он выполнен в отдельной коробке со шнуром и розеткой и при необходимости подключается к любому устройству. Схема представлена ниже на рисунке. Для этого устройства требуется реле с обмоткой 220 АС и с двумя группами контактов для замыкания, одной кнопкой без фиксации (S2), одной кнопкой с фиксацией или переключателем (S1).При замкнутом S1 трансформатор подключается к сети через лампу, если все режимы MOD в норме, при нажатии кнопки S2 реле через одну контактную группу замыкает лампу и подключает трансформатор напрямую к сети, а Вторая контактная группа, дублирующая кнопку S2, постоянно подключает реле к сети. В этом состоянии устройство находится до момента размыкания S1, либо напряжение уменьшается меньше напряжения удержания контактов реле (в том числе КЗ). При следующем включении S1 трансформатор снова подключается к сети через лампу и так далее…
Помехозащищенность разными способами Экранирование сигнальных проводов
3. Также мы собрали защиту переменного тока от постоянного напряжения:
Реализована защита:
Задержка включения АС
Защита от выхода, от KZ
Управление продувкой и отключением АУ при перегреве радиаторов
Организация:
Предположим все собрано из исправных и тестером тестером транзисторов и диодов.Изначально двигатели поставили в следующие положения: R6 — посередине, R12, R13 — вверху по схеме.
Стабилитрон ВД7 сначала не зарезервировал. При PP-защите схемы COBEL необходимы для устойчивости усилителя, если они уже есть на платах разложения, паять их не нужно, а катушки можно заменить перемычками. В противном случае катушки сбрасываются на оправку диаметром 10 мм, например хвост сверла — проволокой диаметром 1 мм.Длина получившейся обмотки должна быть такой, чтобы катушка вставлялась в отведенные для нее отверстия. После намотки рекомендую пропитать провод лаком или клеем, например эпоксидной смолой или БФ — для жесткости.
Провода, идущие от защиты к выходу усилителя, при подключении общим проводом, конечно же, отключении от его выходов. Необходимо соединить с «Меккой» полигона УРЗЗЗ, обозначенного на ПП с пометкой «Основное заземление», иначе защита будет работать некорректно.Ну и конечно же GND-площадки рядом с катушками.
Включив защиту при подключенных динамиках, начинайте уменьшать сопротивление R6 до того, как сработает реле. Перезагрузив еще один-два оборота триммеров, отключите защиту сети, включите два динамика параллельно любому из каналов и проверьте, сработают ли реле. Если не работать, то все работает как задумано, при 2 Ом усилители не будут подключаться к нему, чтобы не повредить.
Далее отключаем провода «от умзч лк» и «от умзч ПК» от земли, все включаем и проверяем, сработает ли защита, если на них будет подавать постоянное напряжение порядка двух-трех вольт провода.Реле должно отключать динамики — будет щелчок.
Можно ввести индикацию «Защита», если подключить цепочку из красного светодиода и резистора в 10 кОм между землей и коллектором VT6. Этот светодиодный индикатор указывает на неисправность.
Далее настройте терморегулятор. Термисторы одеты в водонепроницаемую трубку (внимание! Во время теста они не должны намокать!).
Часто бывает, что у радиолюбителя нет указанных на схеме термисторов.Подойдут два одинаковых из существующих, сопротивлением от 4,7 кОм, но в этом случае сопротивление R15 должно быть равно двойному сопротивлению последовательно включенных термисторов. Термисторы должны иметь отрицательный коэффициент сопротивления (уменьшайте его при нагреве), позисторы наоборот работают, а здесь им не место. Захватите стакан с водой. Даю ему 10-15 минут, чтобы он вписался в расслабляющий воздух и опускал в него термисторы. Занавес R13 пока не созрел светодиод «Перегрев» — перегрев, который должен был гореть изначально.
Когда вода остынет градусов до 50 (можно и разогнать — большой секрет) — остыть R12, чтобы погас светодиод «дует» или включился вентилятор.
Снять стабилитрон VD7 на месте.
Если глюки от пломбы этого стабитрона не обнаруживаются, то все нормально, но было так, что и без него транзисторная часть работает безотказно, а реле никак не хочет подключать. В этом случае меняем его на любое напряжение стабилизации от 3,3 В до 10 В. Причина — утечка Стабилона.
При нагреве термисторов до 90 * С должен загореться светодиод Overheat — перегрев и реле отключит динамики от усилителя. С некоторым кулером радиаторов все подключается обратно, но такой режим работы устройства должен как минимум насторожить владельца. При хорошем вентиляторе и не забитом пылью теплового срабатывания туннеля наблюдаться не должно вообще.
Если все нормально, припаиваем провода на выходе усилителя и наслаждаемся.
По дутью (его интенсивности) настраивается подбором резисторов R24 и R25.Первый определяет производительность кулера при включенном конверте (максимум), второй — когда радиаторы лишь слегка нагреваются. R25 можно вообще исключить, но тогда вентилятор будет работать в режиме ВКЛ-ВЫКЛ.
Если реле имеют обмотку 24В, то они должны быть включены параллельно, а если 12 — последовательно.
Детали замены. В качестве OU вы можете применить к SOIC8 практически любой двойной дешевый OU (от 4558 до ORA2132, хотя, надеюсь, он не дойдет до последнего), например TL072, NE5532, NJM4580 и т. Д.Транзисторы
— 2N5551 меняют на SV546-SP548, либо на наш CT3102. BD139 будет заменен на 2SC4793, 2SC2383, или на аналогичные по току и напряжению можно поставить даже kT815.
Chewfather меняется на аналогичный прикладной, выбор огромен. Радиатор для фаски не требуется.
диоды 1N4148 меняем на 1N4004 — 1N4007 или на КД522. В выпрямителе можно поставить 1N4004 — 1N4007 или использовать диодный мост на ток 1 А.
Если контроль продувки и защита от перегрева умзч не нужна, то правая часть схемы не садится — ОУ, термисторы , вальщик и т. д., кроме диодного моста и фильтрующего конденсатора. Если у вас в усилителе уже есть блок питания 22..25В, то его тоже можно использовать, не забывая про ток потребления около 0,35А при включении обдува.
Рекомендации по сборке и настройке УМПС:
Перед началом сборки печатной платы Должны быть относительно простые операции с платой, а именно вид на просвет, замыкания между дорожками при обычном освещении нет.Заводское производство, к сожалению, не исключает производственных браков. Пайку рекомендуется проводить припоем ПР-61 или аналогом с температурой плавления не выше 200 * С.
Во-первых, вы должны определиться с применяемым UA. Крайне рекомендуется использование ОУ от Analog Devices — в этом умзч их характерный характер несколько отличается от задуманного автором авторского, а слишком высокие скорости могут привести к фатальному самовозбуждению усилителя. Приветствуется замена ORA134 на Ora132, Ora627, т.к. у них меньшие искажения на ВЧ.То же самое и с AU DA1 — рекомендуется использовать ORA2132, ORA2134 (в порядке предпочтения). Допустимо использование ORA604, ORA2604, но искажений будет несколько больше. Конечно, вы можете поэкспериментировать с типом OU, но на ваш страх и риск. Умзч будет работать с КР544УД1, кр574уд1, но уровень смещения нуля на выходе будет увеличиваться, а гармоники увеличиваться. Звук такой … Думаю, комментарии не нужны.
С самого начала установки рекомендуется подбирать транзисторы попарно.Это не обязательная мера, т.к. усилитель будет работать и при разбросе 20-30%, но если вы ставите цель получить максимальное качество, то обратите на это внимание. Особо следует выделить выбор Т5, Т6 — их лучше всего использовать с максимальным h31 — это снизит нагрузку на ОУ и улучшит его выходной спектр. Т9, Т10 тоже должны быть как можно ближе. Для транзисторов выбор не является обязательным. Транзисторы выходного дня — если они из одной партии, забрать нельзя, т.к. культура производства на Западе несколько выше обычной и разброс закладывается в 5-10%.
Далее вместо выводов резисторов R30, R31 рекомендуется сдвигать отрезки провода длиной в пару сантиметров, так как требуется подбор их сопротивления. Начальное значение 82 Ом даст ток включения около 20..25 мА, он был статистически от 75 до 100 Ом, сильно зависит от конкретных транзисторов.
Как отмечалось в теме над усилителем, использовать транзисторные оптопары не стоит. Следовательно, необходимо ориентироваться на AOD101A-g.Импортные диодные оптопары не тестировались из-за отсутствия, временно. Наилучшие результаты получаются на AD101 одной партии по обоим каналам.
Помимо транзисторов, необходимо подобрать дополнительные резисторы УНУ. Разброс не должен превышать 1%. Особенно тщательно нужно подбирать R36 = R39, R34 = R35, R40 = R41. Для ориентира отмечу, что при разбросе более 0,5% для варианта без ООС лучше не двигаться, т.к. будет нарастающая гармоника.Именно невозможность получить точные детали в одно время остановила эксперименты автора в надвигающемся направлении. Введение такой же балансировки в текущую цепочку ОС не решает проблему полностью.
Резисторы R46, R47 можно искать на 1 ком, но если есть желание точнее отрегулировать токовый шунт, то лучше сделать то же, что и с R30, R31 — иметь разводку на подполе.
Как выяснилось при повторении схемы, при некотором совпадении возможно возбуждение в цепи слежения ЭП.Это проявлялось в виде неконтролируемого дрейфа тока покоя и особенно в виде колебаний с частотой около 500 кГц на коллекторах Т15, Т18.
Изначально на эту версию были заложены необходимые настройки, но проверить осциллографом все же стоит.
Диоды VD14, VD15 ставятся на радиатор для температурной компенсации тока покоя. Это можно сделать, протянув провода к выводам диодов и приклеив их к радиатору клеем типа «момент» или подобным.
Перед первым включением необходимо тщательно отмыть ножки флюсовых дорожек, проследить за отсутствием замыканий дорожек, убедиться, что общие провода подключены к средней точке конденсатора блока питания. Также настоятельно рекомендуется использовать на выходе yget цепочку Цобель и катушку, на схеме они не показаны, т.к. автор считает их применение правилом хорошего тона. Номиналы этой цепочки общие — это последовательно включенные резистор 10 Ом 2 Вт и конденсатор К73-17 или аналогичный емкостью 0.1 мкФ. Катушка намотана лакированной проволокой диаметром 1 мм на резисторе МЛТ-2, количество витков 12 … 15 (до заливки). На защите PP эта цепь разбавлена полностью.
Все транзисторы ВК и Т9, Т10 не прикреплены к радиатору. Мощные транзисторы Vc устанавливаются через слюдяные прокладки, а для улучшения теплового контакта используется паста типа КПТ-8. Околокомпьютерные пасты применять не рекомендуется — велика вероятность подделки, а тесты подтверждают, что зачастую CCT-8 — лучший выбор, к тому же очень недорогой.Чтобы не долететь до подделки — используйте CCT-8 в металлических тюбиках, как зубную пасту. До этого, к счастью, не дошел.
Для транзисторов в изолированном корпусе использование слюдяных прокладок необязательно и даже нежелательно, т.к. детектируют условия теплового контакта.
В согласовании с первичной обмоткой сетевого трансформатора включите лампочку на 100-150Вт — это избавит от многих неприятностей.
Поднимите светодиоды Optron на выходы D2 (1 и 2) и включите.Если все собрано правильно, потребляемый ток не должен превышать 40 мА (выходной каскад будет работать в режиме C). Постоянное напряжение смещения на выходе yget не должно превышать 10 мВ. Светодиод разблокировки. Ток, потребляемый усилителем, должен увеличиться до 140 … 180 мА. Если увеличивается больше, то проверьте (рекомендуется делать это стрелочным вольтметром) коллекторы Т15, Т18. Если все работает правильно, должны быть напряжения, которые отличаются примерно от 10-20 В. В случае, когда отклонение меньше 5 В, а ток покоя слишком велик — попробуйте заменить диоды VD14, VD15 на другие, это Очень желательно, чтобы они были с одной стороны.Ток покоя умзч, если он не укладывается в диапазон от 70 до 150 мА, также можно установить подбором резисторов R57, R58. Возможна замена диодов VD14, VD15: 1N4148, 1N4001-1N4007, KD522. Либо уменьшить протекающий по ним ток за счет одновременного увеличения R57, R58. В мыслях была возможность реализации вытеснения такого плана: вместо VD14, VD15 использовать переходы БЭ транзисторов с тех же сторон, что и Т15, Т18, но тогда придется значительно увеличить R57, R58 — на полную. Установка полученных текущих зеркал.При этом вновь вводимые транзисторы должны находиться в тепловом контакте с радиатором, как и диоды, вместо которых они установлены.
Далее необходимо установить ток покоя Unh. Оставьте включенный усилитель и через 20-30 минут проверьте падение напряжения на резисторах R42, R43. Должно быть 200 … 250 мВ, значит ток покоя 20-25 мА. Если оно больше, то необходимо уменьшить сопротивление R30, если меньше, то R31 соответственно увеличить. Может случиться так, что ток покоя UA будет несимметричным — в одном плече 5-6м, в другом 50мА.В этом случае выньте транзисторы из защелки и продолжайте без них. Эффект не нашел логического объяснения, но пропал при замене транзисторов. Вообще нет смысла в защелке использовать транзисторы с большим h31. Такое усиление от 50.
После настройки снова проверяет ток ТСС. Его следует измерять по падению напряжения на резисторах R79, R82. Ток 100 мА соответствует падению напряжения 33 мВ. Из этих 100 мА около 20 мА потребляет предполный каскад и до 10 мА может идти на управление оптопары, поэтому в случае, если на этих резисторах падает, например, 33 мВ — ток покоя будет 70 … 75м. Уточнить это можно при измерениях падения напряжения на резисторах в эмитентах выходных транзисторов и последующем суммировании. В остальном выходные транзисторы от 80 до 130 мА можно считать нормальными, а заявленные параметры полностью сохранены.
По результатам замера напряжений на коллекторах Т15, Т18 можно сделать вывод о достаточном токе управления через оптопару. Если Т15, Т18 почти в насыщении (напряжения на их коллекторах отличаются от питающих менее чем на 10 В) — то необходимо примерно в полтора раза снизить показатели R51, R56 и снова заморозить.Ситуация с напряженностью должна измениться, а остальное — оставаться преждевременным. Оптимальным считается тот случай, когда напряжения на коллекторах Т15, Т18 составляют примерно половину питающих напряжений, но вполне достаточно отклонения от мощности 10-15В, это резерв, который нужен для управления оптопарой по музыкальному сигналу и реальному нагрузка. Резисторы R51, R56 могут нагреваться до 40-50 * С, это нормально.
Мгновенная мощность в очень тяжелом корпусе — при выходном напряжении, близком к нулю — на транзисторе не превышает 125-130 Вт (по техническим условиям допускается до 150 Вт) и действует практически мгновенно, что не должно вести себя никак. последствия.
Срабатывание защелки можно определить как субъективно-резкое снижение выходной мощности и характерный «грязный» звук, проще говоря — будет сильно искаженный звук.
4. Предварительный усилитель и его БП
Материал высокого качества PU:
Служит для коррекции тембра и выделения при регулировке громкости. Возможно использовать для подключения наушников.
Как темпрел Т.Б. Матюшкина хорошо использовалась.Он имеет 4-х акцентную регулировку LC и плавную регулировку RF, а его отклик хорошо соответствует слуховому восприятию, во всяком случае классический мост TB, (который тоже можно применить), слушатели оценивают ниже. Реле позволяет при необходимости отключить все частотные коррекции в тракте, уровень выходного сигнала настраивается быстродействующим резистором по равенству усиления на частоте 1000 Гц в режиме ТБ и при байпасе.
Расчетные характеристики:
кг в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц — менее 0.001% (типичное значение около 0,0005%)
На данный момент у меня:
1. Сам усилитель:
2. Естественно, блок питания терминала:
При настройке ума использую устройство, обеспечивающее безопасное подключение трансформатора MEE к сети (через лампу). Он выполнен в отдельной коробке со шнуром и розеткой и при необходимости подключается к любому устройству. Схема представлена ниже на рисунке.Для этого устройства требуется реле с обмоткой 220 АС и с двумя группами контактов для замыкания, одной кнопкой без фиксации (S2), одной кнопкой с фиксацией или переключателем (S1). При замкнутом S1 трансформатор подключается к сети через лампу, если все режимы MOD в норме, при нажатии кнопки S2 реле через одну контактную группу замыкает лампу и подключает трансформатор напрямую к сети, а Вторая контактная группа, дублирующая кнопку S2, постоянно подключает реле к сети.В этом состоянии устройство находится до момента размыкания S1, либо напряжение уменьшается меньше напряжения удержания контактов реле (в том числе КЗ). При следующем включении S1 трансформатор снова подключается к сети через лампу и так далее …
Бесшумность различных способов экранирования сигнальных проводов
3. Также мы собрали защиту переменного тока от постоянного напряжения:
Реализована защита:
Задержка включения АС
Защита от выхода, от KZ
Управление продувкой и отключением АУ при перегреве радиаторов
Организация:
Предположим все собрано из исправных и тестером тестером транзисторов и диодов.Изначально двигатели поставили в следующие положения: R6 — посередине, R12, R13 — вверху по схеме.
Стабилитрон ВД7 сначала не зарезервировал. При PP-защите схемы COBEL необходимы для устойчивости усилителя, если они уже есть на платах разложения, паять их не нужно, а катушки можно заменить перемычками. В противном случае катушки сбрасываются на оправку диаметром 10 мм, например хвост сверла — проволокой диаметром 1 мм.Длина получившейся обмотки должна быть такой, чтобы катушка вставлялась в отведенные для нее отверстия. После намотки рекомендую пропитать провод лаком или клеем, например эпоксидной смолой или БФ — для жесткости.
Провода, идущие от защиты к выходу усилителя, при подключении общим проводом, конечно же, отключении от его выходов. Необходимо соединить с «Меккой» полигона УРЗЗЗ, обозначенного на ПП с пометкой «Основное заземление», иначе защита будет работать некорректно.Ну и конечно же GND-площадки рядом с катушками.
Включив защиту при подключенных динамиках, начинайте уменьшать сопротивление R6 до того, как сработает реле. Перезагрузив еще один-два оборота триммеров, отключите защиту сети, включите два динамика параллельно любому из каналов и проверьте, сработают ли реле. Если не работать, то все работает как задумано, при 2 Ом усилители не будут подключаться к нему, чтобы не повредить.
Далее отключаем провода «от умзч лк» и «от умзч ПК» от земли, все включаем и проверяем, сработает ли защита, если на них будет подавать постоянное напряжение порядка двух-трех вольт провода.Реле должно отключать динамики — будет щелчок.
Можно ввести индикацию «Защита», если подключить цепочку из красного светодиода и резистора в 10 кОм между землей и коллектором VT6. Этот светодиодный индикатор указывает на неисправность.
Далее настройте терморегулятор. Термисторы одеты в водонепроницаемую трубку (внимание! Во время теста они не должны намокать!).
Часто бывает, что у радиолюбителя нет указанных на схеме термисторов.Подойдут два одинаковых из существующих, сопротивлением от 4,7 кОм, но в этом случае сопротивление R15 должно быть равно двойному сопротивлению последовательно включенных термисторов. Термисторы должны иметь отрицательный коэффициент сопротивления (уменьшайте его при нагреве), позисторы наоборот работают, а здесь им не место. Захватите стакан с водой. Даю ему 10-15 минут, чтобы он вписался в расслабляющий воздух и опускал в него термисторы. Занавес R13 пока не созрел светодиод «Перегрев» — перегрев, который должен был гореть изначально.
Когда вода остынет градусов до 50 (это можно разогнать, как есть — большой секрет) — крутить R12 так, чтобы загорелся светодиод «дуть» или Fan.
Снять стабилитрон VD7 на месте.
Если глюки от пломбы этого стабитрона не обнаруживаются, то все нормально, но было так, что и без него транзисторная часть работает безотказно, а реле никак не хочет подключать. В этом случае меняем его на любое напряжение стабилизации от 3,3 В до 10 В. Причина — утечка Стабилона.
При нагреве термисторов до 90 * С должен загореться светодиод Overheat — перегрев и реле отключит динамики от усилителя. С некоторым кулером радиаторов все подключается обратно, но такой режим работы устройства должен как минимум насторожить владельца. При хорошем вентиляторе и не забитом пылью теплового срабатывания туннеля наблюдаться не должно вообще.
Если все нормально, припаиваем провода на выходе усилителя и наслаждаемся.
По дутью (его интенсивности) настраивается подбором резисторов R24 и R25.Первый определяет производительность кулера при включенном конверте (максимум), второй — когда радиаторы лишь слегка нагреваются. R25 можно вообще исключить, но тогда вентилятор будет работать в режиме ВКЛ-ВЫКЛ.
Если реле имеют обмотку 24В, то они должны быть включены параллельно, а если 12 — последовательно.
Детали замены. В качестве OU вы можете применить к SOIC8 практически любой двойной дешевый OU (от 4558 до ORA2132, хотя, надеюсь, он не дойдет до последнего), например TL072, NE5532, NJM4580 и т. Д.Транзисторы
— 2N5551 меняют на SV546-SP548, либо на наш CT3102. BD139 будет заменен на 2SC4793, 2SC2383, или на аналогичные по току и напряжению можно поставить даже kT815.
Chewfather меняется на аналогичный прикладной, выбор огромен. Радиатор для фаски не требуется.
диоды 1N4148 меняем на 1N4004 — 1N4007 или на КД522. В выпрямителе можно поставить 1N4004 — 1N4007 или использовать диодный мост на ток 1 А.
Если контроль продувки и защита от перегрева умзч не нужна, то правая часть схемы не садится — ОУ, термисторы , вальщик и т. д., кроме диодного моста и фильтрующего конденсатора. Если у вас в усилителе уже есть блок питания 22..25В, то его тоже можно использовать, не забывая про ток потребления около 0,35А при включении обдува.
Рекомендации по сборке и настройке УМПС:
Перед запуском печатной платы необходимо произвести относительно несложные операции с платой, а именно — посмотреть на просвет, замыкания замыканий между дорожками в обычном освещение.Заводское производство, к сожалению, не исключает производственных браков. Пайку рекомендуется проводить припоем ПР-61 или аналогом с температурой плавления не выше 200 * С.
Во-первых, вы должны определиться с применяемым UA. Крайне рекомендуется использование ОУ от Analog Devices — в этом умзч их характерный характер несколько отличается от задуманного автором авторского, а слишком высокие скорости могут привести к фатальному самовозбуждению усилителя. Приветствуется замена ORA134 на Ora132, Ora627, т.к. у них меньшие искажения на ВЧ.То же самое и с AU DA1 — рекомендуется использовать ORA2132, ORA2134 (в порядке предпочтения). Допустимо использование ORA604, ORA2604, но искажений будет несколько больше. Конечно, вы можете поэкспериментировать с типом OU, но на ваш страх и риск. Умзч будет работать с КР544УД1, кр574уд1, но уровень смещения нуля на выходе будет увеличиваться, а гармоники увеличиваться. Звук такой … Думаю, комментарии не нужны.
С самого начала установки рекомендуется подбирать транзисторы попарно.Это не обязательная мера, т.к. усилитель проработает и при рассеянии 20-30%, но если ставить цель получить максимальное качество, то обратите на это внимание. Особо следует выделить выбор Т5, Т6 — их лучше всего использовать с максимальным h31 — это снизит нагрузку на ОУ и улучшит его выходной спектр. Т9, Т10 тоже должны быть как можно ближе. Для транзисторов выбор не является обязательным. Транзисторы выходного дня — если они из одной партии, забрать нельзя, т.к. культура производства на Западе несколько выше обычной и разброс закладывается в 5-10%.
Далее вместо выводов резисторов R30, R31 рекомендуется сдвигать отрезки провода длиной в пару сантиметров, так как требуется подбор их сопротивления. Начальное значение 82 Ом даст ток включения около 20..25 мА, он был статистически от 75 до 100 Ом, сильно зависит от конкретных транзисторов.
Как отмечалось в теме над усилителем, использовать транзисторные оптопары не стоит. Следовательно, необходимо ориентироваться на AOD101A-g.Импортные диодные оптопары не тестировались из-за отсутствия, временно. Наилучшие результаты получаются на AD101 одной партии по обоим каналам.
Помимо транзисторов, необходимо подобрать дополнительные резисторы УНУ. Разброс не должен превышать 1%. Особенно тщательно нужно подбирать R36 = R39, R34 = R35, R40 = R41. Для ориентира отмечу, что при разбросе более 0,5% для варианта без ООС лучше не двигаться, т.к. будет нарастающая гармоника.Именно невозможность получить точные детали в одно время остановила эксперименты автора в надвигающемся направлении. Введение такой же балансировки в текущую цепочку ОС не решает проблему полностью.
Резисторы R46, R47 можно искать на 1 ком, но если есть желание точнее отрегулировать токовый шунт, то лучше сделать то же, что и с R30, R31 — иметь разводку на подполе.
Как выяснилось при повторении схемы, при некотором совпадении возможно возбуждение в цепи слежения ЭП.Это проявлялось в виде неконтролируемого дрейфа тока покоя и особенно в виде колебаний с частотой около 500 кГц на коллекторах Т15, Т18.
Изначально на эту версию были заложены необходимые настройки, но проверить осциллографом все же стоит.
Диоды VD14, VD15 ставятся на радиатор для температурной компенсации тока покоя. Это можно сделать, протянув провода к выводам диодов и приклеив их к радиатору клеем типа «момент» или подобным.
Перед первым включением необходимо тщательно отмыть ножки флюсовых дорожек, проследить за отсутствием замыканий дорожек, убедиться, что общие провода подключены к средней точке конденсатора блока питания. Также настоятельно рекомендуется использовать на выходе yget цепочку Цобель и катушку, на схеме они не показаны, т.к. автор считает их применение правилом хорошего тона. Номиналы этой цепочки общие — это последовательно включенные резистор 10 Ом 2 Вт и конденсатор К73-17 или аналогичный емкостью 0.1 мкФ. Катушка намотана лакированной проволокой диаметром 1 мм на резисторе МЛТ-2, количество витков 12 … 15 (до заливки). На защите PP эта цепь разбавлена полностью.
Все транзисторы ВК и Т9, Т10 не прикреплены к радиатору. Мощные транзисторы ТБ устанавливаются через слюдяные прокладки, а для улучшения теплового контакта используется паста типа КТТ-8. Околокомпьютерные пасты применять не рекомендуется — велика вероятность подделки, а тесты подтверждают, что зачастую CCT-8 — лучший выбор, к тому же очень недорогой.Чтобы не долететь до подделки — используйте CCT-8 в металлических тюбиках, как зубную пасту. До этого, к счастью, не дошел.
Для транзисторов в изолированном корпусе использование слюдяных прокладок необязательно и даже нежелательно, т.к. детектируют условия теплового контакта.
В согласовании с первичной обмоткой сетевого трансформатора включите лампочку на 100-150Вт — это избавит от многих неприятностей.
Поднимите светодиоды Optron на выходы D2 (1 и 2) и включите.Если все собрано правильно, потребляемый ток не должен превышать 40 мА (выходной каскад будет работать в режиме C). Постоянное напряжение смещения на выходе yget не должно превышать 10 мВ. Светодиод разблокировки. Ток, потребляемый усилителем, должен увеличиться до 140 … 180 мА. Если увеличивается больше, то проверьте (рекомендуется делать это стрелочным вольтметром) коллекторы Т15, Т18. Если все работает правильно, должны быть напряжения, которые отличаются примерно от 10-20 В. В случае, когда отклонение меньше 5 В, а ток покоя слишком велик — попробуйте заменить диоды VD14, VD15 на другие, это Очень желательно, чтобы они были с одной стороны.Ток покоя умзч, если он не укладывается в диапазон от 70 до 150 мА, также можно установить подбором резисторов R57, R58. Возможна замена диодов VD14, VD15: 1N4148, 1N4001-1N4007, KD522. Либо уменьшить протекающий по ним ток за счет одновременного увеличения R57, R58. В мыслях можно было реализовать вытеснение такого плана: вместо VD14, VD15 использовать переходы транзисторов с тех же сторон, что и T15, T18, но тогда придется значительно увеличить R57, R58 — до текущего тока зеркала должны быть полностью отрегулированы.При этом вновь вводимые транзисторы должны находиться в тепловом контакте с радиатором, как и диоды, вместо которых они установлены.
Далее необходимо установить ток покоя Unh. Оставьте включенный усилитель и через 20-30 минут проверьте падение напряжения на резисторах R42, R43. Должно быть 200 … 250 мВ, значит ток покоя 20-25 мА. Если оно больше, то необходимо уменьшить сопротивление R30, если меньше, то R31 соответственно увеличить. Может случиться так, что ток покоя UA будет несимметричным — в одном плече 5-6м, в другом 50мА.В этом случае выньте транзисторы из защелки и продолжайте без них. Эффект не нашел логического объяснения, но пропал при замене транзисторов. Вообще нет смысла в защелке использовать транзисторы с большим h31. Такое усиление от 50.
После настройки снова проверяет ток ТСС. Его следует измерять по падению напряжения на резисторах R79, R82. Ток 100 мА соответствует падению напряжения 33 мВ. Из этих 100 мА около 20 мА потребляет предполный каскад и до 10 мА может идти на управление оптопары, поэтому в случае, если на этих резисторах падает, например, 33 мВ — ток покоя будет 70 … 75м. Уточнить это можно при измерениях падения напряжения на резисторах в эмитентах выходных транзисторов и последующем суммировании. В остальном выходные транзисторы от 80 до 130 мА можно считать нормальными, а заявленные параметры полностью сохранены.
По результатам замера напряжений на коллекторах Т15, Т18 можно сделать вывод о достаточном токе управления через оптопару. Если Т15, Т18 почти в насыщении (напряжения на их коллекторах отличаются от питающих менее чем на 10 В) — то необходимо примерно в полтора раза снизить показатели R51, R56 и снова заморозить.Ситуация с напряженностью должна измениться, а остальное — оставаться преждевременным. Оптимальным считается тот случай, когда напряжения на коллекторах Т15, Т18 составляют примерно половину питающих напряжений, но вполне достаточно отклонения от мощности 10-15В, это резерв, который нужен для управления оптопарой по музыкальному сигналу и реальному нагрузка. Резисторы R51, R56 могут нагреваться до 40-50 * С, это нормально.
Мгновенная мощность в очень тяжелом корпусе — при выходном напряжении, близком к нулю — на транзисторе не превышает 125-130 Вт (по техническим условиям допускается до 150 Вт) и действует практически мгновенно, что не должно вести себя никак. последствия.
Срабатывание защелки можно определить как субъективно-резкое снижение выходной мощности и характерный «грязный» звук, проще говоря — будет сильно искаженный звук.
4. Предварительный усилитель и его БП
Материал высокого качества PU:
Служит для коррекции тембра и выделения при регулировке громкости. Возможно использовать для подключения наушников.
Как темпрел Т.Б. Матюшкина хорошо использовалась.Он имеет 4-х акцентную регулировку LC и плавную регулировку RF, а его отклик хорошо соответствует слуховому восприятию, во всяком случае классический мост TB, (который тоже можно применить), слушатели оценивают ниже. Реле позволяет при необходимости отключить все частотные коррекции в тракте, уровень выходного сигнала настраивается быстродействующим резистором по равенству усиления на частоте 1000 Гц в режиме ТБ и при байпасе.
Расчетные характеристики:
кг в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц — менее 0.001% (типичное значение около 0,0005%)
Номинальное входное напряжение, 0,775
Перегрузочная способность в байпасе ТБ — не менее 20 дБ.
Минимальное сопротивление нагрузки, при котором гарантируется работа выходного каскада в режиме A — с максимальным размахом выходного напряжения «от пика к пику» 58V 1,5 ком.
При использовании ПУ только с SD плеерами допустимо снижение напряжения блока питания до + \ — 15В т.к. диапазон выходных напряжений таких источников явно ограничен сверху, на параметрах это не отразится.
Комплект плат состоит из двух каналов ПУ, РТ Матюшкина (по одной плате на оба канала) и блока питания. Печатные платы разработаны Владимиром Лепоеином.
Результаты измерений:
Большинство аудиопродуктов довольно категоричны и не готовы к компромиссу при выборе оборудования, справедливо полагая, что воспринимаемый звук должен быть чистым, сильным и впечатляющим. Как этого добиться?
Поиск данных по вашему запросу:
Усилитель Natalie Home
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, Цены:
Обсуждения, статьи, инструкции:
Дождитесь поиска поиска по всем базам.

По завершении появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Пожалуй, главную роль в решении этого вопроса сыграет выбор усилителя.
Функция
За качество и мощность воспроизведения звука отвечает усилитель. При этом при покупке стоит обратить внимание на следующие обозначения, обозначающие внедрение высоких технологий в производство аудиотехники:

Hi-Fi. Обеспечивает максимальную чистоту и точность звука, избавляя его от посторонних шумов и искажений.
Hi-End. Выбор перфекциониста, готового много платить за удовольствие различать мельчайшие нюансы любимых музыкальных композиций. Часто в эту категорию входит оборудование для ручной сборки.
Технические характеристики, на которые следует обратить внимание:
Входная и выходная мощность. Показатель номинальной выходной мощности имеет решающее значение, потому что значения Edge часто ненадежны.
Частотный диапазон. Варьируется от 20 до 20 000 Гц.
Коэффициент нелинейных искажений.Здесь все просто — чем меньше, тем лучше. Идеальная стоимость, по оценкам экспертов — 0,1%.
Соотношение сигналов и шум. Современная техника допускает значение этого показателя более 100 дБ, что сводит к минимуму посторонние шумы при прослушивании.
Коэффициент демпфирования. Отражает выходное сопротивление усилителя в соотношении с номинальным сопротивлением нагрузки. Другими словами, достаточный показатель демпфирующего фактора (более 100) снижает возникновение лишних вибраций оборудования и т. Д.
Следует помнить: изготовление качественных усилителей — процесс трудоемкий и высокотехнологичный, соответственно слишком низкая цена При достойных характеристиках следует насторожить.
Классификация
Чтобы разобраться во всем многообразии рыночных предложений, необходимо различать товар по разным критериям. Усилители можно классифицировать:
По мощности. Предварительно — своеобразное промежуточное звено между источником звука и оконечным усилителем мощности.Усилитель мощности, в свою очередь, отвечает за силу и громкость выходного сигнала. Вместе они образуют законченный усилитель.
Важно: Первичное преобразование и обработка сигналов происходит в усилителях заранее.
По элементной базе различаются лампа, транзистор и интегральный разум. Последние возникли для объединения преимуществ и минимизации недостатков первых двух, например, качества звука ламповых усилителей и компактности транзистора.
По режиму работы усилители делятся на классы.Базовые классы — А, Б, АВ. Если усилители класса A потребляют много энергии, но дают высококачественный звук, а точность класса B — противоположность, класс AB представляется оптимальным выбором, представляя собой компромиссное соотношение качества сигнала и достаточно высокую эффективность. Также различают классы C, D, H и G, возникающие при использовании цифровых технологий. Также различают одношаговый и двухтактный режимы выходного каскада.
По количеству каналов усилители могут быть одноканальными, двух- и многоканальными.Последние активно используются в домашних кинотеатрах для формирования громкости и реалистичности звука. Чаще всего бывают двухканальные, соответственно для правой и левой аудиосистемы.
Внимание: Изучение технической составляющей при покупке, конечно, необходимо, но часто решающим фактором является элементарное прослушивание аппаратуры по принципу звуков нет звука.
Заявление
Выбор усилителя более оправдан целями, для которых он приобретается.Перечислим основные направления использования усилителей звуковой частоты:
В составе домашнего аудиокомплекса. Очевидно, что лучшим выбором будет двухканальная однобитовая лампа в классе A, также оптимальным выбором может быть трехканальный класс AB, где один канал определен для сабвуфера, с функцией Hi-Fi.
Для акустической системы в автомобиле. Наиболее популярные четырехканальные усилители AV или D класса, в соответствии с финансовыми возможностями покупателя. В автомобилях функция кроссовера также востребована для плавной регулировки частоты, что позволяет при необходимости срезать частоты в высоком или низком диапазоне.
Концертное оборудование. К качеству и возможностям профессионального оборудования предъявляются более высокие требования в связи с большим объемом звуковых сигналов, а также высокими требованиями к интенсивности и продолжительности использования. Таким образом, рекомендуется приобретать усилитель класса не ниже D, способный работать практически на пределе своей мощности (70-80% от заявленной), желательно в корпусе из высокотехнологичных материалов, защищающих от негативных погодных условий и погодных условий. механические воздействия.
В студии оборудование. Все вышеперечисленное действительно для студийного оборудования. Можно добавить про самый большой диапазон частот воспроизведения — от 10 Гц до 100 кГц по сравнению с таковым от 20 Гц до 20 кГц в бытовом усилителе. Также стоит отметить возможность раздельной регулировки громкости на разных каналах.
Чтобы наслаждаться чистым и качественным звуком, желательно заранее изучить все многообразие предложений и выбрать вариант аудиооборудования, максимально отвечающий вашим запросам.
Характеристики усилителя:
Мощность до + \ — 75V
Номинальная выходная мощность, Вт — 300 Вт \ 4 Ом
кг (THD) при номинальной выходной мощности на частоте 1 кГц, не более 0,0008 % (типовое значение — не более 0,0006%)
Коэффициент интермодуляционных искажений, не более 0,002% (типовое значение — менее 0,0015%)
В схеме UMPC присутствует:
Симметричный вход
Cliplip на OPBRON AOR124
Система защиты от токовых перегрузок и КЗ в нагрузке
Узлы обведены красным, которые не нужны для урезанной версии.В скобках — номиналы + \ — 45В.
Реализована защита:
Задержка включения АС
Защита от выхода, от KZ
Управление продувкой и отключением АС при перегреве радиаторов
Схема защиты
Рекомендации по сборке и настройке УМПС:
Перед запуском печатной платы необходимо произвести относительно несложные операции с платой, а именно — посмотреть на просвет, замыкания замыканий между дорожками в обычном освещение.Заводское производство, к сожалению, не исключает производственных браков. Пайку рекомендуется проводить припоем ПР-61 или аналогом с температурой плавления не выше 200 * С.
Во-первых, вы должны определиться с применяемым UA. Крайне рекомендуется использование ОУ от Analog Devices — в этом умзч их характерный характер несколько отличается от задуманного автором авторского, а слишком высокие скорости могут привести к фатальному самовозбуждению усилителя. Приветствуется замена ORA134 на Ora132, Ora627, т.к. у них меньшие искажения на ВЧ.То же самое и с AU DA1 — рекомендуется использовать ORA2132, ORA2134 (в порядке предпочтения). Допустимо использование ORA604, ORA2604, но искажений будет несколько больше. Конечно, вы можете поэкспериментировать с типом OU, но на ваш страх и риск. Умзч будет работать с КР544УД1, кр574уд1, но уровень смещения нуля на выходе будет увеличиваться, а гармоники увеличиваться. Звук такой … Думаю, комментарии не нужны.
С самого начала установки рекомендуется подбирать транзисторы попарно.Это не обязательная мера, т.к. усилитель проработает и при рассеянии 20-30%, но если ставить цель получить максимальное качество, то обратите на это внимание. Особо следует выделить выбор Т5, Т6 — их лучше всего использовать с максимальным h31 — это снизит нагрузку на ОУ и улучшит его выходной спектр. Т9, Т10 тоже должны быть как можно ближе. Для транзисторов выбор не является обязательным. Транзисторы выходного дня — если они из одной партии, забрать нельзя, т.к. культура производства на Западе несколько выше обычной и разброс закладывается в 5-10%.
Далее вместо выводов резисторов R30, R31 рекомендуется сдвинуть отрезки провода длиной в пару сантиметров, так как требуется подбор их сопротивления. Начальное значение 82 Ом даст ток включения около 20..25 мА, он был статистически от 75 до 100 Ом, сильно зависит от конкретных транзисторов.
Как отмечалось в теме над усилителем, использовать транзисторные оптопары не стоит. Следовательно, необходимо ориентироваться на AOD101A-g.Импортные диодные оптопары не тестировались из-за отсутствия, временно. Наилучшие результаты получаются на AD101 одной партии по обоим каналам.
Кроме транзисторов, необходимо подобрать дополнительные резисторы УНУ. Разброс не должен превышать 1%. Особенно тщательно нужно подбирать R36 = R39, R34 = R35, R40 = R41. Для ориентира отмечу, что при разбросе более 0,5% для варианта без ООС лучше не двигаться, т.к. будет нарастающая гармоника.Именно невозможность получить точные детали в одно время остановила эксперименты автора в надвигающемся направлении. Введение такой же балансировки в текущую цепочку ОС не решает проблему полностью.
Резисторы R46, R47 можно искать на 1 ком, но если есть желание точнее отрегулировать токовый шунт, то лучше сделать так же, как с R30, R31 — иметь разводку на подполе.
Как выяснилось при повторении схемы, при некотором совпадении возможно возбуждение в цепи слежения ЭП.Это проявлялось в виде неконтролируемого дрейфа тока покоя и особенно в виде колебаний с частотой около 500 кГц на коллекторах Т15, Т18.
Изначально на эту версию были заложены необходимые настройки, но проверить осциллографом все же стоит.
Диоды VD14, VD15 ставятся на радиатор для температурной компенсации тока покоя. Это можно сделать, протянув провода к выводам диодов и приклеив их к радиатору клеем типа «момент» или подобным.
Перед первым включением необходимо тщательно отмыть ножки флюсовых дорожек, проследить за отсутствием замыканий дорожек, убедиться, что общие провода подключены к средней точке конденсатора блока питания. Также настоятельно рекомендуется использовать на выходе yget цепочку Цобель и катушку, на схеме они не показаны, т.к. автор считает их применение правилом хорошего тона. Номиналы этой цепочки общие — это последовательно включенные резистор 10 Ом 2 Вт и конденсатор К73-17 или аналогичный емкостью 0.1 мкФ. Катушка намотана лакированной проволокой диаметром 1 мм на резисторе МЛТ-2, количество витков 12 … 15 (до заливки). На защите PP эта цепь разбавлена полностью.
Все транзисторы ВК и Т9, Т10 в разобранном состоянии — прикреплены к радиатору. Мощные транзисторы ТБ устанавливаются через слюдяные прокладки, а для улучшения теплового контакта используется паста типа КТТ-8. Околокомпьютерные пасты применять не рекомендуется — велика вероятность подделки, а тесты подтверждают, что зачастую CCT-8 — лучший выбор, к тому же очень недорогой.Чтобы не долететь до подделки — используйте CCT-8 в металлических тюбиках, как зубную пасту. До этого, к счастью, не дошел.
Для транзисторов в изолированном корпусе использование слюдяной прокладки необязательно и даже нежелательно, т.к. обнаруживает условия теплового контакта.
В согласовании с первичной обмоткой сетевого трансформатора включите лампочку на 100-150Вт — это избавит от многих неприятностей.
Включите выходы светодиода Optron D2 (1 и 2). Если все собрано правильно, потребляемый ток не должен превышать 40 мА (выходной каскад будет работать в режиме C).Постоянное напряжение смещения на выходе yget не должно превышать 10 мВ. Светодиод разблокировки. Ток, потребляемый усилителем, должен увеличиться до 140 … 180 мА. Если увеличивается больше, то проверьте (рекомендуется делать это стрелочным вольтметром) коллекторы Т15, Т18. Если все работает правильно, должны быть напряжения, которые отличаются примерно от 10-20 В. В случае, когда отклонение меньше 5 В, а ток покоя слишком велик — попробуйте заменить диоды VD14, VD15 на другие, это Очень желательно, чтобы они были с одной стороны.Ток покоя умзч, если он не укладывается в диапазон от 70 до 150 мА, также можно установить подбором резисторов R57, R58. Возможна замена диодов VD14, VD15: 1N4148, 1N4001-1N4007, KD522. Либо уменьшить протекающий по ним ток за счет одновременного увеличения R57, R58. В мыслях можно было реализовать вытеснение такого плана: вместо VD14, VD15 использовать переходы транзисторов с тех же сторон, что и T15, T18, но тогда придется значительно увеличить R57, R58 — до текущего тока зеркала должны быть полностью отрегулированы.При этом вновь вводимые транзисторы должны находиться в тепловом контакте с радиатором, как и диоды, вместо которых они установлены.
Далее необходимо установить ток покоя Unh. Оставьте включенный усилитель и через 20-30 минут проверьте падение напряжения на резисторах R42, R43. Должно быть 200 … 250 мВ, значит ток покоя 20-25 мА. Если оно больше, то необходимо уменьшить сопротивление R30, если меньше, то R31 соответственно увеличить. Может случиться так, что ток покоя UA будет несимметричным — в одном плече 5-6м, в другом 50мА.В этом случае выньте транзисторы из защелки и продолжайте без них. Эффект не нашел логического объяснения, но пропал при замене транзисторов. Вообще нет смысла в защелке использовать транзисторы с большим h31. Такое усиление от 50.
После настройки снова проверяет ток ТСС. Его следует измерять по падению напряжения на резисторах R79, R82. Ток 100 мА соответствует падению напряжения 33 мВ. Из этих 100 мА около 20 мА потребляет предполный каскад и до 10 мА может идти на управление оптопары, поэтому в случае, если на этих резисторах падает, например, 33 мВ — ток покоя будет 70 … 75м. Уточнить это можно при измерениях падения напряжения на резисторах в эмитентах выходных транзисторов и последующем суммировании. В остальном выходные транзисторы от 80 до 130 мА можно считать нормальными, а заявленные параметры полностью сохранены.
По результатам замера напряжений на коллекторах Т15, Т18 можно сделать вывод о достаточном токе управления через оптопару. Если Т15, Т18 почти в насыщении (напряжения на их коллекторах отличаются от питающих менее чем на 10 В) — то необходимо примерно в полтора раза снизить показатели R51, R56 и снова заморозить.Ситуация с напряженностью должна измениться, а остальное — оставаться преждевременным. Оптимальным считается тот случай, когда напряжения на коллекторах Т15, Т18 составляют примерно половину питающих напряжений, но вполне достаточно отклонения от мощности 10-15В, это резерв, который нужен для управления оптопарой по музыкальному сигналу и реальному нагрузка. Резисторы R51, R56 могут нагреваться до 40-50 * С, это нормально.
Мгновенная мощность в очень жестком корпусе — при выходном напряжении, близком к нулю — на транзисторе не превышает 125-130 Вт (по техническим условиям допускается до 150 Вт) и действует практически мгновенно, что не должно вести себя никак последствия.
Срабатывание защелки можно определить как субъективно-резкое снижение выходной мощности и характерный «грязный» звук, проще говоря — будет сильно искаженный звук.
В усилителе нет привычного термотранзистора, как в других UNUC с EA от WASO. Моргая всем координатором, чтобы разоблачить остальных, его просто нет. Настройка советника требует определенного уровня понимания «Что и как делать» и даже при хорошей теоретической подготовке обязательное чтение FAQ (см. Внизу страницы) по настройке до просветления.Тогда количество повторяющихся вопросов в теме значительно сократится.
Пока что ЕА 2014 делал от ЕА-2012, добавили — убрали элементы из схемы, не особо следили за порядковыми номерами. Для руководства порядком — используя схему и исключив схему и исключив разделы порядковых номеров элементов на платах и схемах из первого поста, была открыта тема «Продолжение EA 2014».
Платы по данной схеме производятся:
Помимо обновления маркировки, для уменьшения возможности образования шлейфов земли при сборке ЦЭКБС, внесены изменения в проводку GND.GND1 Рядом с выходным терминалом подключен к GND1 (вход земли) с петлей добычи.
т.к. на плате защиты динамиков цепочка Цобель есть, на плате UNUC она не дублировалась. Обратите внимание, что при настройке перед Поверните цепной навес, например, как на картинке.
Немного о комплектации. Самая бюджетная пара транзисторов в каскаде выходного дня (далее ВК) была произведена компанией Toshiba 2SA1943 / 2SC5200.Транзисторы Sanken или Ons (Motorola) будут дороже, но их компенсируют как более музыкальные по сравнению с Toshiba. Уважаемые, поэтому не так часто используются микросхемы LM318H / LM118H от фирм Thomson или NSC в металлическом корпусе, собираемые V2014EA ставятся в первую очередь. Очень хорошие отзывы о M / s LT318An (Linear), по структуре LT-seed — это тот же LM, но Linear запоминается (я их покупал) качественными продуктами, в частности, укрепляющими веществами.Казалось бы, м / х с одним названием, но разные производители должны работать одинаково или хотя бы близко, внутренняя структура одна. Но практика показала, что и в V2014EA, и в других UNG не рекомендуется использовать LM318 от Ti, звук блеклый, а от UTC не стоит, никакой звук с трудом «лечится». Это хорошо показали M / s LME49710NA NSC (Ti) в пластиковом корпусе и особенно LME49710HA в металлическом корпусе TO-99. Металлический корпус дороже, местами платный, но раньше собирал на «пластике», уверенно «ну где еще лучше по звуку, все, лимит», просто не ожидал такого увеличения прозрачности, воздушности и передача нюансов »с м / ц в металле.Пробовал LME49990MA, выпускается только в корпусе SO8, вот вроде кому и как повезло из партии м / с. У кого-то написано «ставь режимы и наслаждайся», у кого-то «жильё … поправку забрать». В общем, M / C показал себя несколько «капризным», ни с одним набором транзисторов в UN-е был готов к работе.
По поводу использования электролитов можно сказать одно, возможно все «Карман». SAMWHA вполне подходит для бюджетного варианта.
Коррекция использует высоковольтную керамику.Высоковольтная керамика имеет толстые пластины, что гарантирует отсутствие пьезоэлектрического эффекта. Рекомендую попробовать отечественную керамику К10-43А. Приступим к прослушиванию плюсов: они состоят из двух микросхем, одна с плюсом, другая с минусом ТКЕ (изменение емкости при изменении температуры), т.е. смена тары в одной микросхеме компенсируется другой. Все К10-43А НП0 1% и ОС (особо стабильные), с корпусом из пластика, т.е. виброустойчивы. К10-47А, конденсаторы пиковые по-прежнему хороши, чем на напряжение 250 — 500В, т.е.е. Пластины из керамики толстые, пьезоэффект исключен.
Некоторые технические моменты по сборке на примере использования микросхем LM318N и OPA134-X:

Обращаю внимание на два момента: 1. В LM318N поправка C5, а в OPA134-X RKOR-C5. Поэтому на плате предусмотрена в зависимости от типа м / с ставить C или RC, в тех случаях, когда в коррекции только с, то R ставится перемычка 1206-0. Смотрите изображение:
2. Это балансировка микросхемы, установка «0» на выходе УНГ с помощью многооборотного триггера.На фотографиях мы видим, что LM318-I сбалансирован на ножках 1 и 5, средняя ступня совместного предприятия находится на плюсе мощности, а OPA134-X на ножках 1 и 8, среднее значение составляет также на плюсовую мощность. В зависимости от типа м / с предусмотрено включение СП «Балансировка» на выбор 1 и 5 или 1 и 8, для этого имеется достаточная капля олова, чтобы укоротить нужные участки. Смотрите изображение:
Не думал, что проблемы с креплением R66, R67.Автор рекомендует устанавливать номинальные ставки в пределах 0r3 — 0r43. Для уменьшения габарита в ПП используются микросхемы резисторов 2512 с установкой снизу. Обычно рулонов 2512-1р 3 шт. Параллельно 1R / 3 = примерно 0r333. И тут вопрос нефанчика «А почему четыре места под чипы 2512?». А если нет 2512-1r, закончившегося на планете Земля …, то возьмите 2512-1r2 — 2512-1r6 и впаяйте четыре штуки в параллель. Теперь понятно)?
Монтаж верхнего уровня :
Монтаж нижнего слоя :
Архив схем, установок и сверлений.Бывают «конфликты» принтера и PDF-ки — речь идет о файле в архиве «Кража», а не распечатанном 1: 1. Контролировать строчку или приложить плату к распечатанному листу. Размер ПП 198,12 х 66,55 мм («кривые» габариты, т.к. сетка проводки дюймовая). ПП был сделан специально узким, минимальная ширина крайних точек установленных транзисторов ПК 85 мм позволяет разместить УНГ в корпусах амфитонного типа (высота 100 мм).
Архив описания работы и настроек линейки UNG EA от WASO.
Сборка на заказ :
Если для кого-то отладка этого дяди сложна, и очень хочется послушать, то по вопросу сборки можно обращаться к Спиридонову (Вячеслав).
Дядя V2014 Сборы EA собраны :
Плата питания на двойное моно, электролиты D = 30мм:
Плата питания для тех, кто хочет увеличить емкость в фильтре при разделении UN-A и выходным каскадом (VC), электролиты D до 25 мм:
С двухуровневым питанием для тех, кто хочет, чтобы VT27 / 28 запитывался через фильтр, см. «Cut / Connect» на примере положительного плеча, с минусом те же манипуляции:
При одноуровневом питании подключить перемычку (по каплям).А вот чтобы VT27 / 28 питался через фильтр, см. Рекомендации выше:
Во второй редакции ПП V2014EA были исправлены неточность проводки, необходимость обрезать дорожки. Как и планировалось ранее, власть УНГ может быть одно- или двухуровневой. При одноуровневой диете нужно капать оловом к контактным площадкам (см. Стрелки), т.е. восстанавливать проводники в плечах питания +/- u, при двухуровневой этого делать не нужно. В обоих вариантах мощность un-a проходит строго через RC-фильтр.
видов, схем простые и сложные
Если музыка для вас — это не просто набор звуков и нот, то такое устройство, как усилитель для динамика или сабвуфер, просто необходимо. Истинные ценители музыки, благодаря этому устройству, выставляют динамик таким образом, что любая мелодия звучит сказочно и завораживает с каждой секундой все больше. И совсем не обязательно бежать в магазин и тратиться на его покупку. Достаточно просто сделать «усилок» своими руками.Как именно, давайте разберемся.
Как сделать усилитель звука своими руками? Изготовление корпуса
Для начала нужно подготовить корпус, в котором все электронное устройство будет защищено от различных механических повреждений, влаги и других негативных воздействий окружающей среды. Поскольку в приведенном выше списке мы упоминали защиту от повреждений, эта деталь будет металлической, и, чтобы не утяжелять устройство, можно использовать несколько. После этого вырежьте заготовки и сделайте вертикальные стойки.Что касается габаритов, то толщина нашего усилителя будет порядка 5-6 сантиметров, а размеры стеклянной крышки — 4х1 миллиметр. Высота всей стойки примерно 5-5,2 сантиметра. При оформлении корпуса элемента не забывайте о горизонтальных элементах каркаса. При сборке конструкции в качестве соединительных элементов следует использовать 3-4 самореза, желательно серии М3. В этом случае необходимо на одной из стоек сделать два квадрата, нижнюю и заднюю стенку.Для этого вам понадобится лобзик по металлу и алюминиевый лист 1,5 мм. Все это потом тоже крепится к конструкции саморезами.
Также в вопросе «как сделать усилитель для колонок» необходимо обратить внимание на переднюю панель. Для этого возьмите полоску алюминия толщиной 5 мм и сделайте планку, которая скроет весь механизм. Чтобы придать устройству «человеческий» вид, покрасьте его краской из баллончика.
Pay
Если вы хотите знать, как это сделать правильно, помните, что главное в нем не корпус (хотя он тоже играет немаловажную роль в дизайне), а доска.И если в первом случае может быть допущено несколько ошибок, то каждая ошибка в конструкции второго механизма может существенно повлиять на работоспособность и качество звука динамика в целом. Как сделать усилитель звука своими руками? Плата коммутации изготавливается следующим образом:

Последние каскады
После этого нужно позаботиться о плате за конденсаторы и изоляцию. На завершающем этапе вопрос, как сделать усилитель звука своими руками, сопровождается вынесением ручки управления устройством на лицевую панель.После того, как он там закреплен, вы можете наслаждаться мелодичным звуком!
Причем такие самоделки, которые на первый взгляд могут оказаться непростыми. В этой статье я расскажу, как без особых трудностей и финансовых затрат сделать самодельный аудиоусилитель.
Многие новички в радиобизнесе знают, что усилитель звука, будь то стерео или магнитола, состоит из основного элемента, например микросхемы.
Интегральные схемы для усилителей широко используются в бытовой технике, такой как телевизоры и компьютерные колонки.Но дело в том, что усилитель в таких случаях слабоват, и будет стоить дороже, так как он уже собран.
Для того, чтобы собрать усилитель звука, он питается кстати от блока питания 12 В необходимо:
Микросхема усилителя, куплена в радиомагазине за 56 руб.
Конденсаторы, одна на 2200 мкФ, другой на 100 мкФ
Стекловолокно, небольшого кусочка хватит на нашу микросхему
Коробка для корпуса.
Штекер Tulip
Штекер для ввода звука, от сломанных наушников или динамиков компьютера, где бы то ни было
Switch
Пять проводов
Радиатор охлаждения
Четыре винта
Горячий клей
Канцелярский нож
Паяльник, для удобства 20-40 Вт
Канифоль
Термопаста
Лак, разбавитель, перекись водорода, лимонная кислота, соль.
Все компоненты готовы и в сумме стоят не более 150 рублей, так что микросхему можно вытащить из телевизора, что даже более-менее распространено на рынке, такого усилителя в старом не будет. -стайл ТВ.
Давайте для начала вооружимся стекловолокном, перекисью водорода, лимонной кислотой и солью. Весь этот раствор нужно перемешать в посуде с высотой стенок 10-20 мм, смешать в пропорции 50 мл перекиси на 15 грамм лимонной кислоты, добавить туда щепотку соли, достаточно 5 грамм.
Следующим шагом будет покраска будущих дорожек доски лаком для ногтей. Делаем это аккуратно, счищаем излишки растворителем. Для нашей микросхемы такое расположение дорожек необходимо.
Ждем 5 минут и опускаем плату в раствор, в среднем плата должна протравиться за 30-40 минут. По прошествии времени необходимо удалить лак.

Когда лак был стёрт (можно использовать любой растворитель), нужно проверить свет на предмет смещения и ошибок, например, прилипания одной ноги к другой, в случае ошибки это может быть поправил канцелярским ножом.

Теперь плату нужно покрыть слоем олова, сначала дорожки промазываем канифолью, потом все дорожки залуживаем паяльником. Затем прикрепляем микросхему и припаиваем строго к ножкам. Перегревать микросхему нельзя, возможно, она не работает.

Далее можно припаять провода, сначала припаиваем звуковой выход, берем два провода и припаиваем их к нашему штекеру для подключения тюльпана. У нас один звуковой выход.

После выхода звука впаиваем перемычку между 4 ножками и 7, это минус.

Далее к третьей дорожке припаиваем конденсатор на 100 мкФ.

Плюс припаиваем к дорожке и минус к другой стороне дорожки, как на фото.

Для питания необходим фильтр; это будет конденсатор на 2200 мкФ. Припаиваем к плюсу и минусу блока питания.

Припаиваем два провода к силовым дорожкам.

Следующий шаг — пайка штекера аудиовхода.

На этом усилитель полностью готов; перед установкой в корпус лучше проверить, предварительно закрепив на радиаторе.После проверки можно все установить в кейс. Сначала с помощью канцелярского ножа вырезаем отверстия для установки радиатора.

На фото видно, что все прошло хорошо. Затем нужно закрепить радиатор четырьмя винтами.

Когда радиатор плотно сидит, можно сделать отверстия для подключения к динамику через тюльпан и выключатель питания. Склеиваем все на термоклей. Затем через термопасту можно установить усилитель на радиатор.
Наверняка многие хотели бы иметь дома аудиосистему 5.1, но для частых случаев цены на такие усилители довольно высоки. Расскажу, как просто и не очень дорого собрать 4-х канальный усилитель для такой системы. Покопавшись в интернете, выбрал самый простой в сборке и недорогой усилитель достаточной мощности. А именно усилитель на довольно популярной микросхеме TDA 1558Q. Сама эта микросхема уже представляет собой готовый 4-х канальный усилитель мощностью 11 Вт на канал, но этой мощности будет недостаточно для получения качественного и объемного звука. Так что подключим мостовым методом, проще говоря, спариваем 2 канала и получаем 2-канальный усилитель мощностью 22 Вт на канал.Таким образом, берем две микросхемы и в итоге получаем 4х22 Вт. Если отдельно трогать микросхему, то одним из плюсов можно назвать простейшую схему подключения, невысокую цену и приличную мощность при небольшом униполярном напряжении, защиту от короткого замыкания. перегрев и неправильное подключение питания. Недостатки: низкий КПД около 50% (Большое потребление тока и сильный нагрев даже в режиме холостого хода) Также на пиковой мощности резко обрезается звук и переходит гул.
А теперь перейдем к сборке и сначала познакомимся со схемой.
Схема предельно проста и собирается за 10-15 минут, простота позволяет паять ее поверхностным монтажом, также стоит напомнить, что схема имеет тепловые характеристики утюга и требует радиатора около 600 см2 в площадь и либо открытый корпус, либо принудительное охлаждение в виде вентилятора.
Вот набор деталей, которые мне понадобились для сборки усилителя.
Я использовал два диодных моста по той причине, что использовал трансформатор с двумя одинаковыми обмотками, обычно достаточно одной на 8 А.
Два штекера 3,5 были куплены отдельно для включения в звуковую карту компьютера.
Теперь думаю можно переходить к собственно сборке усилителя. Готового блока питания у меня не было и мне пришлось собирать его самому, и я рекомендую вам сделать то же самое, так как найти готовые блоки питания с необходимым запасом мощности непросто, так как при напряжении 17 В, одна микросхема потребляет около 3 А даже в «тихом» состоянии. Также, если выключить 14-й контакт, то усилитель перейдет в «Спящий режим» и потребление тока снизится до пары сотен мА
И так для начала найдем трансформатор необходимой мощности , тогда выпрямитель можно спаять самостоятельно, но все же советую взять готовый диодный мост.Берем и устанавливаем на небольшой радиатор. (Маленького у меня не было)
Далее припаиваем конденсаторы
Так как мне тоже нужно было установить трансформатор и для другого устройства, я решил отделить БП от самого усилителя.
Так как я использовал этот усилитель для домашнего компьютера, то решил «связать» включение усилителя с включением компьютера как это сделать описано в этой статье () Я точно не пошел по пути что в статье я подключил реле к желтому и черному (12В) проводам идущим от блока питания системного блока и вывел провод от него к блоку питания усилителя.Еще хочу сказать, что чем выше напряжение, тем лучше звук на большой громкости, но соответственно и нагрев увеличивается, оптимальное напряжение питания 15 В при превышении порога в 17 вольт усилитель становится бесшумным (При в это время, пока напряжение превышено), поэтому, если нет звука, измерьте напряжение.
А теперь перейдем к сборке самого усилителя. Поскольку схема включения микросхемы наверное проще и проще не бывает, решил все спаять навесной установкой.
Сначала прикрепляем микросхемы к радиатору, предварительно рекомендуется покрыть переход термопастой
После этого, глядя на схему, загибаем необходимые контакты (14, 5, 13 — Блок питания плюс 3, 7, 11 — минус питания и т.д.) Лишние контакты можно откусить, чтобы они не мешали.
После того, как вы пропаяли все необходимые провода и конденсаторы, необходимо избавиться от ненадежности «хлипкости» (для настенного монтажа), рекомендую использовать термоклей для аккуратной заливки контактов во избежание короткое замыкание между ними.
Фактически усилитель как таковой готов, т.е. он уже может полноценно работать. Но я сильно сомневаюсь, что кто-то будет готов украсить свой стол такой железкой. А значит, нужен чехол, все зависит от вашей фантазии, я просто взял корпус от битого дисковода.
Для начала тем же термоклеем закрепил заглушку от лотка для диска и приклеил свой светодиод.

Усилитель готов. Регуляторы громкости и баланса я не установил по той причине, что сейчас даже самые бюджетные аудиокарты комплектуются отличным программным обеспечением для этих целей.
Если коснуться цены, то все не очень дорого.
1. Микросхемы TDA1558Q — 80 руб. 1 шт.
2. Конденсаторы (0,22 мкФ 4 шт. 0,1 мкФ 2 шт.) 35 руб. для всех
3. Конденсатор 25В 6800мкф 38 руб. 1 шт.
4. Термопаста 40 руб.
5. Диодный мост 1000в 8А 20 руб.
Все покупалось в специализированных магазинах на радиорынке.
Удачи желающим повторить!
Всем привет, в этой статье мы рассмотрим подробную сборку УНЧ (Low Frequency Amplifier) на TDA8560.Схема достаточно простая, и эта статья будет также отличаться от других тем, что здесь мы будем собирать конструкцию не навесным способом, как это часто делают со специализированными микросхемами, а на печатной плате. Хотя тем, кто только начинает осваивать самостоятельную сборку УМЗЧ, для эксперимента рекомендуется подключать его «на проводах». В общем, приступим. Для начала изучим даташит на микросхему и саму принципиальную схему усилителя:
Нам понадобится:
Сама микросхема TDA8560 — 1 шт.
Конденсатор керамический или пленочный — 0.47 мкФ (микрофарад) 2шт
Керамический или пленочный конденсатор — 100 нФ (нанофарад) 1шт
Резистор — 22 кОм мощность 0,25 Вт 1 шт
Конденсатор электролитический — 1-4 мкФ (микрофарад) от 16 В 1шт
Конденсатор электролитический — 2200 мкФ (микрофарад) ) от 16В 1шт
Клеммы для подключения (опционально)
Штекер «Джек 3.5 стерео» — 1шт
Радиатор в 4 раза больше микросхемы
Технические характеристики:
Usup. = +8 … + 18 В
Усуп. оптим. = +12 … + 16 В
Iпотр макс.- до 4 А (4 Ом), до 7 А (2 Ом)
I потребление среднее — 2 А (4 Ом), 3,5 А (2 Ом)
Иконки. (Uin = 0) = 115 … 180 мА
Uin = ~ 40 … 70 мВ (без R *)
Uinx. = ~ 0,2 … 4 В (R * = 20 … 200 кОм)
Кусил. = 46 дБ (в 200 раз)
фоперация = 10 … 40000 Гц (-3 дБ)
Харм. = 0,1% (20 Вт; 2 Ом; 1 кГц)
Rload. = 1,6 … 1б Ом

АЧХ усилителя
Приступим к сборке устройства и сначала протравим плату, файл PCB.
Паяем саму микросхему
Паяем конденсаторы керамические на 0,47 мкФ
Припаиваем резистор 22 кОм и электролитический конденсатор 2200 мкФ
Ахтунг ! Не включайте прибор без радиатора ! Подключаем динамики и запускаем … Завелась с первого раза, так как паял без ошибок и микросхема оказалась исправной.
Данная микросхема усилителя практически не отличается от своих сотовых коробок, таких как TDA8563 , TDA1555 , TDA1552 и TDA1557 … Разница только в выходной мощности — подключение точно такое же. Видео работы этой микросхемы вы можете посмотреть ниже:
Видео УМЗЧ
Блок питания усилителя можно взять готовым от компьютера. Так как его мощности хватит с избытком, можно даже выключить кулер, он все равно не перегреется. Собрал схему Вар .
Обсудить статью УСИЛИТЕЛЬ ЗВУКА СВОИМИ РУКАМИ
Делаем простой усилитель звука своими руками.Нам понадобится следующее:
1) Катушка: L1 5uH
2) Резисторы: R1, R3 2.2 кОм; R2, R5 22кОм; R4 680 Ом; R6 2,2 Ом; R7 10 Ом.
3) Конденсаторы: С1, С4- 4,7 мкФ-25В; С3-22 мкФ-25В; С3-22 мкФ-25В; С5-0,47 мкФ-25В; С6, С7-1000 мкФ-35В.
4) Микросхема: DA1 TDA2050
Также для пайки необходимо приобрести: керамический паяльник, припой, стеклопластик, хлорное железо, флюс (канифоль), динамик (для проверки работоспособности усилителя), блок питания 10 В («коронка»). »), провода, разъем, радиатор (сначала микросхема сильно не нагреется, но охлаждение ставить все же рекомендуется), глянцевая фотобумага.
А теперь самое интересное, готовимся к работе. Вот схема нашего устройства:
Теперь нам нужно сделать верстку, что проще всего сделать в программе верстки спринта. После того, как макет готов, печатаем наш макет на фотобумаге (принтер должен быть лазерным!). Затем выкладываем распечатанный фрагмент на нашу доску и прогладим утюгом 5-10 минут. Затем опускаем под воду и легкими движениями снимаем бумагу. Теперь нам нужно протравить плату. Для этого берем хлорное железо и добавляем в слегка подогретую воду и окунаем туда доску (ни в коем случае не используйте посуду, предназначенную для еды!) Процесс травления занимает от 10 минут до 5-8 часов, все зависит от от количества раствора и температуры воды.После протравливания платы счищаем красочный слой, в результате чего наши дорожки станут медными. Осталось спаять элементы. Для начала просверлим отверстия под наши элементы, после чего рекомендуется смазать гусеницы флюсом. После этого по схеме вставляем все элементы и спаиваем их. На этом наша работа переходит в завершающую стадию, проверку на работоспособность.
Подключив питание, динамик и подключив разъем к разъему 3.5-миллиметровое устройство, вы можете слышать свою любимую музыку. Для удобства вы можете придумать чехол для своего устройства, пример корпуса вы можете увидеть ниже.
LM1875 оригинал, стереоусилитель с регулятором тембра
Логическим продолжением усилителя мощности kitON на LM1875 является полноценный усилитель мощности с тембральным блоком.
На небольших размерах платы удалось разместить полноценный блок питания, а это значит, что блок питания подключается напрямую к вторичным обмоткам трансформатора ответвлением от середины.Также на плате находится прекрасно звучащий темблок с громкостью / низкочастотным динамиком / средними / высокими частотами, что позволит настроить тональный баланс для любого меломана.
Используются оригинальные микросхемы LM1875, а также компоненты исключительно высокого качества!
Напряжение питания переменное 2х10 … 18В с подключением в средней точке.
Мощность зависит от напряжения и тока нагрузки 15-25Вт

Класс усилителя AB
Встроенная защита Есть
Чип LM1875
Прирост 33
Максимальное напряжение питания (биполярное / постоянное) DC 28V
Минимальное напряжение питания (биполярное / постоянное) DC 18 В
Количество каналов стерео
Мощность при 4 Ом 25 Вт
Напряжение питания, максимальное (переменное / 2 плеча) AC 18 В
Напряжение питания, минимум (переменное / 2 плеча) AC 10 В
THD 0.015% при 20 Вт при 4 Ом
Схема задержки включения динамиков от усилителя. Радио для всех
Защита акустических систем от постоянного напряжения на выходе усилителя «Бриг» (скопировано с одноименного усилителя советской промышленности) уже много лет знакома многим радиолюбителям. За прошедшие годы эта схема зарекомендовала себя как лучшая в плане экономии сотен и тысяч акустических систем.Схема надежная и простая.
Представленная мною ниже схема — одна из разновидностей защиты «Бриг». Каркас схемы остается прежним. Изменения коснулись только номиналов схемы и моделей транзисторов.
Характеристики цепи:
Напряжение питания: +27 … + 65 В
Время задержки подключения динамика: 2 секунды
Чувствительность входа постоянного тока: +/- 1,5 В
Широкий диапазон питающих напряжений обеспечивается применением в цепи питания стабилизатора напряжения для VD5, VD6, R13 и транзистора VT5.На транзисторе VT5 необходимо установить небольшой радиатор. Если значительно увеличить площадь радиатора и заменить транзистор VT5 на BD139, можно поднять максимальное напряжение питания до + 120В.
В качестве драйвера реле использован составной транзистор, что позволило отказаться от дополнительного маломощного транзистора и сэкономить место на плате. В качестве задающего транзистора для реле можно использовать и другие составные транзисторы (VT3 VT4), например: BD875 или KT972.Перед заменой транзисторов на аналогичные следует свериться с их распиновкой. это не одно и то же для всех перечисленных транзисторов.
Транзисторы VT1 и VT2 можно заменить на BC546-BC548 или КТ3102. Также не забываем о распиновке, как и в предыдущем случае.
VD3 и VD4 необходимы во избежание помех при переключении контактов реле. VD1 и VD2 необходимы для защиты VT1 и VT2 соответственно от пробоя BE перехода при наличии на входе схемы отрицательного напряжения менее -15В.
Схема также предусматривает задержку подключения акустической системы (AC) на 1-2 секунды. Это необходимо для того, чтобы в момент включения усилителя из динамика не было слышно хлопка или других неприятных звуков, сопровождающих переходные процессы в усилителе. Конденсаторы C3 и C4 отвечают за время задержки подключения переменного тока. Чем больше их емкость, тем больше время задержки подключения акустики. С рейтингами, показанными на диаграмме, время задержки составляет около 2 секунд.
Реле необходимо использовать с обмоткой управления 24 В, 15 мА и током не менее выходного тока усилителя. Я использовал реле — Tianbo HJR-3FF-S-Z.
Фото готового устройства
Перечень радиоэлементов
Обозначение Тип Номинал сумма Примечание Оценка Мой ноутбук
VT1, VT2 Транзистор биполярный
2N5551
2 BC546-BC548 или KT3102 В блокнот
VT3, VT4 Транзистор биполярный
BDX53
2 BD875 или KT972 В блокнот
VT5 Транзистор биполярный
BD135
1 В блокнот
VD1-VD4 Выпрямительный диод
1N4148
4 В блокнот
VD5 Стабилитрон
1N4742
1 В блокнот
VD6 Стабилитрон
1N4743A
1 В блокнот
C1, C2 47 мкФ 2 В блокнот
C3-C5 Конденсатор электролитический 220 мкФ 3 В блокнот
R1, R5 Резистор
1 кОм
2 В блокнот
R2, R6, R13 Резистор
1.5 кОм
3 В блокнот
R3, R7 Резистор
4,3 кОм
2 В блокнот
R4, R8 Резистор
Мы проверили его работоспособность, оценили качество звука основного канала. Пора добавить в него модуль защиты от случайных замыканий, чтобы все работы не уходили в лес из-за неизбежных аварий при его эксплуатации.Так же соберем остальные маломощные УНЧ каналы для подключения тыловых колонок.
ЗАЩИТА КАК УМЗЧ

Изначально задумывалось использовать схему защиты от БРИГ , но потом, прочитав отзывы о симисторной защите, захотелось попробовать. Блоки защиты делали в самом конце, тогда было туго с финансами, а симисторы и другие элементы схемы оказались для нас достаточно дорогими, поэтому мы вернулись к релейной защите.Напомню, что все схемы находятся на рассмотрении.
В результате были собраны три блока защиты, один из них для усилителя сабвуфера, а два других — для каналов ОМ.

В сети можно найти большое количество схем блокировки защиты, но я пробовал эту схему много раз. При наличии постоянного напряжения на выходе (выше допустимого) защита мгновенно срабатывает, сохраняя динамический напор. После подачи питания реле замыкается, а при срабатывании цепи должно размыкаться.Защита включает голову с небольшой задержкой — это, в свою очередь, дополнительная страховка и щелчок после включения практически не слышен.

Компоненты блока защиты могут отличаться от заданных, основной транзистор можно заменить на наш KT815G , б / у высоковольтные транзисторы MJE13003 — у меня их оптом, кроме того они достаточно мощные и не перегреваются при работе, поэтому радиатор им не нужен.Маломощные транзисторы можно заменить на S9014, 9018, 9012 , даже на КТ315 , лучший вариант — 2N5551 .

Реле на 7-10 Ампер, можно подобрать любое реле на 12 или 24 Вольт, в моем случае 12 Вольт.

Блоки защиты для каналов ОМ устанавливаются возле трансформатора второго инвертора, все это работает достаточно четко, на максимальной громкости защита может срабатывать (ложно) крайне редко.
УСИЛИТЕЛИ НИЗКОЙ МОЩНОСТИ

Потребовалось много времени, чтобы решить, какой усилитель использовать для маломощных акустических систем. Как дешевый вариант я сначала решил использовать микросхемы TDA2030 , потом подумал, что 18 Вт на канал мало и перешел на TDA2050 — мощный аналог на 32 Вт. Затем, сравнивая звучание основных вариантов, выбор пал на понравившуюся микросхему — LM1875 , 24 Вт и качество звука на 2-3 порядка лучше, чем у первых двух микросхем.

Долго копался в сети, но печатную плату под свои нужды не нашел. Сидя за компьютером несколько часов, была создана версия для пятиканального усилителя на микросхемах LM1875 , плата получилась довольно компактной; На плате также есть блок выпрямителей и фильтров. Этот блок был полностью собран за 2 часа — к тому времени все комплектующие были в наличии.

ВИДЕОУСИЛИТЕЛЬ

Качество звука этих микросхем на очень высоком уровне, в итоге разряд Hi-fi , выходная мощность приличная — 24 Вт синус, но в моем случае мощность увеличивается за счет увеличения напряжения питания до 24 вольт, в этом случае вы можете получить около 30 ватт выходной мощности.На основной плате усилителя у меня было место для 4-х канального усилителя на TDA2030 , но как-то не понравилось …

Плата для LM прикреплена к основному УНЧ доска через столбы в виде трубок и болтов. Питание для этого блока берется от второго инвертора, предусмотрена отдельная обмотка. Конденсаторы выпрямителя и фильтра расположены непосредственно на плате усилителя. В качестве выпрямительных диодов используются уже традиционные диоды , КД213А, .
Дроссели для сглаживания ВЧ помех не использовал, да и использовать их нет необходимости, так как даже в достаточно брендовых автомобильных усилителях их часто не дают. В качестве радиатора я использовал набор дюралюминиевых заготовок 200х40х10 мм.

К плате также прикреплен кулер, который одновременно отводит теплый воздух от этого блока и обдувает радиаторы инверторов. С электроникой аудиокомплекса мы полностью разобрались — переходите к С уважением — AKA KASYAN .
Обсудить статью БЫТОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ — УНЧ И ЗАЩИТА
Несколько разных схем устройств. предназначен для защиты акустических систем (переменного тока) и реализации временной задержки перед подключением переменного тока к выходу усилителя мощности звука.
Схема защиты и задержки включения на четырех транзисторах
Данное устройство предназначено для задержки включения громкоговорителей на время переходных процессов в УМЗЧ при включении питания и при их отключении при появлении на его выходе постоянного напряжения любой полярности.
Рис. 1. Принципиальная схема устройства защиты динамика и задержки включения, выполненная на четырех транзисторах.
Принципиальная схема устройства представлена на рис. 1. Он состоит из диодного распределителя (VD1 — VD6) и электронного реле на транзисторах VT1 — VT4.
Подключается к выходам каналов УМЗЧ вместе с громкоговорителями через контакты реле К1. Цепи R1C1, R2C2 предотвращают срабатывание устройства при колебаниях звуковой частоты.
При необходимости количество контролируемых каналов может быть увеличено простым подключением соответствующего количества дополнительных цепей, аналогичных цепи R1C1VD1VD2, и использованием электромагнитного реле с большим количеством контактных групп. Постоянное напряжение на выходе УМЗЧ, при котором срабатывает устройство защиты, определяется напряжением стабилизации стабилитрона VD7 и связано с ним соотношением:
При включении питания (источником напряжения может быть блок питания УМЗЧ) конденсатор С3 начинает заряжаться (через резистор R9), поэтому транзистор VT4 закрывается, а реле К1 обесточивается.
По мере прохождения заряда напряжение на конденсаторе увеличивается, транзистор VT4 начинает открываться и через некоторое время (около 3 с) его эмиттерный ток увеличивается настолько, что срабатывает реле К1 и подключает динамики к выходу УМЗЧ.
Транзисторы VT1 — VT3 также закрыты в исходном состоянии. При появлении на выходе любого из каналов напряжения любой полярности, превышающего указанное выше значение, открывается транзистор VT2, за ним идут VT1, VT3. В результате конденсатор С3 разряжается через секцию эмиттер-коллектор транзистора VT3 и резистор R8, транзистор VT4 закрывается и реле К1 отключает динамики и вход устройства от выхода УМЗЧ.
Транзистор VT1, осуществляя положительную обратную связь в каскаде на транзисторе VT2, играет роль «защелки», поддерживая последнюю в открытом состоянии и после отключения устройства от выхода УМЗЧ: если бы не в нем после исчезновения напряжения на входе и закрытия транзистора VT2, VT3 заряд конденсатора С3 начнется заново и по истечении времени зарядки колонки снова подключатся к УМЗЧ.
В приборе используется реле РЭС-9 (паспорт РС4.524.200). Транзисторы КТ603б (VT3, VT4) можно заменить на КТ315г. Для питания устройства используется блок питания 20 В.
При высоком напряжении из-за обратных коллекторных токов возможно самопроизвольное открытие транзисторов VT1, VT2. Чтобы этого не произошло, необходимо уменьшить сопротивление резисторов R5, R6. При напряжении питания более 30 В в приборе должны использоваться транзисторы с допустимым напряжением коллектор-эмиттер не менее.
При снижении напряжения (заменой стабилитрона D814a) необходимо следить за тем, чтобы амплитуда нижних частот переменного напряжения на выходах фильтров R1C1, R2C2 не достигла значений, вызывающих срабатывание громкоговорителей. быть выключенным.Сделать это несложно — достаточно увеличить постоянные времени названных цепей (например, увеличить С1, С2).
Схема расширенной защиты динамиков
Устройство защиты на рис. 2 имеет большие возможности.
Рис. 2. Принципиальная схема защиты акустических систем от скачков выходного напряжения, питаемых от источника питания УМЗЧ.
Защищает громкоговорители от скачков выходного напряжения как при включении питания, так и при отключении питания, в случае неисправности УМЗЧ и в моменты вероятного выхода из строя последнего — при падении одного или обоих питающих напряжений или полностью пропадают, а также при превышении максимально допустимого значения (это может иметь место при питании от стабилизированных источников) и окончательно их отключают при подключении стереонаушников.Устройство питается от того же биполярного источника, что и выходные каскады УМЗЧ.
В момент включения питания конденсатор C3 начинает заряжаться, поэтому транзистор VT2 открыт, VT3 закрыт, реле K1 обесточено и громкоговорители выключены. Как только напряжение на конденсаторе достигнет значения
Напряжение стабилизации стабилитрона VD9), состояния этих транзисторов меняются местами, срабатывает реле К1 и к выходам каналов УМЗЧ подключается громкоговоритель.
Приведенная выше формула действительна при условии :.
Время задержки для номиналов элементов, указанных на схеме :.
Напряжение стабилизации стабилитрона VD11 выбирается из условия.
При падении напряжения любого источника питания более чем на транзистор VT3 закрывается и реле К1 отключает динамики от УМЗЧ.
Стабилитроны VD7 и VD9 в базовых схемах соответственно транзисторов VT1, VT2 одинаковы и выбираются с учетом следующего.Как видно из схемы, для того, чтобы транзистор VT2 открылся (а, следовательно, чтобы закрыть транзистор VT3 и отпустить реле К1), напряжение питания должно удовлетворять условию:
Где и — напряжение и минимальный ток стабилизации стабилитрона VD9 соответственно.
Отсюда :. С номинальными характеристиками и типами деталей, указанными на схеме
Это означает, что когда устройство отключит громкоговорители, если отрицательное напряжение питания возрастет (по отношению к номиналу) на 2.8 В.
Транзистор VT1 открывается по цепи VD1 — R5 — VD7, которая идентична цепи VD6 — R7 — VD9. Это приводит к открытию транзистора VT2 и закрытию транзистора VT3, т.е. к отключению громкоговорителей при увеличении напряжения питания положительной полярности на 8 В.
Если на выходе УМЗЧ появляется постоянное положительное напряжение, транзистор VT2 открывается током, протекающим через резистор R3 (или R4), VD4 (VD5) и цепь R7VD9. Условие его открытия в этом случае выглядит так:
Если напряжение на выходе УМЗЧ имеет отрицательную полярность, транзистор VT1 открывается по цепи R3 (R4) — VD2 (VD3) — R5 — VD7.
Для подключения стереотелефонов используется разъем XS1, с которым механически соединяется переключатель SA1. При вставке штекера стереотелефона в розетку контакты переключателя размыкаются, реле К1 срабатывает и динамики отключаются от УМЗЧ.
То же самое происходит при выключении питания УМЗЧ кнопкой SB1 (А1 — источник питания). Поскольку коллекторная цепь транзистора VT3 и цепь сетевого питания размыкаются практически одновременно, громкоговорители отключаются до начала переходного процесса и щелчка не слышно.
В приборе используется реле РЭС-22 (паспорт РФ-4.500.130). Конденсаторы оксидные неполярные С1, С2 — К50-6. Транзистор КТ815В можно заменить на любой другой с допустимым напряжением коллектор-эмиттер более 50 В и максимальным током коллектора не менее значения, где — сопротивление катушки реле К1).
Вместо стабилитронов КС527А можно использовать КС482А, КС510А, КС512А, КС175Ж, КС182Ж, КС191Ж и др., Подключив необходимое количество приборов для получения выбранного по вышеприведенным формулам напряжения стабилизации.Диоды VD1 — VD6, VD8, VD10, VD12 — любой маломощный кремний с обратным напряжением более 50 В.
Схема защиты переменного тока, питаемая от сигнала AF
Оригинальные устройства защиты громкоговорителей (рис. 3) питаются от напряжения сигнала звуковой частоты, что позволяет встраивать его в громкоговоритель.
Устройство отключает последний при перегрузке по питанию, а также в том случае, если на выходе УМЗЧ появляется постоянное напряжение любой полярности.В схеме используются громкоговорители мощностью 10 Вт и электрическим сопротивлением 4 Ом.
Рис. 3. Принципиальная схема защиты акустической колонки, на которую подается сигнал ЗЧ.
В исходном состоянии реле K1 обесточено и сигнал AF (звуковой частоты) с выхода усилителя проходит через контакты K1.1 на громкоговоритель. В то же время он выпрямляет мост VD1 — VD4 и его постоянную составляющую через нормально замкнутые контакты K1.2 подается на пороговое устройство, выполненное на транзисторе VT1 и микросхеме DA1.
Пока напряжение входного сигнала не превышает порог срабатывания, транзистор закрыт и напряжение на выводе 12 DA1 микросхемы равно напряжение стабилизации стабилитрона VD6, которое больше, чем напряжение ссылки источник микросхемы, который может находиться в диапазоне 1,5 … 3 В. (стабилитрон VD6 предотвращает пробой эмиттерного перехода транзистора дифференциального каскада микросхемы с обратным напряжением).
В момент достижения входным сигналом уровня срабатывания устройства (напряжение на ползунке триммера R5 около 1,5 В) открывается транзистор VT1 и напряжение на выводе 12 микросхемы DA1 становится меньше образцового.
В результате открывается регулирующий транзистор микросхемы, срабатывает реле К1 и громкоговоритель отключается от УМЗЧ, а обмотка реле подключается непосредственно к выходу выпрямительного моста VD1 — VD4.
Когда выпрямленное напряжение уменьшается до понижающего напряжения реле, устройство возвращается в исходное состояние… Аналогично ведет себя устройство при появлении постоянного напряжения на выходе УМЗЧ.
Порог срабатывания устанавливается подстроечным резистором R6. Конденсатор C3 предотвращает срабатывание устройства, когда сигнал кратковременно превышает порог срабатывания.
Минимальное напряжение сигнала, при котором устройство работает, определяется напряжением срабатывания реле. В случае использования реле РЭС-47 (паспорт РФ4.500.407-04) и деталей с номиналами, указанными на схеме, оно не превышает 5 В.Стабилитрон VD8 ограничивает напряжение на обмотке реле.
При отсутствии микросхемы К142ЕН1А можно использовать К142ЕН1, К142ЕН2 с любым буквенным индексом. Диоды КД522Б можно заменить на любые другие с обратным напряжением более 40 В, прямым током не менее 100 мА и максимальной частотой (КД51А, диодные сборки серии К542 и др.), Стабилизатор КС107А — на любые кремниевый диод, транзистор КТ3412Б — с любыми маломощными кремниевыми транзисторами npn структур с допустимым напряжением коллектор-эмиттер не менее 40 В.
При изготовлении устройства защиты громкоговорителей мощных звуковоспроизводящих устройств следует использовать диоды КД204А — КД204В, КД212А, КД212Б, КД213А, КД213Б и др., Заменить реле РЭС-47 на другое с контактами, позволяющими переключать высокие токи, а при необходимости и «запитать микросхему« DA1 »внешних транзисторов для обеспечения необходимого тока через катушку реле.
Может случиться так, что в момент срабатывания устройства произойдет дребезг контактов реле.Предотвратить это можно, включив конденсатор емкостью 10 … 20 мкФ между выводами 16 и 8 микросхемы DA1 или резистор 1 кОм между его выводом 13 и базой транзистора VT1 (создавая таким образом положительную обратную связь). ).
Схема защиты переменного тока с использованием резисторной оптопары
Предлагаемое устройство (рис. 4)
Рис. 4. Принципиальная схема защиты акустических систем с помощью резисторной оптопары.
обеспечивает защиту акустических систем (АС) от повреждений при появлении постоянного напряжения положительной или отрицательной полярности на выходах стереоусилителя.
Функции исполнительного устройства защиты выполняет резистивная оптопара U1. Это работает следующим образом. При появлении отрицательного или положительного напряжения постоянного тока на любом из выходных усилителей звука (УЗЧ) входной ток начинает течь через опрон и сопротивление его резистора резко уменьшается.
Как только величина постоянного напряжения достигает 3-4 В (в зависимости от экземпляра оптопары), это сопротивление становится настолько малым, что транзисторы VT1, VT2 закрываются, катушка реле К1 обесточивается и ее контакты K1.1, К1.2 отключите АК от УЗЧ.
Стабилитроны VD1, VD2 ограничивают входной ток оптопары до 18 мА. Поскольку для стабилитронов D815A допускается разброс напряжения стабилизации 15%, необходимо подбирать такие образцы, чтобы напряжение, подаваемое на светоизлучатель оптопары, не превышало 5,5 В.
Дроссели L1, L2 ограничивают переменную составляющую входного тока оптопары до значения, исключающего возможность срабатывания защиты.Они выполнены на магнитопроводах ШЛ12 * 12 и содержат 1200 витков провода ПЭЛ-0,23. активное сопротивление каждого дросселя 36 Ом.
Из-за большого времени зарядки конденсатора С1 через резистор R1 предусмотрена задержка на открытие транзисторов VT1, VT2, срабатывание реле К1 и подключение переменного тока к усилителю.
В результате переходных процессов, происходящих в усилителе после его включения, они затухают до того, как устройство подключит динамики, поэтому щелчок в них не слышен.
При включении питания усилителя переключателем 8B1 контакты 1 и 4 последнего замыкаются, вызывая мгновенное закрытие транзисторов VT1, VT2. Естественно, динамик открывается от усилителя до начала переходных процессов в нем и щелчок в динамике тоже не будет слышен.
Устройство защиты переменного тока питается от 2-полюсного источника питания для усилителя мощности. При выборе элементов VT1, VT2, C1, R2, K1 следует учитывать значение напряжения источника.
При использовании реле РЭС-9, РЭС-22 устройство защиты может быть дополнено системой сигнализации по его срабатыванию. (Рис.5)
Рис. 5. Схема дополнения устройства защиты переменного тока световой сигнализацией.
Описываемое устройство разрабатывалось для конкретного усилителя с питающим напряжением, равным плюс-минус 15 В. В этом случае при появлении максимального напряжения на одном из выходов усилителя тепловая мощность выделяется на дросселях L1 или L2. не превышает 3 Вт, что исключает его значительный перегрев за время, в течение которого можно сделать вывод о неисправности усилителя мощности (УМ) и принять решение о его отключении.
Второй вариант схемы защиты с оптопарой
При более высоком напряжении питания и отсутствии гарантий своевременного определения момента срабатывания устройства защиты его можно собрать по несколько измененной схеме (рис. 6).
Рис. 6. Принципиальная схема устройства защиты динамика при питании от -30 + 30В.
В этом случае при срабатывании системы защиты усилитель мощности отключается.Излучатель оптопары контактами К1.3 реле К1 подключен к источнику питания усилителя, что позволяет удерживать устройство защиты в режиме «Аварийный».
Кроме того, при отсутствии одного из напряжений 2-х полюсного источника питания устройство защиты не подключает к нему УМ и отключает его, если пропадает одно из этих напряжений. Горящие светодиоды указывают на неисправность усилителя или блока питания.
В устройстве, собранном по схеме рис.3 реле К1 должно иметь 4 группы контактов для переключения (РЭС-22, паспорт РФ4.500.130). Следует отметить, что такая схема системы защиты теряет функцию предотвращения щелчков в динамике.
Схема защиты переменного тока, отключающая усилитель ЗЧ от сети
На рис. 7 показана схема устройства защиты от переменного тока, отключающего усилитель от сети.
Рис. 7. Принципиальная схема защиты акустической системы, отключающей усилитель ВЧ от сети 220В.
Для включения усилителя нужно нажать кнопку SB1. В этом случае напряжение питания пойдет на устройство защиты, сработает реле К1 и его контакты заблокируют кнопку SB1, так что при ее отпускании УМ остается подключенным к источнику питания.
Чтобы выключить усилитель, нажмите кнопку SB2. Принцип работы этого устройства аналогичен описанному выше. Он срабатывает и отключает усилитель от сети при появлении постоянного напряжения на одном из его выходов или при пропадании напряжения питания.
Кнопки СБ1, СБ2 без фиксации в нажатом положении КМ21, КМД2-1 и реле К1-РЭС-32, паспорт РФ 4.500.335-02 (или РЭС-22, паспорт РФ 4.500.130).
Система пассивной защиты громкоговорителя
Самый распространенный способ защиты громкоговорителей от опасного перенапряжения — отключить их от источника сигнала с помощью электромагнитного реле.
Однако его непрактично использовать в акустических системах высокого класса из-за нелинейных искажений, вносимых в воспроизводимый сигнал.Дело в том, что контакты реле имеют собственное активное сопротивление, которое в новинках колеблется от 0,1 (в лучшем случае) до 0,5 Ом.
В результате, когда через них проходит электрический ток значительной величины, на них рассеивается большая тепловая мощность. Это вызывает окисление металла, из которого сделаны контакты, что само по себе уже является источником искажения.
Кроме того, во время работы реле увеличивается окисление и сопротивление контактов может увеличиваться до 1 Ом и более, что соизмеримо с сопротивлением самих динамиков и может снизить их отдачу.
В другом варианте защиты по переменному току при появлении на них опасного перенапряжения выходы УМЗЧ подключаются к общему проводу с помощью тиристора до срабатывания предохранителя в цепи питания выходного каскада.
Однако у этого способа есть и существенные недостатки, так как он представляет определенную опасность для самого УМЗЧ и связан с необходимостью замены предохранителей.
В ряде зарубежных АС используются поликристаллические элементы, специально разработанные для защиты ВЧ и СЧ головок, но они вносят еще большие искажения в сигнал и также не могут использоваться в АС высокого класса.
Предлагаемое устройство пассивной защиты громкоговорителей представляет собой мощный диодный симметричный ограничитель сигнала звуковой частоты (рис. 8).
Рис. 8. Мощный диодный симметричный ограничитель сигнала звуковой частоты.
Выполнен в виде 2-х полюсного включенного параллельно защищаемой цепи: либо переменного тока в целом, либо некоторых его эмиттеров, например, ВЧ или СЧ головки. В последнем случае он устанавливается непосредственно в динамик, а в первом — может размещаться как на выходе УМЗЧ, так и в самом динамике.
Устройство работает следующим образом. Когда на его выводах появляется напряжение, превышающее установленный порог ограничения, диоды соответствующей ветви открываются и через них начинает течь ток.
Определенная тепловая мощность рассеивается на диодах, и сигнал, подаваемый на динамик или эмиттер, плавно ограничивается по напряжению и, соответственно, по мощности.
Когда напряжение, подаваемое на переменный ток, падает ниже порога срабатывания, устройство выключается. В режиме ожидания устройство защиты не влияет на звуковую частоту, так как в этом случае диоды обеих ветвей закрыты, и их результирующая емкость незначительна.
В приборе должны использоваться мощные выпрямительные диоды с высокой перегрузочной способностью, увеличенной максимальной рабочей частотой и малой внутренней емкостью. из самых распространенных можно порекомендовать KD213 с любым буквенным индексом, а также KD2994, KD2995, KD2998, kd2999.
Эти диоды пропускают постоянный ток 10-30 А и более в зависимости от типа, а максимальный импульсный ток через них может достигать 100 А.
Без радиатора каждый диод способен рассеивать электрическую мощность около 1 Вт, что соответствует току около 1 А.При установке на простейшие пластинчатые радиаторы мощность, рассеиваемая каждым диодом, может быть увеличена до 20 Вт. На рис. 9 показана возможная конструкция защитных устройств с использованием пластинчатых радиаторов.
Рис. 9. Возможная конструкция защитных устройств с использованием пластинчатых радиаторов.
Из особенностей устройства защиты следует учитывать следующее. В момент открытия диодов через них протекает небольшой ток. При этом для открытия каждого из диодов напряжение 0.Требуется 6 … 0,7 В, в зависимости от его типа.
При дальнейшем увеличении напряжения на гнездах устройства защиты увеличивается проходящий ток и соответственно увеличивается падение напряжения на диодных переходах. Его значение может быть до 1 … 1,4 В в диапазоне токов до 10 … 30 А.
Расчет устройства защиты сводится к определению типа диодов и их количества в каждой ветви. Для этого необходимо определить порог ограничения мощности и напряжения.
Предположим, мы хотим защитить от перегрузки динамик с номинальной мощностью 10 Вт и нормальным сопротивлением 8 Ом.
В этом случае рекомендуется определять напряжение на уровне мощности около 8 Вт. Тогда через головку должен протекать ток 1 А при входном напряжении 8 В.
При использовании диодов КД213 с пороговым напряжением 0,6 В количество диодов в каждой ветви примерно 13. Всего 26 диодов на 2 ветви.
Технические характеристики такой системы защиты будут очень высокими.Порог срабатывания составляет 8 В. Максимальный уровень ограничения мощности на защищаемой цепи при токе через диоды 10 А составляет около 30 Вт. Начальная мощность, потребляемая системой защиты, составляет примерно 4 + 4 Вт, максимальная при ток 10 А при использовании радиатора до 130 Вт.
При выборе диодов предпочтительнее те, которые допускают максимальные токи 20 … 30 А при падении напряжения 1 В. К ним относятся: KD2994.
Они намного дороже КД213, но имеют существенно лучшие для наших целей характеристики.Так, у них пороговое напряжение выше и составляет около 0,7 В, а падение напряжения при токе 20 А составляет всего 1,1 В. К тому же их корпус удобнее для монтажа на печатной плате и крепления радиатора.
При использовании в приведенном выше расчете KD2994 (вместо KD213) их количество в ветках уменьшится с 13 до 11, что частично компенсирует высокую стоимость. Характеристика устройства защиты будет намного более плоской: при токе через диоды 10 А уровень ограничения мощности на защищаемой цепи будет уже не 30, а всего 12 Вт.В этом случае система защиты будет поглощать мощность порядка 100 + 100 Вт.
Использование описанной схемы в тракте воспроизведения высокоточного звука, особенно если выходной каскад УМЗЧ работает в чистом классе А, позволяет полностью избавиться от искажений, вносимых обычными устройствами защиты.
Наиболее целесообразно использовать предлагаемую систему для защиты относительно маломощных динамиков и излучателей. Однако при наличии соответствующих средств и свободного места в динамике его также можно рекомендовать для защиты низкочастотных излучателей.
Правда, в этом случае нужно будет увеличить количество параллельно включенных диодных ветвей. Так, при параллельном соединении 2 одинаковых диодных ветвей мощность, потребляемая системой защиты, увеличивается в 2 раза.
Устройство задержки включения и защиты громкоговорителя

Принципиальная схема этого устройства показана на рисунке 10. Он состоит из входного фильтра нижних частот R1R2C1, реле времени на транзисторе VT1 и элементов R1 — R4, C1 и ключа на транзисторе VT2.
В момент включения питания конденсатор С1 начинает заряжаться через резисторы R1, R2. Во время его зарядки транзистор VT1 будет открыт, VT2 будет закрыт и ток через катушку реле не будет течь.
Рис. 10. Схема устройства задержки включения и защиты громкоговорителей, собранных на двух транзисторах.
Резистор R3 исключает влияние тока базы транзистора VT1 на зарядку конденсатора и увеличивает положительный порог срабатывания устройства защиты.
Когда конденсатор заряжен, напряжение на базе транзистора VT1 упадет, и он закроется, а связанный с ним ключевой транзистор VT2 откроется, и ток потечет через катушку реле K1. Реле сработает, а его замкнутые контакты К1.1 и К1.2 подключат громкоговорители к усилителю. Задержка включения составляет примерно 4 с.
Если на одном из выходов усилителя появится постоянное напряжение положительной полярности, это приведет к частичному разряду конденсатора С1, открытию транзистора VT1 и закрытию транзистора VT2.
В результате ток через катушку реле прекратится, и его контакты отключат динамики от усилителей. Если на выводах последнего появится постоянное напряжение отрицательной полярности, то оно напрямую через диод VD1 пойдет на базу транзистора VT2, закроет его и тем самым обесточит реле К1, контакты К1.1, К1. 2 из которых откроются и снова отключат динамики от усилителя. Диоды VD1, VD2 ограничивают максимальное отрицательное напряжение на базе входного транзистора VT1 на уровне 1.3 В.
Хотя и в режиме защиты громкоговорителя, и в режиме задержки включения громкоговорителя конденсатор C1 заряжается по одним и тем же цепям, время срабатывания защиты на порядок меньше, поскольку для этого конденсатор должен изменить свой потенциал всего на несколько вольт. Пороги срабатывания защиты не более + -4 В.
Правильно изготовленное устройство сразу начинает работать и не требует настройки. Можно использовать любые кремниевые диоды. Остальные элементы желательно применить указанные на схеме.
Реле К1 — РЭС-9, паспорт РС4.524.200 с сопротивлением обмотки около 400 Ом. Подойдет и любое другое реле, работающее при выбранном напряжении питания, но в этом случае нужно выбрать резистор R4, от которого зависит отрицательный порог защиты.
Устройство исправно при изменении напряжения питания в пределах 20 … 30 В. При другом напряжении питания потребуется изменить сопротивление резистора R4.
Недостатком данного устройства является необходимость питания его от источника с пульсациями не более 1 В, в противном случае возможны ложные срабатывания.
Литература:
Войшилло А. — «О способах включения нагрузки усилителей НЧ» Радио 1979 № 11 с. 36, 37;
Корнев И. «Защита громкоговорителей» Радио’1960 № 5 с. 28;
Роганов В. «Устройство защиты громкоговорителей» Радио’1981 № 11 с. 44, 45; 1982 № 4 с. 62;
«Устройства защиты громкоговорителей» Радио’1983 № 2 с. 61;
Барабошкин Д. «Блок защиты усилителя мощности» Радио’1983 № 8 с. 62, 63;
Решетников О.«Устройство защиты на основе оптронов» Радио’1984 № 12 с. 53;
«Устройства защиты громкоговорителей» Радио’1986 № 10 с. 56-58.
Этот проект акустической защиты заимствован с одного из португальских сайтов. Помимо постоянной постоянной защиты, блок обеспечивает задержку подключения колонок к выходу усилителя мощности примерно от 3 до 10 секунд, при этом исключая щелчки при включении усилителя. Принципиальная схема:
В схеме используются реле на напряжение 12 В с одной группой переключающих контактов, способных выдерживать ток 6… 8 Ампер.
Исходная статья содержала следующие изображения печатной платы:
И вид платы формата PCB:
Используя данные изображения, мы нарисовали плату защиты в Sprint Layout. Формат LAY6 выглядит так:
Фото-вид печатной платы защиты акустики Формат LAY6:
Фольга стеклопластик односторонняя. Мы немного уменьшили размер платы, теперь он составляет 45 х 75 мм.
В качестве источника питания схемы используется обычный параметрический стабилизатор, напряжение стабилизации 12 Вольт. Схема представлена ниже:
Надеемся, что вам не составит труда рассчитать номинал токоограничивающего резистора для стабилитрона, он обозначен стрелкой на схеме. Его величина будет зависеть от того, какое напряжение будет у вас после диодного моста. Блок питания также может быть реализован на LM7812.
Подключение блока защиты и акустики к усилителю мощности показано на следующем рисунке:
Перечень элементов схемы блока акустической защиты
Реле 12 Вольт — 2 шт.Транзисторы
2SC945 — 2 шт.
Транзистор 2SC9013 — 1 шт.
Диоды 1N4007 — 5 шт.
Конденсаторы электролитические 220 мкФ / 50В — 2 шт.
Резисторы 10 кОм — 4 шт.
резистор 1 кОм — 1 шт.
резистор 39 кОм — 1 шт.
2-контактные разъемы — опционально
Подстроечный резистор 220 … 500 кОм — 1 шт.
Стабилитрон 12 Вольт 1 Вт — 1 шт. (например импортный 1N4742A)
Плата блока акустической защиты в сборе:
Ссылка для скачивания архива со схемой и печатной платой формата LAY6 появится на той же странице после нажатия на любую строку рекламного блока ниже, кроме строки «Платная реклама».Размер файла — 0,3 Мб.
При проектировании схемы своего усилителя низких частот я предусмотрел в нем блок защиты динамика. Для чего это нужно и что может навредить динамикам? — во-первых, я хотел избавиться от «щелчка» при включении усилителя.
При включении питания конденсаторы выпрямителя начинают заряжаться, что в этот момент влияет на УНЧ — на акустические системы на короткое время подается постоянное напряжение. Чтобы избежать этого удара, нужна простая схема реле времени, которая задержит подключение акустических систем на 0.5-1 секунда.
Во-вторых, с УНЧ может случиться что угодно, например, один из транзисторов в УНЧ может сгореть от перегрузки и на динамики будет подаваться постоянное напряжение достаточно большого значения, что может сжечь динамическую головку НЧ или отключите часть фильтра ваших динамиков. Для исключения подобных происшествий нужна схема, контролирующая напряжение на выходе УНЧ и в случае возникновения проблем отключающая акустические системы от УНЧ.

Принципиальная схема
Смотрел много схем защиты динамика, хотел найти универсальный вариант с минимумом электронных компонентов, одна из всех схем четко выделялась — нашел в журнале РАДИО No.5 за 1998 г., автор публикации: Ю. Залисский (Львов, Украина) …
В дополнение к тому факту, что схема выполняет все пункты, о которых я упомянул выше, она построена с использованием всего двух транзисторов и обеспечивает надежную защиту динамиков для двух каналов низкочастотного усилителя.
Рис. 1. Схема устройства отложенного включения и защиты акустических систем (АС).
Описание схемы и журнала
Принципиальная схема включения с задержкой и защиты по переменному току показана на рисунке выше.Он состоит из входного фильтра нижних частот R1 R2C1, реле времени на транзисторе VT1 и элементов R1-R4, C1 и ключа на транзисторе VT2.
В момент включения питания конденсатор С1 начинает заряжаться через резисторы R1, R2. Во время его зарядки транзистор VT1 будет открыт, VT2 будет закрыт и ток через катушку реле не будет течь.
Резистор R3 исключает влияние тока базы транзистора VT1 на зарядку конденсатора и увеличивает положительный порог срабатывания устройства защиты.
Когда конденсатор заряжен, напряжение на базе транзистора VT1 упадет, и он закроется, а связанный с ним ключевой транзистор VT2 откроется, и ток потечет через катушку реле K1.
Реле сработает, а его замкнутые контакты K1.1 и K1.2 подключат громкоговорители к усилителю. Задержка включения составляет примерно 4 с.
Если на одном из выходов усилителя появится постоянное напряжение положительной полярности, это приведет к частичному разряду конденсатора С1, открытию транзистора VT1 и закрытию транзистора VT2.В результате ток через катушку реле прекратится, и его контакты отключат динамики от усилителей.
Если на выходах последнего появится постоянное напряжение отрицательной полярности, то оно напрямую через диод VD1 пойдет на базу транзистора VT2, закроет его и тем самым обесточит реле К1, контакты которого К1.1, К1 .2 откроется и снова отключит динамики от усилителя.
Диоды VD1-VD2 ограничивают максимальное отрицательное напряжение на базе входного транзистора VT1 на уровне 1.3 В. Хотя как в режиме защиты громкоговорителей, так и в режиме задержки их включения конденсатор С1 заряжается по одним и тем же цепям, время срабатывания защиты на порядок меньше, так как для этого конденсатор должен изменить свой потенциал всего на несколько вольт. Пороги срабатывания защиты не более ± 4 В.
Правильно изготовленное устройство сразу начинает работать и не требует настройки. Можно использовать любые кремниевые диоды. Остальные элементы желательно применить указанные на схеме.Реле К1 — РЭС-9, паспорт РС4.524.200 с сопротивлением обмотки около 400 Ом.
Подойдет и любое другое реле, работающее при выбранном напряжении питания, но в этом случае нужно выбрать резистор R4, от которого зависит отрицательный порог срабатывания защиты.
Устройство исправно при изменении напряжения питания в пределах 20 … 30 В. При другом напряжении питания потребуется изменить сопротивление резистора R4.
Недостатком данного устройства является необходимость питания его от источника с пульсациями не более 1 В, в противном случае возможны ложные срабатывания.
Примечания к схеме
Теперь от себя добавлю: подтверждаю, что устройству действительно нужен хорошо стабилизированный блок питания, иначе будут частые ложные срабатывания.
Для стабилизации я использовал схему стабилизатора с регулировкой напряжения на микросхеме КРЕН5 (7805) — в публикации про блок питания для моего УНЧ я рассказывал об этом.
В зависимости от того, какое напряжение питания схемы (20 … 30В) придется выбирать реле с обмоткой, рассчитанной на заданное рабочее напряжение, здесь главное надежная работа и чтобы катушка не перегревалась от перенапряжения. .Дома нашел пачку РЭС-48 с разными паспортами, полистав справочник, выбрал те, которые подходят мне по напряжению.
Таким образом, при срабатывании защиты транзистор VT2 закроется и напряжение через реле и резистор уйдет на светодиод, который будет сигнализировать о срабатывании.
Также при включении схемы, при работе реле времени горит светодиод, а потом при переходе защиты в рабочий режим гаснет.Получается простая индикация, которой вполне достаточно для отслеживания состояния защиты.
Детали и настройка
Сопротивление демпфирующего резистора R5 * (гасит ток, протекающий через светодиод) подбирается экспериментально. Для этого можно использовать включенный переменный резистор на 2-3кОм вместо R5.
Выставляем ручку резистора в положение с максимальным сопротивлением, на схему подаем питание, а на ее вход — постоянное напряжение от другого блока питания, чтобы схема работала и реле было обесточено.
Поворачивая ручку переменного резистора, нужно добиться достаточно яркого свечения светодиода VD4 в момент, когда транзистор VT2 закрыт и питание на светодиод идет через катушку реле К1.
Далее этот резистор припаиваем и замеряем его сопротивление, устанавливаем в цепь постоянный резистор с таким же сопротивлением.
Другой вариант — приблизительный расчет по формуле, основанной на законе Ома:
R_резистор = (U_power — U_LED) / I_LED.
R — сопротивление, Ом.
U — напряжение, в вольтах,
I — ток, в амперах.
Предположим, что питание схемы защиты 22 В, а рабочее напряжение светодиода 2,5 В при токе 15 мА:
R = (22В — 2,5В) / 0,015А = 1300 Ом.
Поскольку ток через светодиод в цепи также будет протекать через катушку реле, свечение будет менее ярким, если вместо реле был просто проводник, но этого достаточно для индикации состояния.Важно, чтобы ток через светодиод не превышал ток срабатывания / отпускания реле.
Печатные платы я проектировал по старинке:
Рис. 2. Внешний вид печатной платы карандашом и размещение компонентов.
В итоге сделал две копии этого устройства (2 + 2 канала), вот что получилось:
Рис. 3. Готовые устройства для задержки включения и защиты акустических систем.
Обязательно начинать настройку схемы с подключенным усилителем низкой частоты (УНЧ) и акустическими системами (АС)!
Конденсатор С1 заряжается через общий провод, ток от которого идет по переменному току и УНЧ, а затем через резисторы R1 и R2.
Без AC и ULF схема не будет работать должным образом. Если в схему не подключены ни переменный ток, ни усилитель мощности, то конденсатор С1 будет очень долго заряжаться по цепочке: R3 + переход B-e транзистор VT1.