Усилитель на tl494 схема: Усилитель класса D на TL494

Содержание

Преобразователь для автомобильного УМЗЧ

   Самая важная часть любого преобразователя напряжения - задающий генератор. Задающий генератор вырабатывает прямоугольные импульсы высокой частоты, именно отсюда и начинается рабочий цикл преобразователя напряжения. Почти во всех самодельных автомобильных преобразователях радиолюбители привыкли использовать уже легендарную микросхему TL494. Схему можно увеличить по клику на ней.

   Эта микросхема является высококачественным ШИМ контроллером, имеет два канала, что дает возможность построить как одноканальные (флайбэк) так и двухканальные (пуш-пулл) преобразователи. Микросхема заслужила уважения, поскольку до сих пор нету достойных аналогов, хотя в промышленных усилителях иногда используют более современные ШИМ контроллеры. Одним из таких контроллеров является двухканальный ШИМ контроллер, генератор прямоугольных импульсов, микросхема TL495 - современный аналог TL494. Отличие только в одном - TL494 не содержит дополнительного усилителя (драйвера) внутри, в TL495 эта ошибка исправлена, сигнал умощненный, его номинала вполне достаточно для открывания силовых ключей. 

   В нашей схеме использована микросхема TL494 с драйвером на выходе. Выбрана такая схема, поскольку она самая простая для первого автомобильного усилителя. Единственный недостаток схемы - отсутствие контроля выходного напряжения, хотя без этого схема работает очень даже неплохо. 

   Драйвер построен на маломощных транзисторах серии ВС 556/557, которые с успехом могут быть заменены на отечественные КТ3107 или любые другие, схожие по параметрам. Тут происходит усиление по напряжению, и усиленный сигнал поступает на затвор полевого транзистора. Открыванием последнего, на первичной обмотке импульсного трансформатора возникает переменное электрическое напряжение, из вторичной снимаем нужное нам напряжение.

   Данный преобразователь предназначен для питания микросхемы TDA7294. Для выпрямления можно использовать любые 4 аналогичных диода, с током от 8 Ампер и более, рабочая частота диодов 70кГц и более. Мощность преобразователя порядка 150-200 ватт, что более, чем достаточно для этой микросхемы, можно также использовать мостовую схему подключения.


Понравилась схема - лайкни!

ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ

Смотреть ещё схемы усилителей

       УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ  

   

УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ   

    

Схема автомобильного усилителя

Идея разработки автомобильного усилителя звука появилась после того как была приобретена машина. Хотелось в ней слушать музыку с высоким качеством звука и соответственно с хорошей громкостью. После того как в течение месяца было сменено около десяти автомобильных магнитол и не найдя требуемого мне качества звука пришлось идти в интернет на радиофорумы. После продолжительных поисков и общения стало ясно, что хороший звук из автомагнитолы не «вытянуть», и это стало толчком к решению собрать автомобильный усилитель своими руками, и попутно сделать мощный преобразователь для питания, схема которого была создана из двух разных.

Первый выбор пал на усилитель мощности на основе микросхемы TDA7294V, хотелось, конечно же, как можно громче. Но почитав форумы, и выяснив, что это проблематичная микруха (требует специальной разводки дорожек на плате и часто самовозбуждается) решил поискать, что ни будь другое.

И перелистывая страницы различных радиожурналов, удалось подобрать один отличный чип с маркировкой STK4048XI.

Схема усилителя на этой микросхеме показана ниже.

Имея свои параметры, эта схема была для меня самой подходящей. Немного рассмотрим ее характеристики и особенности.

Питание - двуполярное55 вольт;
Выходная мощность: при R нагрузки 8Ом – 150 Ватт
                                     при R нагрузки 4Ом – 200 Ватт
(а при наличии двух каналов получается 400 Ватт)

Коэффициент гармоник – не более 0,007%
Полоса звуковых частот – 20Гц…50кГц

Выходная катушка L1 намотана на каркасе диаметром 10 мм. Проводом ПЭЛ диаметром 1,2 мм, 18 витков.

Микросхема усилителя установлена на алюминиевый радиатор, площадь и конфигурацию нужно подобрать. (можно и в даташите подглядеть)

Настройка усилителя не требуется.

Теперь встал вопрос, чем запитывать данный усилок. Нужен двуполярный питальник с выходным напряжением 55 вольт и мощностью не менее 450 ватт. Чтобы в динамиках на выходе не было низкочастотного фона необходимо собрать высокочастотный DC-DC преобразователь.

Схема также была подсмотрена в интернете и журнала. И путем нехитрых манипуляций две схемы преобразователей были преобразованы в одну, на ШИМ-контроллере TL494.

Схема данного блока представлена ниже.

Трансформатор наматывается на кольце из феррита с проницаемостью 2000 размером 45х28х16 мм., но лучше побольше размером, чтобы не было перенасыщения магнитопровода и соответственно перегрева.

Первичная обмотка была намотана 6,5 витков восьмипроводной косой диаметром 1,2 мм. Вторичная, которая для создания обратной связи между входом и выходом преобразователя намотана 10-ю витками. Вторичная выходная (с которой подается питание) намотана 55-ю витками четырехпроводной косы диаметром 1 мм. Но следует количество витков в каждом конкретном случае подобрать под 55 вольт на выходе.

Как видно из схемы данная обмотка состоит из двух, и конец одной соединен с началом другой. Соответственно обе части должны быть намотаны в одну сторону.

Выходные дроссели наматываются на ферритовых стержнях d=16 мм. По 10 витков диаметром 2 мм.

Драйвера полевиков транзисторы VT1-VT2 BC558 можно заменить на отечественные КТ626, полевики IRF540 на IRFZ44. Вместо TL494 можно установить TL594, у нее более мощные выхода и лучше частотные характеристики. Вместо КД213 (диодные мосты на выходе) можно установить FR607.


Впоследствии было сожжено четыре динамика по 250 ватт (так было заявлено в их характеристиках). Поэтому желательно добавить защиту головок. Благо схем в инете полно, все они довольно простые. Или наколхозить самому. Ну, или на крайняк делать по две последовательно или ставить с большим сопротивлением.

Также очень хорошо эта схема подходит как автомобильный усилитель для сабвуфера.

Анекдот:

Только когда комар садится на твои яйца, ты понимаешь, что всегда есть способ решить проблему без применения силы.

Автомобильный преобразователь напряжения NM1025

Набор NM1025 МАСТЕР КИТ позволит автовладельцу самостоятельно собрать автомобильный импульсный преобразователь напряжения 12 В/45 В с максимальной мощностью 200 Вт. Он применяется для питания мощных усилителей звуковой частоты с двуполярным питанием от однополярной бортовой сети автомобиля (14,4 В) и подключается в прикуриватель или к мощной плюсовой шине бортовой сети.

Технические характеристики

  • Входное напряжение: 12…15 В (типовое 14,4 В)
  • Выходное напряжение постоянное, двуполярное: ±45 В
  • Максимальная мощность нагрузки: 200 Вт
  • Ток потребления на холостом ходу, не более: 0,6 А
  • Частота преобразования: 25 кГц
  • Размеры печатной платы: 182х60 мм

 

Рис.1. Общий вид устройства.

 

Рис.2. Схема электрическая принципиальная

 

В качестве схемы управления используется микросхема TL494CN, выпускаемая фирмой TEXAS INSTRUMENT (США). Функциональная схема ИМС TL494 приведена на рис.3.

 

Рис. 3. Функциональная схема ИМС TL494.

 

В состав микросхемы входят: генератор пилообразного напряжения, источник опорного стабилизированного напряжения, компаратор "мертвой зоны", компаратор ШИМ, усилитель ошибки по напряжению, усилитель ошибки по сигналу ограничения тока, два выходных транзистора, двухтактный триггер, вспомогательные логические элементы и источники напряжения и тока.

 

Рис.4. Цоколевка микросхемы TL494.

 

В состав преобразователя напряжения входит схема управления мощными ключевыми транзисторами IR4426, ключевые транзисторы VT1…VT4 (IRF540N), импульсный трансформатор Т1, выпрямительные диоды VD, VD2, сглаживающие фильтры С13…С17. Частота преобразования сигнала составляет 25 кГц. В устройстве предусмотрены защиты от переполюсовки входного напряжения (R1, С1, HL1, К1) и от перегрузки.

Светодиод HL1 - индицирует наличие входного напряжения, HL3 и HL4 индицируют наличие выходных напряжений, HL2 – перегрузку.

Перечень электронных компонентов приведен в Таблице 1, а внешний вид печатной платы – на рис.5 и рис.6 соответственно.

 

Таблица 1. Перечень компонентов набора NM1025.

  Позиция  Наименование  Кол.  
  R1  30 Ом  1
  R2  2 кОм  1
  R3, R7
  10 кОм  2
  R4  10 Ом  1
  R5  33 кОм  1
  R6  4,7 кОм  1
  R8, R9  1 кОм  1
  R10...R12, R15  20 Ом  1
  R13, R14  47 Ом (5 Вт)  1
  R16  30 кОм  1
  R17, R18  3,3 кОм (5 Вт)  2
  R19  3,3 кОм (1%)  1
  С1, С8  10 мкФ (16 - 50 В)  2
  С2  1000 пФ  1
  С3,С4,С9,С12,С13    0,1 мкФ  5
  С5, С6  2200 мкФ (25 В)  2
  С7   0,01  1
  С10  100 мкФ (50 В)  1
  С11  0,1 мкФ  1
  С14 - С17  470 мкФ  4
  DА1  TL494  1
  DА2  IR4426  1
  VT1...VT4  IRF540N  1
  VD1, VD2  MBR2080/90/100  2
  HL1, HL3, HL4  Зеленый светодиод диам. 3 мм    3
  HL2  Красный светодиод диам. 3 мм  1
  К1  BS115-12 V, реле 12 В  1
  L1  DR1025, дроссель  1
  F1  FUSE 25 A, предохранитель  1
  T1  TR1025N1, импульсный тр-р  1
  -  Клеммник 2х7,5  1
  -  Колодка DIP-16  1
  -  Колодка DIP-8  1
  -  Держатель предохранителя 5х20    1
  А1025  Печатная плата  1

 

Рис.5. Вид печатной платы со стороны проводников.

 

Рис.6. Вид печатной платы со стороны компонентов

 

Конструкция

Конструктивно преобразователь выполнен на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита с размерами 182х60 мм. Конструкция предусматривает установку платы в корпус, для этого имеются монтажные отверстия по краям платы диаметром 3 мм.

Для удобства подключения проводов входных и выходных напряжений на плате устанавливаются двухконтактные клеммные зажимы.

Силовые элементы VT1, VT3, VD1 и VT2, VT4, VD2 необходимо установить на общие радиаторы (2 шт.) площадью 1000 см2 каждый. При этом надо использовать изолирующие втулки и теплопроводные прокладки.

 

Параметры импульсного трансформатора

Первичная обмотка

  • Намотка ведется 6-ю проводами диаметром 1 мм.
  • Количество витков – 10.
  • После намотки обмотка разделяется на две по 3 провода в каждой.
  • Начало одной получившейся обмотки соединяется с концом другой и свивается в одну жилу.
  • Два оставшихся конца провода также свиваются вместе.
  • Длина получившихся 3-х выводов должна составлять, примерно 30 мм, выводы облуживаются на длину 20 мм от концов.

Вторичная обмотка

  • Намотка ведется 4-мя проводами диаметром 1 мм.
  • Количество витков – 32.После намотки обмотка разделяется на две по 2 провода в каждой.
  • Концы обоих получившихся обмоток соединяются и свиваются в одну жилу.
  • Два оставшихся конца тоже свиваются в жилы.
  • Длина получившихся 3-х выводов должна составлять, примерно 30 мм, выводы зачищаются от лака и облуживаются на длину 20 мм от концов.

Сборка трансформатора

  • Намотка трансформатора ведется на ферритовом кольце типоразмера 45х28х12 мм магнитной проницаемости 2000.
  • Перед намоткой обмоток ферритовое кольцо обматывается слоем трансформаторной бумаги или тряпичной изоленты.
  • Наматывается первичная обмотка.
  • Наматывается слой трансформаторной бумаги или тряпичной изоленты.
  • Наматывается вторичная обмотка.
  • Наматывается слой цветной изоленты.

 

Далее трансформатор устанавливается и монтируется на печатной плате.

Правильно собранный преобразователь не требует настройки.

Материал опубликован в журнале Ремонт электронной техники 2004`12.

Данный набор снят с производства, советуем обратить внимание на аналоги:

Мощный преобразователь напряжения для автомобильного усилителя. CAVR.ru

Рассказать в:

Преобразователь напряжения (ПН) является неотъемлемой частью мощного автомобильного усилителя. 
Схем в интернете очень много. Встречаются преобразователи не стабилизированные и со стабилизацией выходного напряжения. Здесь речь пойдёт про ПНы со стабилизацией. 
Основа схемы- ставшая уже "народной" микросхема TL494. Если вникнуть в работу самой TL494, то не составит особого труда понять и принцип самого ПНа (любого, собранного на этой МС). 
Поэтому не лишне почитать: 

Общее описание TL494 
Специально созданные для построение ИВП, микросхемы TL494 обеспечивают разработчику расширенные возможности при конструировании схем управления ИВП. Приборы TL494 включают в себя усилитель ошибки, встроенный регулируемый генератор, компаратор регулировки мертвого времени, триггер управления, прецизионный ИОН на 5В и схему управления выходным каскадом. Усилитель ошибки выдает синфазное напряжение в диапазоне от -0,3+(Vcc-2) В. Компаратор регулировки мертвого времени имеет постоянное смещение, которое ограничивает минимальную длительность мертвого времени величиной порядка 5%. 
Допускается синхронизация вcтроенного генератора, при помощи подключения вывода R к выходу опорного напряжения и подачи входного пилообразного напряжения на вывод С, что используется при синхронной работе нескольких схем ИВП. 
Независимые выходные формирователи на транзисторах обеспечивают возможность работы выходного каскада по схеме с общим эмиттером либо по схеме эмиттерного повторителя. Выходной каскад микросхем TL494 работает в однотактном или двухтактном режиме с возможностью выбора режима с помощью специального входа. Встроенная схема контролирует каждый выход и запрещает выдачу сдвоенного импульса в двухтактном режиме. 
Приборы, имеющие суффикс L, гарантируют нормальную работу в диапазоне температур 
--5+85С, с суффиксом С гарантируют нормальную работу в диапазоне температур 0+70С. 

Функциональное описание: 
Микросхема TL494 представляет из себя ШИМ-контролер импульсного источника питания, работающий на фиксированной частоте, и включает в себя все необходимые для этого блоки. Встроенный генератор пилообразного напряжения требует для установке частоты только двух внешних компонентов R и С. 
Частота генератора определяется по формуле: 
F=1/(RC), где R- резистор на выв. 6 МС; С- конденсатор на выв. 5 МС. 
Модуляция ширины выходных импульсов достигается сравнением положительного пилообразного напряжения, получаемого на конденсаторе С, с двумя управляющими сигналами (см временную диаграмму). Логический элементы ИЛИ-НЕ возбуждает выходные транзисторы Q1 и Q2 только тогда, когда линия тактирования встроенного триггера находится в НИЗКОМ логическом состоянии. Это происходит только в течение того времени, когда амплитуда пилообразного напряжения выше амплитуды управляющих сигналов. Следовательно повышение амплитуды управляющих сигналов вызывает соответствующее линейное уменьшение ширины выходных импульсов. Под управляющими сигналами понимаются напряжения производимые схемой регулировки мёртвого времени (вывод 4), усилители ошибки (выводы 1, 2, 15, 16) и цепью обратной связи (вывод 3). 
Вход компаратора регулировки мертвого времени имеет смещение 120мВ, что ограничивает минимальное мертвое время на выходе первыми 4% длительности цикла пилообразно напряжения. Врезультате максимальная длительность рабочего цикла составляет 96% в том случае, если вывод 13 заземлен, и 48% в том случае, если на вывод 13 подано опорное напряжение. 
Увеличить длительность мертвого времени на выходе, можно подавая на вход регулировки мертвого времени (вывод 4) постоянное напряжение в диапазоне 0..3,3В. ШИМ-компаратор регулирует ширину выходных импульсов от максимального значения, определяемого входом регулировки мертвого времени, до нуля, когда напряжение обратной связи изменяется от 0,5 до 3,5В. Оба усилителя ошибки имеют входной диапазон синфазного сигнала от -0,3 до (Vcc-2,0)В и могут использоваться для считывания значений напряжения или тока с выхода источника питания. Выходы усилителей ошибки имеют активный ВЫСОКИЙ уровень напряжения и обьеденины функцией ИЛИ не неинвертирующем входе ШИМ-компаратора. В такой конфигурации усилитель, требующий минимального времени для включения выхода, является доминирующим в петле управления. Во время разряда конденсатора С на выходе компаратора регулировки мертвого времени генерируется положительный импульс, который тактирует триггер и блокирует выходные транзисторы Q1 и Q2. Если на вход выбора режима работы подается опорное напряжение (вывод 13), триггер непосредственно управляет двумя выходными транзисторами в противофазе (двухтактный режим), а выходная частота равна половине частоты генератора. Выходной формирователь может также работать в однотактном режиме, когда оба транзистора открываются и закрываются одновременно, и когда требуется максимальный рабочий цикл не превышающий 50%. Это желательно, когда трансформатор имеет звенящую обмотку с ограничительным диодом, используемым для подавления переходных процессов. Если в однотактном режиме требуются большие токи, выходные транзисторы могут работать параллельно. Для этого требуется замкнуть на землю вход выбора режима работы ОТС, что блокирует выходной сигнал от триггера. Выходная частота в этом случае будет равна частоте генератора. 
Не много заострим внимание на стабилизацию ПНа: 
Транзисторный оптрон U1 обеспечивает гальваническую развязку в цепи отрицательной обратной связи по напряжению. Он относится к цепи стабилизации выходного напряжения. Так- же за стабилизацию отвечают стабилизаторы параллельного типа DD1 и DD2 (TL431 или наш аналог КР142ЕН19А). 
Падение напряжения на резисторе R4 приблизительно равно 2,5 вольт. Сопротивление этого резистора рассчитывают, задавшись током через резистивный делитель R3R4. Сопротивление резистора R3 вычисляют по формуле: R3=(Uвых-2,5)/I" где Uвых- выходное напряжение ПНа; I"- ток через резистивный делитель R3R4. 
Нагрузкой DD2 являются параллельно соединённые балластный резистор R5 и излучающий диод (выв. 1,2 оптрона U1) с токоограничивающим резистором R6. Балластный резистор создаёт минимальную нагрузку, необходимую для нормального функционирования микросхемы. 
Важно. Нужно учитывать то, что рабочее напряжение TL431 не должно превышать 36 вольт (см. даташит на TL431). Если планируется изготавливать ПН с Uвых.>35 вольт, то схему стабилизации нужно будет не много изменить с соответствующим подбором некоторых деталей, о чём будет сказано ниже. 
Микросхема DD1 стабилизирует напряжение 8 вольт для питания делителя, состоящего из фототранзисторного оптрона U1.1 и резистора R7. Напряжение от средней точки делителя поступает на неинвертирующий вход первого усилителя сигнала ошибки ШИ- контроллера TL494. 
Так- же от резистора R7 зависит выходное напряжение ПНа- чем меньше сопротивление, тем меньше выходное напряжение. 
Налаживание. 
Если монтаж выполнен без ошибок и использованы исправные детали, то налаживание сводится к установке восьми вольт на выводе 3 DD1 и требуемого выходного напряжения. 
1. Прежде всего нужно выставить 8 вольт на выводе 3 DD1 с помощью подбора резистора R1. 
2. Установить 35 вольт на выходе ПНа. Это делается резистором R3. Но как я писал выше, на выходное напряжение так- же влияет номинал резистора R7. 
Для тех, кому не достаточно подробно описаны этапы настройки, читайте далее. 
Вместо оптрона U1 впаяйте обычный светодиод (анодом к выводу 1, катодом - к выводу 
2). В разрыв цепи R6 - вывод 1 оптрона включите миллиамперметр на 15+30 мА (это может быть любой тестер). В разрыв резистора R3 поставить переменный резистор на 2,2 кОм. К выходу +35 вольт Пна подключите в соответствующей полярности источник питания с выходным напряжением +35 вольт, при этом нагрузку можно не подключать. Резистор R6 предварительно подбирают так, чтобы при минимальном номинале добавочного переменного резистора (сопротивление =0) контролируемый ток не превышал 10+ 12 мА. Если ток существенно выше (при этом светодиод может выйти из строя, но он всё же дешевле оптрона) и подбором добавочного переменного резистора не регулируется, заменяют микросхему DD2. 
Затем вместо светодиода установите оптрон и снова проверьте возможность регулирования входного тока. Если ток отсутствует - замените оптрон. 
Транзисторы КТ639 и КТ961 можно заменить на BD139/140 и им подобны, согласно проводимость. 
IRFZ44N можно заменить на IRF3205, при такой замене будет достаточно одной пары, при использовании 2ух пар, мощность ПНа можно увеличить до 600-800Вт, но в таком случае необходимо и желательно устанавливать дополнительный трансформатор.По этой схеме был изготовлен ПН, который размещён на одной плате с 2-х канальным усилителем "ВП". Фото 1.Если требуется ПН с выходным напряжением больше, чем +-35 вольт, то узел стабилизации нужно будет изменить, как на рисунке 2Приведу ещё одну схему (рисунок 3), в которой узел управления выполнен на транзисторах (без реле). 
Так же привожу схему (рисунок 4), которая проще первой, но имеет замечательные параметры.По этой схеме был собран ПН. Фото 2, 3. На одной плате 2 ПНа.


Раздел: [Преобразователи напряжения (инверторы)]
Сохрани статью в:
Оставь свой комментарий или вопрос:

Зарядное на tl494 схема. Полностью автоматическое зарядное устройство для аккумуляторов

ЗАРЯДНЫЕ УСТРОЙСТВА ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНЫХ АККУМУЛЯТОРОВ

Ещё одно зарядное устройство собрано по схеме ключевого стабилизатора тока с узлом контроля достигнутого напряжения на аккумуляторе для обеспечения его отключения по окончании зарядки. Для управления ключевым транзистором используется широко распространённая специализированная микросхема TL494 (KIA494, KA7500B , К1114УЕ4). Устройство обеспечивает регулировку тока заряда в пределах 1 ... 6 А (10А max ) и выходного напряжения 2 ... 20 В.

Ключевой транзистор VT1 , диод VD5 и силовые диоды VD1 - VD4 через слюдяные прокладки необходимо установить на общий радиатор площадью 200 ... 400 см2. Наиболее важным элементом в схеме является дроссель L1 . От качества его изготовления зависит КПД схемы. Требования к его изготовлению описаны в В качестве сердечника можно использовать импульсный трансформатор от блока питания телевизоров 3УСЦТ или аналогичный. Очень важно, чтобы магнитопровод имел щелевой зазор примерно 0,2 ... 1, 0 мм для предотвращения насыщения при больших токах. Количество витков зависит от конкретного магнитопровода и может быть в пределах 15 ... 100 витков провода ПЭВ-2 2,0 мм. Если количество витков избыточно, то при работе схемы в режиме номинальной нагрузки будет слышен негромкий свистящий звук. Как правило, свистящий звук бывает только при средних токах, а при большой нагрузке индуктивность дросселя за счёт подмагничивания сердечника падает и свист прекращается. Если свистящий звук прекращается при небольших токах и при дальнейшем увеличении тока нагрузки резко начинает греться выходной транзистор, значит площадь сердечника магнитопровода недостаточна для работы на выбранной частоте генерации - необходимо увеличить частоту работы микросхемы подбором резистора R4 или конденсатора C3 или установить дроссель большего типоразмера. При отсутствии силового транзистора структуры p-n-p в схеме можно использовать мощные транзисторы структуры n-p-n , как показано на рисунке.

Рассказать в:
Более современная конструкция несколько проще в изготовлении и настройке и содержит доступный силовой трансформатор с одной вторичной обмоткой, а регулировочные характеристики выше, чем у предыдущей схемы.Предлагаемое устройство имеет стабильную плавную регулировку действующего значения выходного тока в пределах 0,1 ... 6А, что позволяет заряжать любые аккумуляторы, а не только автомобильные. При зарядке маломощных аккумуляторов желательно последовательно в цепь включить балластный резистор сопротивлением несколько Ом или дроссель, т.к. пиковое значение зарядного тока может быть достаточно большим из-за особенностей работы тиристорных регуляторов. С целью уменьшения пикового значения тока зарядки в таких схемах обычно применяют силовые трансформаторы с ограниченной мощностью, не превышающей 80 - 100 Вт и мягкой нагрузочной характеристикой, что позволяет обойтись без дополнительного балластного сопротивления или дросселя. Особенностью предлагаемой схемы является необычное использование широко распространённой микросхемы TL494 (KIA494, К1114УЕ4). Задающий генератор микросхемы работает на низкой частоте и синхронизирован с полуволнами сетевого напряжения с помощью узла на оптроне U1 и транзисторе VT1, что позволило использовать микросхему TL494 для фазового регулирования выходного тока. Микросхема содержит два компаратора, один из которых используется для регулирования выходного тока, а второй используется для ограничения выходного напряжения, что позволяет отключить зарядный ток по достижению на аккумуляторе напряжения полной зарядки (для автомобильных аккумуляторов Uмах = 14,8 В) . На ОУ DA2 собран узел усилителя напряжения шунта для возможности регулирования тока зарядки. При использовании шунта R14 с другим сопротивлением потребуется подбор резистора R15. Сопротивление должно быть таким, чтобы при максимальном выходном токе не наблюдалось насыщение выходного каскада ОУ. Чем больше сопротивление R15, тем меньше минимальный выходной ток, но уменьшается и максимальный ток за счёт насыщения ОУ. Резистором R10 ограничивают верхнюю границу выходного тока. Основная часть схемы собрана на печатной плате размером 85 х 30 мм (см. рисунок).
Конденсатор С7 напаян прямо на печатные проводники. Чертёж печатной платы в натуральную величину можно скачать здесь.В качестве измерительного прибора использован микроамперметр с самодельной шкалой, калибровка показаний которого производится резисторами R16 и R19. Можно использовать цифровой измеритель тока и напряжения, как показано в схеме зарядного с цифровой индикацией. Следует иметь ввиду, что измерение выходного тока таким прибором производится с большой погрешностью из-за его импульсного характера, но в большинстве случаев это несущественно. В схеме можно применять любые доступные транзисторные оптроны, например АОТ127, АОТ128. Операционный усилитель DA2 можно заменить практически любым доступным ОУ, а конденсатор С6 может быть исключён, если ОУ имеет внутреннюю частотную коррекцию. Транзистор VT1 можно заменить на КТ315 или любой маломощный. В качестве VT2 можно использовать транзисторы КТ814 В, Г; КТ817В, Г и другие. В качестве тиристора VS1 может использоваться любой доступный с подходящими техническими характеристиками, например отечественный КУ202, импортные 2N6504 ... 09, C122(A1) и другие. Диодный мост VD7 можно собрать из любых доступных силовых диодов с подходящими характеристиками.На втором рисунке показана схема внешних подключений печатной платы. Наладка устройства сводится к подбору сопротивления R15 под конкретный шунт, в качестве которого можно применить любые проволочные резисторы сопротивлением 0,02 ... 0,2 Ом, мощность которых достаточна для длительного протекания тока до 6 А. После настройки схемы подбирают R16, R19 под конкретный измерительный прибор и шкалу.
Раздел:

Ключевой транзистор VT1, диод VD5 и силовые диоды VD1 - VD4 через слюдяные прокладки необходимо установить на общий радиатор площадью 200 ... 400 см2. Наиболее важным элементом в схеме является дроссель L1. От качества его изготовления зависит КПД схемы. В качестве сердечника можно использовать импульсный трансформатор от блока питания телевизоров 3УСЦТ или аналогичный. Очень важно, чтобы магнитопровод имел щелевой зазор примерно 0,5 ... 1,5 мм для предотвращения насыщения при больших токах. Количество витков зависит от конкретного магнитопровода и может быть в пределах 15 ... 100 витков провода ПЭВ-2 2,0 мм. Если количество витков избыточно, то при работе схемы в режиме номинальной нагрузки будет слышен негромкий свистящий звук. Как правило, свистящий звук бывает только при средних токах, а при большой нагрузке индуктивность дросселя за счёт подмагничивания сердечника падает и свист прекращается.

Если свистящий звук прекращается при небольших токах и при дальнейшем увеличении тока нагрузки резко начинает греться выходной транзистор, значит площадь сердечника магнитопровода недостаточна для работы на выбранной частоте генерации - необходимо увеличить частоту работы микросхемы подбором резистора R4 или конденсатора C3 или установить дроссель большего типоразмера. При отсутствии силового транзистора структуры p-n-p в схеме можно использовать мощные транзисторы структуры n-p-n, как показано на рисунке.

В качестве диода VD5 перед дросселем L1 желательно использовать любые доступные диоды с барьером Шоттки, рассчитанные на ток не менее 10А и напряжение 50В, в крайнем случае можно использовать среднечастотные диоды КД213 , КД2997 или подобные импортные. Для выпрямителя можно использовать любые мощные диоды на ток 10А или диодный мост, например KBPC3506, MP3508 или подобные. Сопротивление шунта в схеме желательно подогнать под требуемое. Диапазон регулировки выходного тока зависит от соотношения сопротивлений резисторов в цепи вывода 15 микросхемы. В нижнем по схеме положении движка переменного резистора регулировки тока напряжение на выводе 15 микросхемы должно совпадать с напряжением на шунте при протекании через него максимального тока. Переменный резистор регулировки тока R3 можно установить с любым номинальным сопротивлением, но потребуется подобрать смежный с ним постоянный резистор R2 для получения необходимого напряжения на выводе 15 микросхемы.
Переменный резистор регулировки выходного напряжения R9 также может иметь большой разброс номинального сопротивления 2 ... 100 кОм. Подбором сопротивления резистора R10 устанавливают верхнюю границу выходного напряжения. Нижняя граница определяется соотношением сопротивлений резисторов R6 и R7, но её нежелательно устанавливать меньше 1 В.

Микросхема установлена на небольшой печатной плате 45 х 40 мм, остальные элементы схемы установлены на основание устройства и радиатор.

Монтажная схема подключения печатной платы приведена на рисунке ниже.


В схеме использовался перемотанный силовой трансформатор ТС180, но в зависимости от величины требуемых выходных напряжений и тока мощность трансформатора можно изменить. Если достаточно выходного напряжения 15 В и тока 6А, то достаточно силового трансформатора мощностью 100 Вт. Площадь радиатора также можно уменьшить до 100 .. 200 см2. Устройство может использоваться как лабораторный блок питания с регулируемым ограничением выходного тока. При исправных элементах схема начинает работать сразу и требует только подстройки.

Источник : http://shemotehnik.ru

Кто не сталкивался в своей практике с необходимостью зарядки батареи и, разочаровавшись в отсутствии зарядного устройства с необходимыми параметрами, вынужден был приобретать новое ЗУ в магазине, либо собирать вновь нужную схему?
Вот и мне неоднократно приходилось решать проблему зарядки различных аккумуляторных батарей, когда под рукой не оказывалось подходящего ЗУ. Приходилось на скорую руку собирать что-то простое, применительно к конкретному аккумулятору.

Ситуация была терпимой до того момента, пока не появилась необходимость в массовой подготовке и, соответственно, зарядке батарей. Понадобилось изготовить несколько универсальных ЗУ - недорогих, работающих в широком диапазоне входных и выходных напряжений и зарядных токов.

Предлагаемые ниже схемы ЗУ были разработаны для зарядки литий-ионных аккумуляторов, но существует возможность зарядки и других типов аккумуляторов и составных батарей (с применением однотипных элементов, далее - АБ).

Все представленные схемы имеют следующие основные параметры:
входное напряжение 15-24 В;
ток заряда (регулируемый) до 4 А;
выходное напряжение (регулируемое) 0,7 - 18 В (при Uвх=19В).

Все схемы были ориентированы на работу с блоками питания от ноутбуков либо на работу с другими БП с выходными напряжениями постоянного тока от 15 до 24 Вольт и построены на широко распространенных компонентах, которые присутствуют на платах старых компьютерных БП, БП прочих устройств, ноутбуков и пр.

Схема ЗУ № 1 (TL494)


ЗУ на схеме 1 является мощным генератором импульсов, работающим в диапазоне от десятков до пары тысяч герц (частота варьировалась при исследованиях), с регулируемой шириной импульсов.
Зарядка АБ производится импульсами тока, ограниченного обратной связью, образованной датчиком тока R10, включенным между общим проводом схемы и истоком ключа на полевом транзисторе VT2 (IRF3205), фильтром R9C2, выводом 1, являющимся «прямым» входом одного из усилителей ошибки микросхемы TL494.

На инверсный вход (вывод 2) этого же усилителя ошибки подается регулируемое посредством переменного резистора PR1, напряжение сравнения с встроенного в микросхему источника опорного напряжения (ИОН - вывод 14), меняющего разность потенциалов между входами усилителя ошибки.
Как только величина напряжения на R10 превысит значение напряжения (установленного переменным резистором PR1) на выводе 2 микросхемы TL494, зарядный импульс тока будет прерван и возобновлен вновь лишь при следующем такте импульсной последовательности, вырабатываемой генератором микросхемы.
Регулируя таким образом ширину импульсов на затворе транзистора VT2, управляем током зарядки АБ.

Транзистор VT1, включенный параллельно затвору мощного ключа, обеспечивает необходимую скорость разрядки затворной емкости последнего, предотвращая «плавное» запирание VT2. При этом амплитуда выходного напряжения при отсутствии АБ (или прочей нагрузки) практически равна входному напряжению питания.

При активной нагрузке выходное напряжение будет определяться током через нагрузку (её сопротивлением), что позволит использовать эту схему в качестве драйвера тока.

При заряде АБ напряжение на выходе ключа (а, значит, и на самой АБ) в течении времени будет стремиться в росте к величине, определяемой входным напряжением (теоретически) и этого, конечно, допустить нельзя, зная, что величина напряжения заряжаемого литиевого аккумулятора должна быть ограничена на уровне 4,1 В (4,2 В). Поэтому в ЗУ применена схема порогового устройства, представляющего из себя триггер Шмитта (здесь и далее - ТШ) на ОУ КР140УД608 (IC1) или на любом другом ОУ.

При достижении необходимого значения напряжения на АБ, при котором потенциалы на прямом и инверсном входах (выводы 3, 2 - соответственно) IC1 сравняются, на выходе ОУ появится высокий логический уровень (практически равный входному напряжению), заставив зажечься светодиод индикации окончания зарядки HL2 и светодиод оптрона Vh2 который откроет собственный транзистор, блокирующий подачу импульсов на выход U1. Ключ на VT2 закроется, заряд АБ прекратится.

По окончании заряда АБ он начнет разряжаться через встроенный в VT2 обратный диод, который окажется прямовключенным по отношению к АБ и ток разряда составит приблизительно 15-25 мА с учетом разряда кроме того через элементы схемы ТШ. Если это обстоятельство кому-то покажется критичным, в разрыв между стоком и отрицательным выводом АБ следует поставить мощный диод (лучше с малым прямым падением напряжения).

Гистерезис ТШ в этом варианте ЗУ выбран таким, что заряд вновь начнется при понижении величины напряжения на АБ до 3,9 В.

Это ЗУ можно использовать и для заряда последовательно соединенных литиевых (и не только) АБ. Достаточно откалибровать с помощью переменного резистора PR3 необходимый порог срабатывания.
Так, например, ЗУ, собранный по схеме 1, функционирует с трехсекционной последовательной АБ от ноутбука, состоящей из сдвоенных элементов, которая была смонтирована взамен никель-кадмиевой АБ шуруповерта.
БП от ноутбука (19В/4,7А) подключен к ЗУ, собранному в штатном корпусе ЗУ шуруповерта взамен оригинальной схемы. Зарядный ток «новой» АБ составляет 2 А. При этом транзистор VT2, работая без радиатора нагревается до температуры 40-42 С в максимуме.
ЗУ отключается, естественно, при достижении напряжения на АБ=12,3В.

Гистерезис ТШ при изменении порога срабатывания остается прежним в ПРОЦЕНТНОМ отношении. Т.е., если при напряжении отключения 4,1 В, повторное включение ЗУ происходило при снижении напряжения 3,9 В, то в данном случае повторное включение ЗУ происходит при снижении напряжения на АБ до 11,7 В. Но при необходимости глубину гистерезиса можно изменить.

Калибровка порога и гистерезиса зарядного устройства

Калибровка происходит при использовании внешнего регулятора напряжения (лабораторного БП).
Выставляется верхний порог срабатывания ТШ.
1. Отсоединяем верхний вывод PR3 от схемы ЗУ.
2. Подключаем «минус» лабораторного БП (далее везде ЛБП) к минусовой клемме для АБ (самой АБ в схеме во время настройки быть не должно), «плюс» ЛБП - к плюсовой клемме для АБ.
3. Включаем ЗУ и ЛБП и выставляем необходимое напряжение (12,3 В, например).
4. Если горит индикация окончания заряда, вращаем движок PR3 вниз (по схеме) до гашения индикации (HL2).
5. Медленно вращаем движок PR3 вверх (по схеме) до зажигания индикации.
6. Медленно снижаем уровень напряжения на выходе ЛБП и отслеживаем значение, при котором индикация вновь погаснет.
7. Проверяем уровень срабатывания верхнего порога еще раз. Хорошо. Можно настроить гистерезис, если не устроил уровень напряжения, включающий ЗУ.
8. Если гистерезис слишком глубок (включение ЗУ происходит при слишком низком уровне напряжения - ниже, например, уровня разряда АБ, выкручиваем движок PR4 влево (по схеме) или наоборот, - при недостаточной глубине гистерезиса, - вправо (по схеме). При изменении глубины гистерезиса уровень порога может сместиться на пару десятых долей вольта.
9. Сделайте контрольный прогон, поднимая и опуская уровень напряжения на выходе ЛБП.

Настройка токового режима еще проще.
1. Отключаем пороговое устройство любыми доступными (но безопасными) способами: например, «посадив» движок PR3 на общий провод устройства или «закорачивая» светодиод оптрона.
2. Вместо АБ подключаем к выходу ЗУ нагрузку в виде 12-вольтовой лампочки (например, я использовал для настройки пару 12V ламп на 20 Вт).
3. Амперметр включаем в разрыв любого из проводов питания на входе ЗУ.
4. Устанавливаем на минимум движок PR1 (максимально влево по схеме).
5. Включаем ЗУ. Плавно вращаем ручку регулировки PR1 в сторону роста тока до получения необходимого значения.
Можете попробовать поменять сопротивление нагрузки в сторону меньших значений ее сопротивления, присоединив параллельно, скажем, ещё одну такую же лампу или даже «закоротить» выход ЗУ. Ток при этом не должен измениться значительно.

В процессе испытаний устройства выяснилось, что частоты в диапазоне 100-700 Гц оказались оптимальными для этой схемы при условии использования IRF3205, IRF3710 (минимальный нагрев). Так как TL494 используется неполно в этой схеме, свободный усилитель ошибки микросхемы можно использовать, например, для работы с датчиком температуры.

Следует иметь в виду и то, что при неправильной компоновке даже правильно собранное импульсное устройство будет работать некорректно. Поэтому не следует пренебрегать опытом сборки силовых импульсных устройств, описанном в литературе неоднократно, а именно: все одноименные «силовые» соединения следует располагать на кратчайшем расстоянии относительно друг друга (в идеале - в одной точке). Так, например, точки соединения такие, как коллектор VT1, выводы резисторов R6, R10 (точки соединения с общим проводом схемы), вывод 7 U1 - следует объединить практически в одной точке либо посредством прямого короткого и широкого проводника (шины). То же касается и стока VT2, вывод которого следует «повесить» непосредственно на клемму "-" АБ. Выводы IC1 также должны находиться в непосредственной «электрической» близости к клеммам АБ.

Схема ЗУ № 2 (TL494)


Схема 2 не сильно отличается от схемы 1, но если предыдущая версия ЗУ была придумана для работы с АБ шуруповерта, то ЗУ на схеме 2 задумывалось, как универсальное, малогабаритное (без лишних элементов настройки), рассчитанное для работы как с составными, последовательно включенными элементами числом до 3-х, так и с одиночными.

Как видно, для быстрой смены токового режима и работы с разным количеством последовательно соединенных элементов, введены фиксированные настройки с подстроечными резисторами PR1-PR3 (установка тока), PR5-PR7 (установка порога окончания зарядки для разного количества элементов) и переключателей SA1 (выбор тока зарядки) и SA2 (выбор количества заряжаемых элементов АБ).
Переключатели имеют по два направления, где вторые их секции переключают светодиоды индикации выбора режима.

Ещё одно отличие от предыдущего устройства - использование второго усилителя ошибки TL494 в качестве порогового элемента (включенного по схеме ТШ), определяющего окончание зарядки АБ.

Ну, и, конечно, в качестве ключа использован транзистор р-проводимости, что упростило полное использование TL494 без применения дополнительных компонентов.

Методика настройки порогов окончания зарядки и токовых режимов такая же , как и для настройки предыдущей версии ЗУ. Разумеется, для разного количества элементов, порог срабатывания будет меняться кратно.

При испытании этой схемы был замечен более сильный нагрев ключа на транзисторе VT2 (при макетировании использую транзисторы без радиатора). По этой причине следует использовать другой транзистор (которого у меня просто не оказалось) соответствующей проводимости, но с лучшими токовыми параметрами и меньшим сопротивлением открытого канала, либо удвоить количество указанных в схеме транзисторов, включив их параллельно с раздельными затворными резисторами.

Использование указанных транзисторов (в «одиночном» варианте) не критично в большинстве случаев, но в данном случае размещение компонентов устройства планируется в малогабаритном корпусе с использованием радиаторов малого размера или вовсе без радиаторов.

Схема ЗУ № 3 (TL494)


В ЗУ на схеме 3 добавлено автоматическое отключение АБ от ЗУ с переключением на нагрузку. Это удобно для проверки и исследования неизвестных АБ. Гистерезис ТШ для работы с разрядом АБ следует увеличить до нижнего порога (на включение ЗУ), равного полному разряду АБ (2,8-3,0 В).

Схема ЗУ № 3а (TL494)


Схема 3а - как вариант схемы 3.

Схема ЗУ № 4 (TL494)


ЗУ на схеме 4 не сложнее предыдущих устройств, но отличие от предыдущих схем в том, что АБ здесь заряжается постоянным током, а само ЗУ является стабилизированным регулятором тока и напряжения и может быть использовано в качестве модуля лабораторного источника питания, классически построенного по «даташитовским» канонам.

Такой модуль всегда пригодится для стендовых испытаний как АБ, так и прочих устройств. Имеет смысл использование встроенных приборов (вольтметр, амперметр). Формулы расчета накопительных и помеховых дросселей описаны в литературе. Скажу лишь, что использовал готовые различные дроссели (с диапазоном указанных индуктивностей) при испытаниях, экспериментируя с частотой ШИМ от 20 до 90 кГц. Особой разницы в работе регулятора (в диапазоне выходных напряжений 2-18 В и токов 0-4 А) не заметил: незначительные изменения в нагреве ключа (без радиатора) меня вполне устраивали. КПД, однако, выше при использовании меньших индуктивностей.
Лучше всего регулятор работал с двумя последовательно соединенными дросселями 22 мкГн в квадратных броневых сердечниках от преобразователей, интегрированных в материнские платы ноутбуков.

Схема ЗУ № 5 (MC34063)


На схеме 5 вариант ШИ-регулятора с регулировкой тока и напряжения выполнена на микросхеме ШИМ/ЧИМ MC34063 с «довеском» на ОУ CA3130 (возможно использование прочих ОУ), с помощью которого осуществляется регулировка и стабилизация тока.
Такая модификация несколько расширила возможности MC34063 в отличии от классического включения микросхемы позволив реализовать функцию плавной регулировки тока.

Схема ЗУ № 6 (UC3843)


На схеме 6 - вариант ШИ-регулятора выполнен на микросхеме UC3843 (U1), ОУ CA3130 (IC1), оптроне LTV817. Регулировка тока в этом варианте ЗУ осуществляется с помощью переменного резистора PR1 по входу токового усилителя микросхемы U1, выходное напряжение регулируется с помощью PR2 по инвертирующему входу IC1.
На «прямом» входе ОУ присутствует «обратное» опорное напряжение. Т.е., регулирование производится относительно "+" питания.

В схемах 5 и 6, при экспериментах использовались те же наборы компонентов (включая дроссели). По результатам испытаний все перечисленные схемы мало в чем уступают друг другу в заявленном диапазоне параметров (частота/ток/напряжение). Поэтому схема с меньшим количеством компонентов предпочтительнее для повторения.

Схема ЗУ № 7 (TL494)


ЗУ на схеме 7 задумывалось, как стендовое устройство с максимальной функциональностью, потому и по объему схемы и по количеству регулировок ограничений не было. Данный вариант ЗУ так же выполнен на базе ШИ-регулятора тока и напряжения, как и вариант на схеме 4.
В схему введены дополнительно режимы.
1. «Калибровка - заряд» - для предварительной установки порогов напряжения окончания и повтора зарядки от дополнительного аналогового регулятора.
2. «Сброс» - для сброса ЗУ в режим заряда.
3. «Ток - буфер» - для перевода регулятора в токовый или буферный (ограничение выходного напряжения регулятора в совместном питании устройства напряжением АБ и регулятора) режим заряда.

Применено реле для коммутации батареи из режима «заряд» в режим «нагрузка».

Работа с ЗУ аналогична работе с предыдущими устройствами. Калибровка осуществляется переводом тумблера в режим «калибровка». При этом контакт тумблера S1 подключает пороговое устройство и вольтметр к выходу интегрального регулятора IC2. Выставив необходимое напряжение для предстоящей зарядки конкретной АБ на выходе IC2, с помощью PR3 (плавно вращая) добиваются зажигания светодиода HL2 и, соответственно, срабатывания реле К1. Уменьшая напряжение на выходе IC2, добиваются гашения HL2. В обоих случаях контроль осуществляется встроенным вольтметром. После установки параметров срабатывания ПУ, тумблер переводится в режим заряда.

Схема № 8

Применения калибровочного источника напряжения можно избежать, используя для калибровки собственно ЗУ. В этом случае следует отвязать выход ТШ от ШИ-регулятора, предотвратив его выключение при окончании заряда АБ, определяемым параметрами ТШ. АБ так или иначе будет отключена от ЗУ контактами реле К1. Изменения для этого случая показаны на схеме 8.


В режиме калибровки тумблер S1 отключает реле от плюса источника питания для предотвращения неуместных срабатываний. При этом работает индикация срабатывания ТШ.
Тумблер S2 осуществляет (при необходимости) принудительное включение реле К1 (только при отключенном режиме калибровки). Контакт К1.2 необходим для смены полярности амперметра при переключении батареи на нагрузку.
Таким образом однополярный амперметр будет контролировать и ток нагрузки. При наличии двухполярного прибора, этот контакт можно исключить.

Конструкция зарядного устройства

В конструкциях желательно в качестве переменных и подстроечных резисторов использование многооборотных потенциометров во избежании мучений при установке необходимых параметров.


Варианты конструктива приведены на фото. Схемы распаивались на перфорированных макетных платах экспромтом. Вся начинка смонтирована в корпусах от ноутбучных БП.
В конструкциях использовались (они же использовались и в качестве амперметров после небольшой доработки).
На корпусах смонтированы гнезда для внешнего подключения АБ, нагрузки, джек для подключения внешнего БП (от ноутбука).


За 18 лет работы в Северо-Западном Телекоме изготовил много различных стендов для проверки различного ремонтируемого оборудования.
Сконструировал несколько, различных по функционалу и элементной базе, цифровых измерителей длительности импульсов.

Более 30-ти рацпредложений по модернизации узлов различного профильного оборудования, в т.ч. - электропитающего. С давних пор все больше занимаюсь силовой автоматикой и электроникой.

Почему я здесь? Да потому, что здесь все - такие же, как я. Здесь много для меня интересного, поскольку я не силен в аудио-технике, а хотелось бы иметь больший опыт именно в этом направлении.

Читательское голосование

Статью одобрили 77 читателей.

Для участия в голосовании зарегистрируйтесь и войдите на сайт с вашими логином и паролем.

Схема:

Зарядное устройство собрано по схеме ключевого стабилизатора тока с узлом контроля достигнутого напряжения на аккумуляторе для обеспечения его отключения по окончании зарядки. Для управления ключевым транзистором используется широко распространённая специализированная микросхема TL494 (KIA491, К1114УЕ4). Устройство обеспечивает регулировку тока заряда в пределах 1 ... 6 А (10А max) и выходного напряжения 2 ... 20 В.

Ключевой транзистор VT1, диод VD5 и силовые диоды VD1 - VD4 через слюдяные прокладки необходимо установить на общий радиатор площадью 200 ... 400 см2. Наиболее важным элементом в схеме является дроссель L1. От качества его изготовления зависит КПД схемы. В качестве сердечника можно использовать импульсный трансформатор от блока питания телевизоров 3УСЦТ или аналогичный. Очень важно, чтобы магнитопровод имел щелевой зазор примерно 0,5 ... 1,5 мм для предотвращения насыщения при больших токах. Количество витков зависит от конкретного магнитопровода и может быть в пределах 15 ... 100 витков провода ПЭВ-2 2,0 мм. Если количество витков избыточно, то при работе схемы в режиме номинальной нагрузки будет слышен негромкий свистящий звук. Как правило, свистящий звук бывает только при средних токах, а при большой нагрузке индуктивность дросселя за счёт подмагничивания сердечника падает и свист прекращается. Если свистящий звук прекращается при небольших токах и при дальнейшем увеличении тока нагрузки резко начинает греться выходной транзистор, значит площадь сердечника магнитопровода недостаточна для работы на выбранной частоте генерации - необходимо увеличить частоту работы микросхемы подбором резистора R4 или конденсатора C3 или установить дроссель большего типоразмера. При отсутствии силового транзистора структуры p-n-p в схеме можно использовать мощные транзисторы структуры n-p-n, как показано на рисунке.

Детали:
В качестве диода VD5 перед дросселем L1 желательно использовать любые доступные диоды с барьером Шоттки, рассчитанные на ток не менее 10А и напряжение 50В, в крайнем случае можно использовать среднечастотные диоды КД213 , КД2997 или подобные импортные. Для выпрямителя можно использовать любые мощные диоды на ток 10А или диодный мост, например KBPC3506, MP3508 или подобные. Сопротивление шунта в схеме желательно подогнать под требуемое. Диапазон регулировки выходного тока зависит от соотношения сопротивлений резисторов в цепи вывода 15 микросхемы. В нижнем по схеме положении движка переменного резистора регулировки тока напряжение на выводе 15 микросхемы должно совпадать с напряжением на шунте при протекании через него максимального тока. Переменный резистор регулировки тока R3 можно установить с любым номинальным сопротивлением, но потребуется подобрать смежный с ним постоянный резистор R2 для получения необходимого напряжения на выводе 15 микросхемы.
Переменный резистор регулировки выходного напряжения R9 также может иметь большой разброс номинального сопротивления 2 ... 100 кОм. Подбором сопротивления резистора R10 устанавливают верхнюю границу выходного напряжения. Нижняя граница определяется соотношением сопротивлений резисторов R6 и R7, но её нежелательно устанавливать меньше 1 В.

Микросхема установлена на небольшой печатной плате 45 х 40 мм, остальные элементы схемы установлены на основание устройства и радиатор.
Печатная плата:

Монтажная схема подключения:

В схеме использовался перемотанный силовой трансформатор ТС180, но в зависимости от величины требуемых выходных напряжений и тока мощность трансформатора можно изменить. Если достаточно выходного напряжения 15 В и тока 6А, то достаточно силового трансформатора мощностью 100 Вт. Площадь радиатора также можно уменьшить до 100 .. 200 см2. Устройство может использоваться как лабораторный блок питания с регулируемым ограничением выходного тока. При исправных элементах схема начинает работать сразу и требует только подстройки.

АВТОМОБИЛЬНЫЙ УСИЛИТЕЛЬ на TIP142 TIP147 200W и преобразователь DC DC на TL494

Усилитель развивает мощность 2х100Вт в стерео включении или 200Вт моно (в мостовом включении).


Усилитель построен по схеме Дарлингтона.


Реклама
10 шт./лот BT151-800R Тиристор 12А 800В 15мА, Отзывы: ***В МО за две недели. Новые, проверил тестером,. рабочие.***
Реклама
100 шт., обжимные соединители для кабелей, 16-14 AWG
Усилитель, называется именно так, не по причине, что его автор ДАРЛИНГТОН, а потому, что выходной каскад усилителя мощности построен на дарлингтоновских (составных) транзисторах.
Для справки: два транзистора одинаковой структуры соединены специальным образом для высокого усиления. Такое соединение транзисторов образует составной транзистор, или транзистор Дарлингтона - по имени изобретателя этого схемного решения. Такой транзистор используется в схемах работающих с большими токами (например, в схемах стабилизаторов напряжения, выходных каскадов усилителей мощности) и во входных каскадах усилителей, если необходимо обеспечить большой входной импеданс. Составной транзистор имеет три вывода (база, эмиттер и коллектор), которые эквивалентны выводам обычного одиночного транзистора. Коэффициент усиления по току типичного составного транзистора, у мощных транзисторов ≈1000 и у маломощных транзисторов ≈50000.

Достоинства транзистора Дарлингтона

- Высокий коэффициент усиления по току.
- Cхема Дарлингтона изготавливается в виде интегральных схем и при одинаковом токе рабочая поверхность кремния меньше, чем у биполярных транзисторов. Данные схемы представляют большой интерес при высоких напряжениях.

Недостатки составного транзистора

- Низкое быстродействие, особенно перехода из открытого состояния в закрытое. По этой причине составные транзисторы используются преимущественно в низкочастотных ключевых и усилительных схемах, на высоких частотах их параметры хуже, чем у одиночного транзистора.
- Прямое падение напряжения на переходе база-эмиттер в схеме Дарлингтона почти в два раза больше чем в обычном транзисторе, и составляет для кремниевых транзисторов около 1,2 — 1,4 В.
- Большое напряжение насыщения коллектор-эмиттер, для кремниевого транзистора около 0,9 В для маломощных транзисторов и около 2 В для транзисторов большой мощности.

Входной каскад - усилитель на TL072P
TIP147 и TIP142 darlington-транзисторы используются на выходе усилителя мощности, и вместо них можно использовать BDW83C, BDW84C.

Схема двухполярного БП +35v -35v на TL494, необходимого для нормальной работы УНЧ. Подача перекрестного контура регулируется транзисторами TIP41C TIP42C




Сердцем блока питания является трансформатор EI33 от AT или ATX БП. Об использовании этого трансформатора очень много статей. МОП-транзисторы IRF1010N, управляемые выходом с TL494, могут быть заменены на IRF3205, IRFZ44, 50N06.

Реклама
сканер - частотомер 50 МГц-2,6 ГГц Отзывы: ***Хорошо работает проверял в диапазоне 200-500 МГц, ***
Реклама
Зажигалка для барбекю Отзывы: ***Офигенная зажигалка! Брал для того, чтобы усаживать термоусадку, ну и так для разных мелких бытовых задач***



Небольшое видео автора о настройке, порядке построения и работе данного усилителя:

И конечно печатная плата.

СХЕМА МОЩНОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ДЛЯ УСИЛИТЕЛЯ

   Дело было так, есть у меня усилитель PROLOGY ATB-1200, одна проблема - часто сгорала tl494, а так как я не работал раньше с ШИМ, то не знал что с этим делать. Начал искать ответы на свой вопрос и наткнулся на обсуждение по ремонту этих усилителей. Оказалось, что сигнал с ШИМ-контроллера шел напрямую к полевым транзисторам, поэтому он и сгорал, не хватало буферного каскада между ними, и вот что самое интересное, на плате были обозначены два транзистора и два диода, но в вместо них стояли перемычки. Думаю специально они это сделали, что бы в ремонт приносили чаще:) 

   Так вот, решил собрать питание, из деталей этого усилителя, дело было 31 декабря 2011 г, не очень рабочее настроение, но кружка кофе несколько взбодрила, и начал я процесс рисования печатной платы в sprint-layout. Скажу сразу, сделал не идеально - размеры получились большие, так что если кто нибудь подправит ее и выложит, то скажу спасибо:) А сама схема преобразователя напряжения для УНЧ показана ниже - кликните для увеличения.

   Единственное, что не могу сказать - это моточные данные на трансформатор и его сердечник, может кто знает как изготовить самодельный трансформатор для этого преобразователя к УМЗЧ, а то я использовал заводской. 

   Качество фото не айс, снимал на сотовый телефон, за неимением нормального фотоаппарата. И напоследок, возможно ли намотать свой трансформатор для этого блока питания, не меняя схемы и запчастей? Только трансформатор. Запустился блок с первого раза, подключил на выход одну лампу накаливания на 150w 220v, вторую - на 100w 220v, выходит что 250w. Напряжение просело с 41v - холостой ход, до 33v, питается преобразователь от блока питания ATX от ПК на 300w. При этом напряжение на выходе блока питания просело с 12.6 до 11.5 вольт.

   Данный преобразователь отлично подойдёт для питания автомобильного УМЗЧ, особенно для тех, кому не хватает мощности стандартных 20-ти ваттных TDA-шек. При этом усилитель сможет отдавать мощность более 200 ватт, что подтверждают эксперименты с лампами.

   Форум по питанию

Схема усилителя

TL494 класса D | Усилитель мощностью 500 Вт

DIY Схема усилителя мощностью 500 Вт класса D с использованием микросхемы TL494. это коммутационный усилитель tl494 класса d с высоким КПД. Вы можете использовать его как автомобильный сабвуфер. TL494 - это микросхема ШИМ, которая обеспечивает высококачественный сигнал, который помогает генерировать высококачественные аудиосигналы.

Принципиальная схема и бесплатная разводка печатной платы доступны здесь. Если вы хотите сделать эту плату усилителя, просто скачайте pdf-файл с макетом печатной платы, распечатайте его на глянцевой бумаге и сделайте это самостоятельно.

Схема усилителя

TL494, 500 Вт, класса D

Схема усилителя

TL494 и свободная разводка печатной платы.

Схема представляет собой простую и высокоэффективную схему усилителя, обеспечивающую выходную мощность до 500 Вт. Микросхема PWM будет подавать сигналы на компаратор и обрабатывать аудиосигналы на выходном каскаде.

Вы также проверите Схема усилителя звука 200 Вт

Рабочий усилитель класса D

Типичный усилитель класса d состоит из схемы генератора пилообразных сигналов.компаратор, схема переключения и секция фильтра нижних частот.

Генератор пилообразных сигналов будет формировать высокочастотные пилообразные сигналы для дискретизации входных аудиосигналов.

Компараторы Задача - смешивание входных сигналов с пилообразной формой волны.

Схема переключения выполняет свою работу по обеспечению усиления по току и напряжению, которые необходимы для схемы усилителя.

Фильтр нижних частот Эта схема отфильтровывает нежелательные сигналы от схемы переключения.

макет платы усилителя класса d
Необходимые компоненты
  • Tl494 - 1
  • IRF 540 MOSFET - 2
  • Конденсатор 1000 мкФ 63 В - 2
  • Конденсатор 1000 мкФ 50 В - 1
  • Транзистор Bd 139 - 2
  • Транзистор Bd 140 - 1
  • Диод 1N4148 - 3
  • 1 мкФ Конденсатор - 1
  • Конденсатор 10 мкФ - 2
  • Конденсатор 1н - 2
  • Конденсатор 152 пФ - 1
  • Резистор 1 кОм - 1
  • Резистор 47 кОм - 2
  • Резистор 10 кОм - 1
  • Резистор 470 Ом - 2
  • Резистор 2R2 - 1
  • Резистор 8k2 - 1
  • Конденсатор 2n2 - 1
  • Резистор 56 Ом - 2
  • Блок питания (отдельный источник питания для смещения)

Вам также может понравиться Схема усилителя звука мощностью 1000 Вт

Также проверьте другие схемы усилителя звука

Усилитель

класса D с использованием микросхемы преобразователя постоянного тока TL494 - Geek Circuits

Усилитель класса D с использованием микросхемы преобразователя постоянного тока TL494

Прошло почти 5 лет с тех пор, как я опубликовал тему о том, как использовать TL494 в качестве усилителя класса d на популярном форуме DIY Audio.Думаю, неплохо было бы включить сюда и эту статью. Между прочим, перед тем, как опубликовать эту тему, я тщательно погуглил по указанной теме, чтобы увидеть, есть ли какие-нибудь компьютерные фанаты, которые уже проделали такой игривый эксплойт с этим чипом, но я попросту ноль. Это может означать, что я в этом отношении ранняя пташка? А может быть, я единственный, у кого непонятный вкус к выбору подходящего чипа для такого приложения.

Я попытался проверить эту ветку три года назад и заметил, что счетчик показывает 15K просмотров, насколько я помню, но когда я недавно проверил его, он увеличился до более чем 24K просмотров, даже если ветка была похоронена и не возродилась.Это могло означать, что некоторые до сих пор следят за этой нитью, и это заставило меня подумать, что я не одинокий странный парень в конце концов.

Схема, показанная ниже, является импровизированной версией оригинала. В схеме используется NFB, удерживаемый на контакте 3 TL494, а затем обратная связь с контактом 2 через резистор R fb по мере необходимости. Выход усилителя ошибки на выводе 3 tl494 требует около 2 вольт, чтобы довести рабочий цикл выходных выводов 11 и 8 до 50%. Для этого потребуется напряжение смещения той же величины на его неинвертирующем i / p-выводе 1, которое обеспечивается потенциометром делителя напряжения.Инвертирующий входной вывод 2, имеющий одинаковый уровень 2 В через Rfb, завершает баланс этих 3 узлов, как смещение в обычном операционном усилителе. Обратите внимание, что эти три контакта являются линейными узлами и что подключение контакта 3 к контакту 2 последовательно с R fb - нормальное явление, но что, если мы подключим R fb к переключающему выходу силовых полевых транзисторов?

Рисунок а.

Схема типичной схемы смещения операционного усилителя. Поток R1 используется для регулировки нуля смещения постоянного тока, а также для регулировки коэффициента заполнения 50%.Вы можете последовательно подключить наушники с разделительным конденсатором от выхода, чтобы проверить, все ли в порядке.

Базовая схема, приведенная выше, имеет коэффициент усиления по напряжению 10 на основе обычного уравнения усиления операционного усилителя Av = R3 / R4. Для этого потребуется входная чувствительность +/- 150 мВ, чтобы обеспечить выход +/- 1,5 В на контакте 3 с центром в 2 В. Затем выходной сигнал на выводах 11 и 8 будет модулироваться примерно от 5 до 95% с центром на 50% в состоянии покоя (без звука).

Схема, показанная ниже, реализует FB, также известный как «предварительный фильтр отрицательной обратной связи» (NFB), и, очевидно, намного лучше для уменьшения искажений и улучшения частотной характеристики.Поскольку этот выходной узел находится в режиме переключения с напряжением выше 12 вольт, то перед подачей NFB на контакт 2 должен быть стабилизатор постоянной амплитуды. TL494 требует несимметричного питания; это делает аудиовход всегда привязанным к земле. Это хороший вариант - использовать цепочки диодов, которые действуют как «амплитудный прерыватель», таким образом, чтобы принимать только «ШИМ-сигнал постоянной амплитуды», но не сигнал с амплитудной модуляцией. Это привлекательный вариант, потому что этот метод будет принимать только сигнал ШИМ от силовых полевых транзисторов и не требует фильтрации перед подачей сигнала обратно на i / p операционного усилителя.Еще одна уникальная особенность этой схемы FB заключается в том, что это делает схему изначально невосприимчивой к изменениям источника питания, не влияя на напряжение NFB. Это означает, что если парень использует либо несимметричный, либо раздельный источник питания шины на 30 вольт, и он решает использовать 50 вольт или более, при условии, что драйверы и питание tl494 регулируются на 12 В, а R11 соответствует правильному мощность, то это не повлияет на NFB. Но если питание шины увеличивается или уменьшается, NFB ухудшит выходной сигнал усилителя, если бы это было сделано без этих цепочек диодов.Возможна замена простого делителя напряжения в виде двух резисторов, но требуемое напряжение для FB изменится, если источник питания изменится, поэтому диодные цепочки будут намного лучше. Для 2 В, требуемых для обратной связи, цепочки диодов должны иметь прямоугольную волну 4 В (примерно 0,62 В + 3,3 В) при рабочем цикле 50% на холостом ходу, как видно из осциллографа. Это даст в среднем 2 вольта постоянного тока на вашем цифровом мультиметре. Примечание! Обратите внимание на «инверсию фазы в контуре». Это означает, что начиная с входного контакта 2 через R в и заканчивая узлами силовых полевых транзисторов, должна происходить инверсия фазы.Некоторые новички могут потерять внимание к этой инверсии, когда сигнал разделяется на два, как того требует драйвер полевого транзистора. Смотри внимательно, чувак.

Рисунок b.

Есть две важные вещи, на которые следует обратить ваше внимание в отношении схемы выше. Эти; реализация мертвого времени и убедитесь, что в контуре присутствует инверсия фазы. Игнорирование этих двух вещей может создать проблемы для новичка в достижении правильной работы. Сеть мертвого времени D6, D7, R6, R7 вдоль C8 и C9 являются «дополнительными компонентами» на тот случай, если цепи мертвого времени на входе силовых полевых транзисторов недостаточно.Если присутствует высокий ток холостого хода, значит, действует перекрестная проводимость, так что вы понимаете, о чем я. Во-вторых, в контуре должна присутствовать инверсия фазы. Пренебрежение правильным подтягиванием и опусканием входных контактов логических элементов исключительного ИЛИ поставит под угрозу красоту отрицательной обратной связи. Выход затвора EXor с «подтягивающим» входом должен быть на контакте 10 Hin IR2010, а другой выход затвора с «подтягиванием» входа должен быть на контакте 12 Lin. рисование, то весь цикл будет преобразован в положительный FB и испортит весь звуковой отдел.Пожалуйста, попробуйте заглянуть в свою таблицу истинности EXOR, чтобы понять, что я имею в виду.

Рисунок c.

Другой вариант фильтрованной обратной связи можно увидеть выше. В этой схеме использовался RC-фильтр со спадом -3 дБ на частоте 32 кГц. Если вы хотите послушать звук схемы на рис. c, вы можете напрямую подключить R11 к выходному контакту 11, 8 , потому что инверсия фазы также присутствует в этом контуре (от контакта 2 к контакту 11, 8). Извините за эту ошибку, я заметил, что мои наушники с сопротивлением 32 Ом эффективно «перегружают» 680 Ом на выводе 11 (с конденсатором), давая только 0.Выходное напряжение 93 вольт, как измерено моим цифровым мультиметром. Из-за этого у меня появился искаженный звук, и эта нагрузка также создала неправильное напряжение смещения на контакте 2. Поэтому одновременное прослушивание этого выхода через NFB и наушники не рекомендуется.

Обратите внимание, что удаление RC-фильтра R4 и C6 и подключение R11 непосредственно к выходному контакту 11,8 также обеспечит хорошее качество звука (да, это верно, если к нему не подключены наушники), возможно, при наличии дополнительного буфера. Обратите внимание, что на выходе все еще присутствует небольшое смещение постоянного тока, и это функция изменений разброса параметров, таких как падение напряжения на диодах на градус Цельсия, изменения напряжения питания и т. Д.Просто отрегулируйте горшок на штифте 14, чтобы уменьшить смещение до минимума. Я всегда предпочитаю, чтобы потенциометр обнулял смещение постоянного тока или настраивал на требуемый 50% рабочий цикл.

Спроектировать класс D с нуля - непростая задача, особенно для новичка. Это может поставить Tl494 в список первых шагов новичка на пути к такой первой попытке. Доступность и низкая стоимость этого чипа в сочетании с высокой степенью повторяемости, простотой и стабильностью в работе, несомненно, улучшат навыки новичка.Достаточно ли он креативен или немного амбициозен; с мужеством, так сказать, он будет удивлен, увидев, насколько практично использовать tl494 в качестве источника звука класса D. Самый первый Tl494, с которым я экспериментировал, был только что извлечен из мусорного блока питания ATX, но когда я положил его на макетную плату с несколькими крышками и резисторами, звук оказался на удивление хорошим!

Показательный пример: Tl494 содержит три независимых контакта ввода-вывода, которые можно настроить в соответствии с вашими потребностями при прослушивании. В моем прототипе активный полосовой фильтр настроен на 20 Гц (я люблю басы 20 Гц), другой - на полную звуковую полосу, а затем контакт 4 заботится о высоких частотах на 7 кГц (мне также нравятся богатые высокие частоты).Такой практический подход просто избавляет меня от необходимости создавать дополнительную активную кроссоверную сеть. Он полностью завершен внутри чипа.

Рисунок d.

Предлагаемая схема, использующая настроенный полосовой активный фильтр, использующий нижний операционный усилитель в качестве «мега-усилителя басов», который достигает пика на 20 Гц с полосой пропускания +/- 7 Гц. Тогда верхний операционный усилитель - это простой полный звуковой диапазон, а вывод 4 отвечает за высокие частоты со спадом -3 дБ на частоте 7 кГц.

Вы заметили дополнительный горшок R9 из схемы выше? Это еще одна регулировка для снятия напряжения смещения с выхода, потому что для контакта 4 требуется 1.Напряжение смещения 65 В по сравнению с контактом 2, которому требуется 2 В.

Давайте исследуем внутренности Tl494 . В технических данных указано ; , если напряжение на выводе 4 мертвого времени изменяется от 0 до 3,3 В, выходной рабочий цикл изменится с 3% до 100% (это не инвертируется относительно выходного контакта). Кроме того, если напряжение на контакте 3 изменяется от 0,5 до 3,5 В, рабочий цикл будет изменяться от 97% до 0% (то есть инвертируется относительно выходного контакта). Но обратите внимание, что входной сигнал подается через R в контакта 2, что делает контур также «неинвертирующим» относительно выходного транзистора.Между прочим, напряжение на этом контакте 3 должно быть сосредоточено в среднем на уровне 2 В (0,5 + 3,5 / 2), а также на контакте 4 (0 + 3,3 / 2 = 1,65 В), чтобы получить 50% рабочего цикла на выходе. Также обратите внимание, что автор PDF не упомянул, настроены ли выходные транзисторы как эмиттерный повторитель или просто как общий эмиттер. Эти утверждения о PDF могут сбить с толку некоторых людей (заметьте, меня тоже 6 лет назад), но я просто думаю, что предположение автора относилось к нему как к эмиттеру, который как раз соответствует приведенному выше утверждению.Я также давно проверил это на макетной плате, и это правильно. Но я предпочел, чтобы выходные транзисторы были «общим эмиттером» из-за более низкого напряжения насыщения, чем у эмиттерного повторителя. В этом случае инверсия фазы появится на выводе 11, 8. Все еще запутались? Взгляните на схему ниже для лучшего понимания.

Синхронизация tl494 для многоканального приложения.

Синхронизация нескольких каналов с использованием tl494 проста, без каких-либо проблем в отношении слышимой битовой частоты по сравнению с подходом с автоколебаниями класса D.

Вот еще одна предлагаемая схема, использующая популярный регулятор тембра «низкие и высокие частоты», который используется из линейных схем, с которыми большинство из вас знакомо.

Рисунок e.

Для приведенной выше схемы требуется входное напряжение +/- 1,5 В для получения требуемого +/- 1,5 В на выходе с контакта 3. Это связано с природой этой сети управления тональностью. Когда 2 потенциометра находятся в их среднем положении, коэффициент усиления по напряжению равен 1 на контакте 3.

Перед тем, как попробовать любую из схем, показанных выше, сначала попробуйте ее на макетной плате, чтобы вы могли настроить низкие, средние и высокие частоты, изменив R или C на желаемый звуковой диапазон.Или вы можете просто использовать только один операционный усилитель с одним резистором fb, чтобы быть простым.

Просмотры сообщений: 126 999

Как создать схему высокоэффективного усилителя звука класса D с использованием полевых МОП-транзисторов

Аудиоконтент прошел долгий путь за последние десятилетия, от классического лампового усилителя до современных медиаплееров, технологические достижения изменили способ цифровых медиа потребляется. Среди всех этих нововведений портативные медиаплееры стали одними из первых, выбранных потребителями, благодаря их яркому качеству звука и длительному времени автономной работы.Итак, как это работает и как это хорошо звучит. Мне, как энтузиасту электроники, всегда приходит этот вопрос. Несмотря на достижения в технологии громкоговорителей, усовершенствования в методологии усилителя сыграли большую роль, и очевидным ответом на этот вопрос является усилитель класса D. Итак, в этом проекте мы будем использовать возможность обсудить усилитель класса D и узнать его плюсы и минусы. Наконец, мы создадим аппаратный прототип усилителя и протестируем его работоспособность.Звучит интересно! Итак, приступим к делу.

Если вас интересуют схемы аудиоусилителей, вы можете ознакомиться с нашими статьями по теме, где мы построили схемы с использованием операционных усилителей, полевых МОП-транзисторов и микросхем, таких как TDA2030, TDA2040 и TDA2050.

Основы усилителя класса D

Что такое аудиоусилитель класса D? Самый простой ответ - это коммутирующий усилитель . Но чтобы понять его работу, нам нужно узнать, как он функционирует и как вырабатывается сигнал переключения, для этого вы можете следовать блок-схеме, приведенной ниже.

Так почему же коммутирующий усилитель? Очевидный ответ на этот вопрос - эффективность. По сравнению с усилителями класса A, класса B и класса AB, аудиоусилитель класса D может достигать эффективности до 90-95%. Если максимальный КПД усилителя класса AB составляет 60-65%, потому что они работают в активной области и демонстрируют низкие потери мощности, вы можете это выяснить, если умножить напряжение коллектор-эмиттер на ток. Чтобы узнать больше по этой теме, ознакомьтесь с нашей статьей о классах усилителей мощности, в которой мы обсудили все связанные факторы потерь.

Теперь вернемся к нашей упрощенной блок-схеме аудиоусилителя класса D , как вы можете видеть на неинвертирующем терминале, у нас есть аудиовход, а на инвертирующем терминале у нас есть наш высокочастотный треугольный сигнал. В этот момент, когда напряжение входного аудиосигнала больше, чем напряжение треугольной волны, выход компаратора становится высоким, а когда сигнал низкий, выходным. В этой настройке мы просто модулировали входной аудиосигнал с помощью высокочастотного сигнала несущей, который затем подключается к ИС управления затвором полевого МОП-транзистора, и, как следует из названия, драйвер используется для управления затвором двух полевых МОП-транзисторов для обоих полевых МОП-транзисторов. сторона и низкая сторона один раз.На выходе мы получаем мощную высокочастотную прямоугольную волну на выходе, которую мы пропускаем через каскад фильтра нижних частот, чтобы получить наш окончательный аудиосигнал.

Компоненты, необходимые для построения схемы усилителя звука класса D

Теперь мы поняли основы аудиоусилителя класса D и можем перейти к поиску компонентов для создания усилителя DIY класса D r. Поскольку это простой тестовый проект, требования к компонентам очень общие, и вы можете найти большинство из них в местном магазине для хобби.Список компонентов с изображением приведен ниже.

Список деталей для создания усилителя мощности класса D:

  1. IR2110 IC - 1
  2. Lm358 Операционный усилитель - 1
  3. NE555 Таймер IC - 1
  4. LM7812 IC - 1
  5. LM7805 IC - 1
  6. Конденсатор 102 пФ - 1
  7. Конденсатор 103 пФ - 1
  8. Конденсатор 104 пФ - 2
  9. Конденсатор 105 пФ - 1
  10. Конденсатор 224 пФ - 1
  11. Конденсатор 22 мкФ - 1
  12. Конденсатор 470 мкФ - 1
  13. Конденсатор 220 мкФ - 1
  14. Конденсатор 100 мкФ - 2
  15. 2.Резистор 2К - 1
  16. Резистор 10 кОм - 2
  17. 10R Резистор - 2
  18. Аудиоразъем 3,5 мм - 1
  19. Винтовой зажим 5,08 мм - 2
  20. UF4007 Диод - 3
  21. МОП-транзисторы IRF640 - 2
  22. Обрезной горшок 10K - 1
  23. 26uH ​​Индуктор - 1
  24. Разъем для наушников 3,5 мм - 1

Усилитель звука класса D - принципиальная схема

Принципиальная схема нашей схемы усилителя класса D показана ниже:

Построение схемы на PerfBoard

Как вы можете видеть на основном изображении, мы сделали схему на куске монтажной платы.Потому что, во-первых, схема очень проста, а во-вторых, если что-то пойдет не так, мы можем быстро и легко изменить ее. Мы сделали большую часть соединений с помощью медного провода, но на некоторых заключительных этапах нам пришлось использовать несколько соединительных проводов для завершения сборки. Завершенная схема перфокарта показана ниже.

Работа усилителя звука класса D

В этом разделе мы рассмотрим все основные блоки схемы и объясним каждый блок. Этот аудиоусилитель класса D на базе операционного усилителя состоит из очень общих компонентов, которые вы можете найти в своем местном магазине для хобби.

Регуляторы входного напряжения:

Начнем с регулирования входного напряжения с помощью регулятора напряжения LM7805 на 5 В и регулятора напряжения LM7812 на 12 В. Это важно, потому что мы собираемся запитать схему с помощью адаптера постоянного тока 13,5 В, а для питания микросхем NE555 и IR2110 необходим источник питания 5 В и 12 В.

Генератор треугольных волн с нестабильным мультивибратором 555:

Как вы можете видеть на изображении выше, мы использовали таймер 555 с 2.Резистор 2K для генерации треугольного сигнала 260 кГц. Если вы хотите узнать больше о Astable Multivibrator, вы можете ознакомиться с нашим предыдущим постом о схеме нестабильного мультивибратора на основе таймера 555, где мы описали все необходимые вычисления.

Цепь модуляции:

Как вы можете видеть на изображении выше, мы использовали простой операционный усилитель LM358 для модуляции входного аудиосигнала. Говоря о входящих аудиосигналах, мы использовали два входных резистора 10 кОм для получения аудиосигнала, а поскольку мы используем один источник питания, мы прикрепили потенциометр для смещения нулевого сигнала, присутствующего во входном аудиосигнале.Выход этого компаратора будет высоким, когда значение входного аудиосигнала больше, чем входная треугольная волна, а на выходе мы получим модулированную прямоугольную волну, которую мы затем подадим на ИС драйвера затвора MOSFET.

Микросхема драйвера затвора полевого МОП-транзистора IR2110:

Поскольку мы работаем с некоторыми умеренно высокими частотами, мы использовали ИС драйвера затвора MOSFET для правильного управления MOSFET. Вся необходимая схема размещена в соответствии с рекомендациями спецификации IR2110 IC.Для правильной работы этой ИС требуется инвертированный сигнал входного сигнала, поэтому мы использовали BF200, высокочастотный транзистор для генерации инвертированной прямоугольной волны входного сигнала.

Выходной каскад полевого МОП-транзистора:

Как вы можете видеть на изображении выше, у нас есть выходной каскад MOSFET, который также является основным выходным драйвером, поскольку мы имеем дело с высокой частотой и индукторами, всегда присутствуют переходные процессы, поэтому мы использовали некоторые UF4007 в качестве обратные диоды, которые предотвращают повреждение полевых МОП-транзисторов.

LC фильтр нижних частот:

Выходной сигнал каскада драйвера MOSFET представляет собой высокочастотную прямоугольную волну, этот сигнал абсолютно не подходит для управления нагрузками, такими как громкоговоритель. Чтобы предотвратить это, мы использовали катушку индуктивности 26 мкГн с неполяризованным конденсатором 1 мкФ, чтобы сделать фильтр нижних частот , который обозначается как C11. Так работает простая схема.

Тестирование цепи усилителя класса D

Как вы можете видеть на изображении выше, я использовал адаптер питания 12 В для питания схемы.Поскольку я использую доступный китайский, он выдает немного больше, чем 12 В, а точнее 13,5 В, что идеально подходит для нашего встроенного стабилизатора напряжения LM7812. В качестве нагрузки я использую динамик на 4 Ом, 5 Вт. В качестве аудиовхода я использую свой ноутбук с длинным аудиоразъемом 3,5 мм.

Когда схема включена, нет заметного гудящего звука, который вы можете получить от других типов усилителей, но, как вы можете видеть на видео, эта схема не идеальна и имеет проблему с ограничением на более высоких входных уровнях, поэтому в этой схеме есть много возможностей для улучшений.Поскольку я управлял умеренно низкими нагрузками, полевые МОП-транзисторы вообще не нагревались, и, следовательно, для этих тестов не требовался радиатор.

Дальнейшие улучшения

Эта схема усилителя мощности Class D является простым прототипом и имеет много возможностей для улучшений. Моя основная проблема с этой схемой заключалась в методе отбора проб, который необходимо улучшить. Чтобы уменьшить ограничение усилителя, необходимо рассчитать правильные значения индуктивности и емкости, чтобы получить идеальный каскад фильтра нижних частот.Как всегда, схема может быть выполнена на печатной плате для лучшей производительности. Можно добавить схему защиты, которая защитит схему от перегрева или короткого замыкания.

Надеюсь, вам понравилась эта статья и вы узнали из нее что-то новое. Если у вас есть какие-либо сомнения, вы можете задать вопрос в комментариях ниже или воспользоваться нашим форумом для подробного обсуждения.

Проект усилителя

класса D Компоновка печатной платы Skema

Diy 500 Вт, класс D, Tl494, коммутационный усилитель в 2020 году, класс D

,

,

, усилитель класса D высокой мощности, D4k5, в 2020 году, усилитель класса D,

,

, проект усилителя D, проект компоновки печатной платы Skema

, усилитель мощности мощностью 3000 Вт, класс D, Mosfet Irfp227,

, Irfp260,

000, Irfp260,

Усилитель мощности D200 класса D для аудиоэлектронной схемы Diy

Схема усилителя мощности класса D D1k5 Электронная схема

Усилитель мощности Fullbridge класса D Электронная схема D2k 2000 Вт

Полномостовой усилитель класса D D2k Pcb Файл Gerber в 2020 г.

15000002 Усилитель мощности

Класс D Ir2110 Cd4049 В 2020 году Усилитель класса D

Проект усилителя класса D Дизайн компоновки печатной платы Skema 1 Youtube

900 Вт Усилитель мощности нового поколения класса D Усилитель класса D

Эталонный дизайн усилителя мощности Irs2092, класс D

Схема усилителя класса D, 100 Вт Mosfet Irfp9540 Irf540

900 Вт, класс D Усилитель мощности нового поколения, усилитель класса D

Усилитель мощности мощностью 3000 Вт, класс D Mosfet Irfp260 Irfp4227 9 Проекты усилителей мощности

Как создать проекты усилителей мощности класса D

Цепь усилителя Tl494 класса D Усилитель мощностью 500 Вт Solderingmind Com

Усилитель высокой мощности класса D Электронная схема D4k5

Усилитель мощности класса D D4k5 Share Project Pcbway

усилитель

Схема усилителя звука класса D и печатная плата

От 10 до 14 Вт усилитель звука класса A Компоновка печатной платы усилителя класса D

Схема расположения печатной платы

Усилитель мощности класса D Бери nger B215d Irs20957 Pdf

Цепь усилителя класса D мощностью 100 Вт Mosfet Irfp9540 Irf540

Компоновка печатной платы усилителя класса D

Усилитель мощности 1500 Вт, класс D Ir2110 Cd4049 Усилитель звука

Усилитель класса D, класса D

Tl493, усилитель класса D 9000, только усилитель 9000 Вт, усилитель класса D 9000 9000 Tl494 Diyaudio

Усилитель класса D Проект Компоновка печатной платы Skema

Аудиоусилитель класса D

Усилитель класса D Электроэнергия Место

Усилитель 555 класса D Electro Bob

4500 Вт Усилитель класса D высокой мощности

Build 9000 Электронная схема D4k5 9000 A Class D Power Amp Projects

2 1 Схема усилителя класса D Tpa3116d2 Tpa3118d2 Сабвуфер

5000 Вт Сверхлегкий Высокая мощность Усилитель Лаборатория электроники

Усилитель мощности Mosfet 5200 Вт Irfp250 Конструкция схемы усилителя

Усилитель мощности класса D D900 Ir2110 Электронная схема Smd

Цепь динамический усилитель мощности с мостом Tda7294 180 Вт или

Схема Tda2050 Усилитель класса 9 Стерео 35 Вт 75 Вт

усилитель класса D с использованием микросхемы преобразователя постоянного тока в постоянный Tl494

простейшая электрическая схема усилителя звука

усилитель мощности звука с Tda2050 Electronics Lab

Как создать проекты усилителя мощности класса D

от 10 до 14 Вт аудио класса A Усилитель класса D Компоновка печатной платы усилителя

Diy Hifi Gainclone Усилитель мощности 2x68 Вт, класс Ab A Lm3886 7

Tl494 Усилитель класса D Smps 390 w 32v Electronics Projects Circuits

Схема усилителя Tl494 класса D

Усилитель мощности мощностью 3000 Вт, класс D Mosfet Irfp260 Irfp4227 In

Amp Class D Tl494 Pcb Test Youtube

Class D Усилитель Цепь Усилитель мощности

Сайт электричества

150115 Elektor Labs

D200 Усилитель мощности класса D для электронных схем Diy

Усилитель мощности класса D D4k5 Share Project Pcbway

Поиск аудиоусилителя класса D Easyeda

Эталонный дизайн класса D Irs2092 Учебное пособие по усилителю мощности

Youtube2 Усилитель класса D

200 Вт усилитель мощности класса D Irf540 Irf9540 Di 2020 Desain

Diy 500 Вт Класс D Tl494 Импульсный усилитель Электронная схема

Схема усилителя класса D Электроэнергия Место

Усилитель мощности класса D D4k5 Share Project Pcbway

Tda8950 Типовой пример применения Эталонный дизайн Аудио мощность

Поиск усилителя звука класса D Easyeda

Схема расположения печатной платы

Усилитель мощности класса D Behringer B215d 20002RS20957

Pcb Схема усилителя класса D Tpa3116d2 Tpa3118d2 Сабвуфер

Http Www Irf Com Информация о продукте Audio Classdtutorial Pdf

200w Class D Audio Power Amplifier 150115 Elektor Labs

Http Www Irf Com Product Info Pdf

5546d462533600a40153569aee022bff

Усилитель мощности 200 Вт Irf540 Irf9540 Электронная схема

Выход усилителя мощности класса H Put Stage By Dynacord

Ir2110 Цепь усилителя класса D

Цепь усилителя класса D 2x50 Вт Tpa3116 Electronics Projects

Tda7498 100 Вт 100 Вт Двойной усилитель звука BTL класса D

Разводка печатной платы Amp Speaker Protector Rangka

Desire

К микросхеме преобразователя постоянного тока Компьютерные схемы

Усилители класса G

Схема усилителя мощности Mosfet 100 Вт с использованием Irfp240 Irfp9240

Усилитель Tda2050 Стерео 35 Вт 75 Вт

Tda7294 Схемы усилителя звука

Build

и Tda7294 Схема усилителя TDA

Build

Как схема усилителя

Как это сделать. Усилитель мощности Fullbridge D2k 2000 Вт Электронная схема

Усилители мощности Eeengine серии P Professional Audio

Tda2005 Усилитель мощности 20 Вт мостовой усилитель для автомобиля

Тестовый усилитель мощности класса D D1k5 Jlcpcb Youtube

L20d 300 Вт 300 Вт Класс D Irs2092 Irfi4020 Усилитель мощности завершен

Ffa 10000 Dual Power 2 X 5000 Вт

усилитель Leach2 2002 Tpa3118d2 30 Вт Стерео 60 Вт Моно 4 От 5 до 26 В Источник питания Аналоговый

Кто угодно может сделать этот усилитель 10 Вт 10 Вт 7 шагов с изображениями

Усилитель мощности звука класса D 200 Вт 150115 Elektor Labs

Переменный фильтр низких частот Электронный сабвуфер Кроссовер Предусилитель

Веб-сайт для обмена видео Playtube Pk Ultimate

Усилитель Leach Amp 200 Вт

Tda8950j Buildaudioamps

Принципиальная схема усилителя мощности 100 Вт с использованием Mosfet

Усилитель мощности звука с Tda2050 Electronics Lab

Seahorse Jbl Amp Teknologi Tata Letak

Транзисторный квази-стерео усилитель мощности Diy C3280 Печатная плата 200 Вт

Усилители класса G

Hi Fi Amplifier Circuit

Hi Fi Схема

I0003 и схема

I0003 и схема

Схема усилителя звука Lm386


TL494 Схема расположения выводов микросхемы ШИМ-контроллера TL494, техническое описание, характеристики и характеристики

TL494 ШИМ-контроллер текущего режима

TL494 ШИМ-контроллер токового режима

TL494 ШИМ-контроллер токового режима

Распиновка TL494

нажмите на картинку для увеличения

TL494 IC - это ИС контроллера ШИМ в токовом режиме с фиксированной частотой со всеми функциями, которые требуются при построении схемы управления с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на одной микросхеме.

TL3843 Конфигурация распиновки

Номер контакта

Имя контакта

Описание

1

1ИН +

Неинвертирующий вход усилителя ошибки 1

2

1ИН-

Инвертирующий вход усилителя ошибки 1

3

ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ

Входной контакт для обратной связи

4

DTC

Вход компаратора управления запаздыванием

5

CT

Клемма конденсатора, используемая для установки частоты генератора

6

РТ

Клемма резистора, используемая для установки частоты генератора

7

ЗЕМЛЯ

Контакт заземления

8

C1

Коллектор вывода BJT 1

9

E1

Эмиттерный вывод выхода BJT 1

10

E2

Эмиттерный вывод выхода 2 BJT

11

C2

Коллектор вывода 2 BJT

12

VCC

Положительное предложение

13

УПРАВЛЕНИЕ ВЫХОДОМ

Выбирает однополярный / параллельный выход или двухтактный режим

14

REF

Выход регулятора опорного напряжения 5 В

15

2ИН-

Инвертирующий вход усилителя ошибки 2

16

2ИН +

Неинвертирующий вход усилителя ошибки 2

TL494 Технические характеристики и функции
  • Напряжение питания: от 7 В до 40 В
  • Количество выходов: 2 выхода
  • Частота переключения: 300 кГц
  • Рабочий цикл - Макс: 45%
  • Выходное напряжение: 40 В
  • Выходной ток: 200 мА
  • Время падения: 40 нс
  • Время нарастания: 100 нс
  • Доступен в 16-контактных корпусах PDIP, TSSOP, SOIC и SOP

Примечание: Полную техническую информацию можно найти в таблице данных TL494 , приведенной в конце этой страницы.

Аналог / аналог TL494 : UC3843 , TL3842

Альтернативы ШИМ-контроллер IC: UC2842, SG2524

Где использовать микросхему ШИМ-контроллера TL494

ШИМ-контроллер с фиксированной частотой TL494 может использоваться для преобразования постоянного тока в постоянный независимо от топологии понижающего или повышающего напряжения. TL494 можно использовать для обеспечения постоянного тока путем изменения выходного напряжения нагрузки.Эта ИС имеет схему управления выходом, триггер, компаратор мертвого времени, два разных усилителя ошибок, опорное напряжение 5 В, генератор и компаратор ШИМ.

Итак, если вы ищете ИС для генерации сигналов ШИМ для управления переключателем питания на основе тока, протекающего по цепи, то эта ИС может быть правильным выбором для вас.

Как использовать TL494 IC

Тестовая схема из таблицы данных TL494 показана ниже.

Неинвертирующие контакты подключены к контакту Ref, а инвертирующие контакты подключены к земле. Тестовые входы подаются на контакты DTC и FEEDBACK. Внешний конденсатор и резистор подключаются к контактам 5 и 6 для управления частотой генератора. Усилитель ошибки сравнивает образец выходного сигнала 5 В с эталоном и регулирует ШИМ для поддержания постоянного выходного тока

Применение TL494
  • Настольные ПК
  • Микроволновые печи
  • Серверные блоки питания
  • Солнечные микро-инверторы
  • Стиральные машины: low-end и high-end
  • Электровелосипеды
  • Питание: телекоммуникационные / серверные источники переменного / постоянного тока:
  • Детекторы дыма
  • Инверторы солнечной энергии

2D-модель TL494

Размеры микросхемы TL3494 приведены ниже.Эти размеры указаны для пакета PDSO. Если вы используете другую ИС пакета, обратитесь к таблице данных TL494.

Схема автомобильного усилителя JBL CS200.1

НАСТРОЙКА КРОССОВЕР
Определите планы вашей системы и соответствующим образом установите переключатель режима кроссовера. Если ваша конструкция системы не включает сабвуфер с CS50.4, установите кроссовер установите режим FLAT и перейдите к разделу «Настройка входной чувствительности». Первоначально установите регулировка частоты кроссовера на полпути.Во время прослушивания музыки отрегулируйте кроссовер для наименьшего воспринимаемого искажения от динамиков, позволяя им чтобы воспроизвести как можно больше басов.
Системы, использующие отдельный сабвуфер, устанавливают режим кроссовера на HP (высокий проход) для ваши полнодиапазонные динамики. Отрегулируйте частоту кроссовера для ограничения низких частот и обеспечения увеличенная громкость системы с меньшими искажениями.
Для сабвуферов выберите самую высокую частоту, которая удаляет вокальную информацию из звук сабвуфера. При использовании CS50.4 для сабвуфера (ов), установите режим кроссовера на LP (low pass).
НАСТРОЙКА ВХОДНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ
1. Сначала поверните ручку (и) INPUT LEVEL на минимум (против часовой стрелки).
2. Подсоедините отрицательный (-) провод к аккумуляторной батарее автомобиля. Подайте питание на аудиосистема и воспроизвести динамичный музыкальный трек.
3. На исходном устройстве увеличьте громкость до 3/4 громкости. Медленно поверните ручку (-и) INPUT LEVEL к трем часам, пока не услышите легкий искажения в музыке.Затем немного уменьшите INPUT LEVEL до искажения. больше не слышно.
Нет аудио (светодиоды POWER не светятся) Проверить напряжения на клеммах усилителя с помощью ВОМ Убедитесь, что усилитель Нет аудио (светятся светодиоды POWER) Напряжение более 16 В или менее 8,5 В на BATT + связь. Убедитесь, что охлаждение усилителя не заблокировано при установке. место расположения; убедитесь, что импеданс акустической системы находится в указанных пределах. система зарядки автомобиля. Нет аудио (светодиоды POWER мигают) Напряжение менее 9 В на BATT + подключение Напряжение постоянного тока на усилителе выход Проверьте систему зарядки автомобиля. Возможно, усилителю потребуется обслуживание; информацию по обслуживанию см. в прилагаемом гарантийном талоне. Устройство TL494 включает в себя все необходимые функции при построении схемы управления с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ) на одиночный чип. Это устройство, предназначенное в первую очередь для управления питанием, предлагает: гибкость, позволяющая адаптировать схему управления блоком питания к конкретным условиям. заявление. Устройство TL494 содержит два усилителя ошибок, встроенный в микросхему. регулируемый генератор, компаратор управления мертвой выдержкой (DTC), импульсное управление управляющий триггер, регулятор 5 В с точностью до 5% и схемы управления выходом.
Усилители ошибки имеют диапазон синфазного напряжения от –0,3 В до VCC - 2. V. Компаратор управления мертвой выдержкой имеет фиксированное смещение, которое обеспечивает приблизительно 5% мертвое время. Встроенный генератор можно обойти, подключив RT к опорный выход и обеспечение пилообразного входа на ТТ, или он может управлять общие цепи в синхронных многорельсовых источниках питания.
Незакрепленные выходные транзисторы имеют либо общий эмиттер, либо эмиттерный повторитель. возможность вывода. В устройстве TL494 предусмотрены двухтактные или односторонние операция вывода, которую можно выбрать с помощью функции управления выводом.Архитектура этого устройства запрещает возможность выхода любого из дважды пульсирует во время двухтактного режима. Устройство TL494C характеризуется: работа от 0 ° C до 70 ° C. Устройство TL494I предназначено для эксплуатации от –40 ° С до 85 ° С.
Осциллятор
Осциллятор обеспечивает положительную пилообразную форму волны для мертвого времени и ШИМ компараторы для сравнения с различными управляющими сигналами.
Мертвое время Control
Вход управления мертвым временем обеспечивает управление минимальным мертвым временем (выключено). время).Выход компаратора запрещает переключение транзисторов Q1 и Q2. когда напряжение на входе больше, чем линейное напряжение генератора. Внутреннее смещение 110 мВ обеспечивает минимальное мертвое время ∼3% при заземленном управляющем входе мертвого времени. Подача напряжения на управляющий вход мертвого времени может вызвать дополнительные время. Это обеспечивает линейный контроль мертвого времени от минимума 3% до 100% при изменении входного напряжения от 0 В до 3,3 В соответственно. С участием полный диапазон управления, выход может управляться от внешних источников без нарушение усилителей ошибок.Вход управления мертвым временем является относительно вход с высоким импедансом (II <10 мкА) и должен использоваться там, где дополнительные требуется контроль рабочего цикла на выходе. Однако для надлежащего контроля ввод должен быть прекращен. Обрыв цепи - это неопределенное состояние.
Компаратор
Компаратор смещен от регулятора опорного напряжения 5 В. Это обеспечивает изоляцию от входного питания для повышения стабильности. Вход компаратора делает не имеют гистерезиса, поэтому защита от ложного срабатывания вблизи должен быть предусмотрен порог.Компаратор имеет время отклика 400 нс от любой из входов управляющего сигнала к выходным транзисторам, всего 100 мВ овердрайва. Это обеспечивает положительный контроль производительности в течение половины цикла. для работы в рекомендованном диапазоне 300 кГц.
Ширина импульса Модуляция (PWM)
Компаратор также обеспечивает управление модуляцией ширины выходного импульса. Для при этом линейное напряжение на синхронизирующем конденсаторе CT сравнивается с контрольным сигнал присутствует на выходе усилителей ошибки.Конденсатор времени вход включает в себя последовательный диод, который исключен из входа управляющего сигнала. Для этого требуется, чтобы управляющий сигнал (выход усилителя ошибки) был на ~ 0,7 В больше, чем напряжение на трансформаторе тока. для подавления выходной логики и обеспечения максимальной продолжительности рабочего цикла без требует, чтобы управляющее напряжение упало до истинного потенциала земли. Выход ширина импульса варьируется от 97% периода до 0, поскольку напряжение, присутствующее на выходная ошибка усилителя варьируется от 0,5 В до 3,5 В соответственно.
Ошибка Усилители
Оба усилителя ошибки с высоким коэффициентом усиления получают напряжение смещения от шины питания VI. Этот допускает диапазон синфазного входного напряжения от –0,3 В до 2 В ниже VI. Оба усилители ведут себя характерно для несимметричных усилителей с одним источником питания, в том, что каждый выход активен только на высоком уровне. Это позволяет каждому усилителю подтянуть независимо для уменьшения требуемой ширины выходного импульса. С обоими выходами ИЛИ на инвертирующем входном узле компаратора ШИМ усилитель Требование минимального выходного импульса доминирует.Выходы усилителя смещены в низкий уровень. токоприемником, чтобы обеспечить максимальную ширину импульса, когда оба усилителя предвзято.
Управление выходом Вход
Вход управления выходом определяет, работают ли выходные транзисторы в параллельный или двухтактный. Этот вход является источником питания для импульсного рулевого управления. резкий поворот. Вход управления выводом является асинхронным и имеет прямое управление выход, независимый от генератора или триггера с импульсным управлением. Вход Условие должно быть фиксированным условием, которое определяется заявление.Для параллельной работы вход управления выходом должен быть заземлен. Это отключает триггер импульсного управления и запрещает его выходы. В этом В режиме управления мертвой выдержкой / компаратором ШИМ наблюдаются импульсы. передается обоими выходными транзисторами параллельно. Для двухтактной операции Вход управления выходом должен быть подключен к внутреннему стабилизатору опорного напряжения 5 В. В этом случае каждый из выходных транзисторов включается поочередно: триггер с импульсным управлением.
Выход Транзисторы
В TL494 доступны два выходных транзистора.Оба транзистора настроены как открытый коллектор / открытый эмиттер, и каждый из них способен опускаться или поглощать до 200 мА. Транзисторы имеют напряжение насыщения менее 1,3 В в конфигурация с общим эмиттером и менее 2,5 В в эмиттерном повторителе конфигурация. Выходы защищены от чрезмерного рассеивания мощности на предотвратить повреждение, но не использовать достаточное ограничение тока, чтобы позволить им работать как выходы источника тока.

Устройство Функциональные режимы
Когда вывод OUTPUT CTRL подключен к земле, TL494 работает в несимметричный или параллельный режим.Когда вывод OUTPUT CTRL привязан к VREF, TL494 работает в обычном двухтактном режиме.

СХЕМА

УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

ЭЛЕКТРОПИТАНИЕ

НАЖМИТЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ ДЛЯ УВЕЛИЧЕНИЯ

Работа усилителя ошибок

для цепи тока TL494

в его нынешнем виде ...

Привет, MrAl, другие,

Извините за длинный пост ...

Я все еще не могу понять, как работает усилитель ошибки - в частности, как уверенно его предвзят...

При этом мои впечатления от того, как это работает, следующие:

Есть два управляющих сигнала, один от мертвого времени, а другой от двух усилителей ошибки. Система распознает только самый высокий и использует его для установки ШИМ. Если время нечувствительности установлено на ноль, а также амперы ошибки, то в результате получается значение 0,7 В (сигнал мертвого времени OF), и это то, что используется - это обеспечивает основу для минимального 3% мертвого времени.

Усилитель ошибки смещен для работы без инвертирования.Разница между двумя сигналами, входящими в (+) и (-) (при этом инвертирующий сигнал больше, чем неинвертирующий сигнал), усиливается и формирует основу для управляющего сигнала, который при приложении к пилообразной волне создает импульсы.

Я предполагаю, что неинвертирующий штифт действует как эталон. Если неинвертирующий сигнал опускается ниже инвертирующего сигнала, разница проявляется в увеличении управляющего сигнала.

Хорошо, моя схема в нынешнем виде ...

См. Приложение 62041

Идея в том, что я использую TL494 в качестве источника питания предварительного регулятора для линейного выходного каскада, использующего LT1083.В представленной схеме предполагается, что напряжение в сети уже понижено до 30 вольт. (Я сделал это, чтобы ускорить моделирование - я спроектировал и построил трансформатор, который должен выдавать напряжение ~ 35 В - частота 45 кГц) В любом случае его пропускают через фильтр, который составляет основу входа LT1083. Основная идея здесь заключается в том, что если вы отрегулируете напряжение LT1083, это вызовет разницу (в конечном итоге) между входом и выходом, для которых задан определенный зазор - вход на ~ 2-3 В выше, чем выход LT1083, всегда, когда в устойчивом состоянии.Для этого я установил инвертирующий вывод усилителя ошибки примерно на 1/12 выходного напряжения, а неинвертирующий вывод усилителя ошибки примерно на 1/14 входного напряжения. Таким образом, когда они достигнут эквивалентного значения, будет разница в ~ 2-3 вольта между входом и выходом ...

Это план!

Ссылаясь на приведенную выше схему со следами моделирования. Чтобы сделать вещи более очевидными, я использовал резистор, управляемый напряжением, чтобы установить два крайних значения для регулировки LT1083 - РОЗОВЫЙ график в омах - это регулировочный резистор ниже LT1083.Напряжение на LT1083 действительно выше, чем на выходе, и он отслеживает выход. КРАСНАЯ трасса - это вход, а трасса TEAL - выход. СИНИЙ и ЗЕЛЕНЫЙ кривые внизу - это значения для инвертирования и неинвертирования соответственно.

В симуляторе наблюдается довольно медленный отклик .. занимает около 0,8 секунды, чтобы достичь нового стабильного положения ..

Пока изрядно набитый рот .... Однако я хотел бы спросить, является ли это законной концепцией для отслеживания .... (Будет ли работать? Что с этим не так?) и как правильно смещать усилитель ошибок - то есть уверенно отрабатывать значения... потому что нет ничего, что описывало бы это ясно и подробно .. лучшее, что я получил, это расплывчатая подсхема без значений, без расчетов и т.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *