Блок питания для усилителя мощности: характеристики, расчет и схемотехника

Как правильно рассчитать мощность трансформатора для усилителя. Какие факторы влияют на выбор элементов блока питания. Как реализовать схему питания УМЗЧ на микросхемах TDA7294. Какие особенности имеет импульсный блок питания для аудиоусилителя.

Основные характеристики блока питания для усилителя мощности

При проектировании блока питания для усилителя мощности низкой частоты (УМЗЧ) необходимо учитывать следующие ключевые параметры:

• Напряжение питания усилителя
• Мощность трансформатора
• Тип выпрямителя (однополупериодный, мостовой и т.д.)
• Емкость фильтрующих конденсаторов
• Максимальный ток нагрузки
• Уровень пульсаций выходного напряжения

Правильный выбор этих параметров обеспечит стабильную работу усилителя и позволит получить заявленную выходную мощность.

Расчет мощности трансформатора для УМЗЧ

Мощность трансформатора — один из важнейших параметров блока питания аудиоусилителя. Как правильно его рассчитать?

Обычно рекомендуется выбирать мощность трансформатора примерно равной выходной мощности усилителя или на 10-20% выше. Например, для стереоусилителя мощностью 2×100 Вт достаточно трансформатора на 200-240 Вт.

При этом следует учитывать несколько важных факторов:

1. КПД усилителя. Для класса АВ он составляет около 60-70%.
2. Характер музыкального сигнала. Средняя мощность музыки обычно в 4-5 раз ниже пиковой.
3. Кратковременные перегрузки. Трансформатор способен выдержать двукратную перегрузку в течение нескольких минут.

Поэтому на практике можно использовать трансформатор с мощностью 60-70% от номинальной мощности УМЗЧ. Это позволит снизить габариты и стоимость блока питания без ущерба для качества звучания.

Выбор напряжения питания усилителя

Напряжение питания — ключевой параметр, влияющий на выходную мощность УМЗЧ. Как правильно его выбрать?

Оптимальное напряжение питания зависит от используемых выходных транзисторов или микросхем усилителя, а также от сопротивления нагрузки (акустических систем). Типичные значения для разных схем:

• Для микросхем TDA7294 при нагрузке 4 Ом: ±25…27 В
• Для транзисторных УМЗЧ мощностью до 100 Вт на 4 Ом: ±35…45 В
• Для мощных УМЗЧ на 200-300 Вт: ±55…70 В

При расчете напряжения питания нужно учитывать падение на выпрямительных диодах (около 1.4 В) и запас по максимальному напряжению транзисторов (обычно 20-30%).

Особенности импульсного блока питания для УМЗЧ

Импульсный блок питания имеет ряд преимуществ перед линейным, но требует более сложной схемотехники. Какие особенности нужно учитывать при его разработке?

Основные преимущества импульсного БП:

• Меньшие габариты и вес
• Более высокий КПД (до 90%)
• Возможность стабилизации выходного напряжения

При проектировании импульсного БП для аудиоусилителя следует обратить внимание на следующие моменты:

1. Частота преобразования должна быть выше слышимого диапазона (обычно 50-100 кГц).
2. Необходима тщательная фильтрация помех, создаваемых силовыми ключами.
3. Желательно использовать синхронное выпрямление для повышения КПД.
4. Следует применять быстродействующие диоды Шоттки в выходном выпрямителе.

Правильно спроектированный импульсный БП позволяет создать компактный и эффективный усилитель мощности.

Расчет фильтрующих конденсаторов блока питания

Фильтрующие конденсаторы играют важную роль в сглаживании пульсаций выпрямленного напряжения. Как правильно рассчитать их емкость?

Емкость фильтрующих конденсаторов зависит от следующих факторов:

• Ток нагрузки
• Частота питающей сети
• Допустимый уровень пульсаций
• Тип выпрямителя

Для приближенного расчета можно использовать следующую формулу:

C = I / (2 * f * U),

где C — емкость в Фарадах, I — ток нагрузки в Амперах, f — частота сети в Герцах, U — амплитуда пульсаций в Вольтах.

На практике для аудиоусилителей обычно выбирают емкость из расчета 2000-3000 мкФ на 1 А тока нагрузки. Например, для УМЗЧ мощностью 100 Вт потребуется 4000-6000 мкФ на каждую полярность питания.

Схема блока питания на микросхеме TDA7294

Рассмотрим практическую реализацию блока питания для УМЗЧ на популярных микросхемах TDA7294. Какие особенности имеет данная схема?

Основные параметры блока питания:

• Выходное напряжение: ±25 В
• Максимальный ток: 2×5 А
• Мощность трансформатора: 250 ВА

Схема включает следующие основные узлы:

1. Сетевой трансформатор с двумя вторичными обмотками
2. Мостовой выпрямитель на диодах Шоттки
3. Фильтрующие конденсаторы большой емкости
4. Стабилизаторы напряжения для предварительных каскадов

Особенностью данной схемы является применение быстрых диодов Шоттки в выпрямителе, что позволяет снизить уровень помех. Также используются раздельные фильтры для каждого канала усилителя, что улучшает разделение каналов.

Защита блока питания усилителя мощности

Блок питания мощного УМЗЧ должен иметь надежную защиту от аварийных режимов. Какие виды защиты обычно применяются?

Основные виды защиты блока питания усилителя:

• Защита от короткого замыкания на выходе
• Защита от перегрузки по току
• Тепловая защита
• Защита от перенапряжения
• Плавный запуск

Для реализации защиты обычно используются следующие методы:

1. Применение быстродействующих предохранителей
2. Электронное ограничение тока
3. Отключение питания при перегреве радиаторов
4. Супрессоры для защиты от выбросов напряжения
5. Схема мягкого старта на тиристоре или реле

Правильно спроектированная система защиты позволяет существенно повысить надежность усилителя мощности и предотвратить выход из строя дорогостоящих компонентов.

Выбор блока питания для усилителя

Многие радиолюбители при сборке УМЗЧ обходятся без лишних забот — просто покупают готовые комплекты для сборки усилителей. При этом сам набор обычно не представляет проблем (все детали и плата в комплекте, есть и инструкция), но вот блок питания…

Если это маломощный усилитель и к тому же питающийся от несимметричного (одинарного) напряжения, то можно подобрать уже имеющийся блок питания – будь то адаптер, или БП от ноутбука, или большой и мощный трансформатор. Многие инструкции к схемам усилителей уже содержат информацию о блоке питания, но чаще всего ограничиваются только рекомендуемыми диапазонами напряжения.

Так что перед запуском УНЧ нужно решить два вопроса:

1. Напряжение питания которое нужно получить от БП.
2. Подбор мощности БП в зависимости от мощности усилителя.

По многим причинам не импульсный БП, а именно сетевой трансформатор более выгоден и удобен в аудиоконструкциях, особенно в конструкциях начинающих радиолюбителей. Ведь инверторы чаще всего генерируют много ВЧ составляющих, которые накладываясь на усилитель D класса (имеющий и свои преобразователи) создают такую кашу гармоник, что её не просто расхлебать даже опытному специалисту. Ну и надёжность ИБП хромает в сравнении со старым добрым железом.

Расчет вторичных напряжений трансформатора

Допустим усилителю требуется симметричный источник питания со значением от +/- 15 до +/- 25 В. Что такое “симметричный блок питания” и где его взять? Ответ заключается в применении трансформатора с двумя вторичными обмотками одинакового напряжения и допустимой нагрузки (или обмотки с вдвое большим напряжением и током выше, но с отводом от середины вторичной обмотки).

Схема такого блока питания выглядит так:

Слева — трансформатор с двумя вторичными обмотками, справа — трансформатор с отводом. Как видно, конечный результат одинаков в обоих случаях; получение двух напряжений с одинаковым значением напряжения, но с разной полярностью. Для двух вторичных обмоток нужно соединить конец одной обмотки с началом другой. Подключение другого – например, начала с началом, приведет к отсутствию напряжения. Это сообщает о необходимости замены концов одной обмотки наоборот.

Какое напряжение трансформатор должен выдавать? Напряжение после выпрямления увеличивается на произведение квадратного корня из 2. Таким образом, если источник питания УНЧ должен давать нам 2 по 20 В постоянного напряжения, то переменное напряжение трансформатора должно быть: 20: v 2 = 14 В. Проще говоря, можем заменить v 2 приблизительным значением = 1,4. Разумеется, это напряжение одной половины блока питания.

Едем дальше. Поскольку трансформатор имеет указанное вторичное напряжение для обмотки, нагруженной номинальным током (есть в спецификации), то чем меньше ток (нагрузка обмотки), тем выше напряжение. Приходится проверять это значение самим, так как эта разница зависит от мощности и типа трансформатора, от сопротивления провода из которого сделана обмотка, и собственных потерь трансформатора.

Расчет мощности трансформатора

С напряжением более-менее разобрались, далее как рассчитать мощность. Здесь надо полагаться на заданную мощность усилителя (информацию можно найти в документации от его микросхемы) и наши требования к использованию УМЗЧ.

Как известно, усилитель потребляет больше мощности, чем сама выходная мощность на динамиках. Но постоянно ли эта мощность присутствует на выходе усилителя? Конечно нет. Величина выходного напряжения сильно меняется за какой-то короткий промежуток времени. Например, если в один момент оно достигает 10 В, то может быть только 0,1 В в другой момент, а в следующий 25 В. Так что значение средней мощности (помним из физики P = U2/R) ниже максимальной.

Переходим к подбору мощности трансформатора. В 1960-х годах и позже, когда большинство транзисторных усилителей работали в классе АВ применялся принцип, что мощность трансформатора должна быть не менее половины мощности усилителя. Проблема в том, что такой подход сейчас не учитывает работу в новых классах и цены на трансформаторы, которые в последнее время резко выросли. Поэтому стоит рассчитать мощность трансформатора таким образом, чтобы могли достичь предполагаемой максимальной мощности при разумной цене трансформатора.

Конечно усилитель, а точнее его конструкция, также является важным фактором определяющим мощность блока питания. Усилители класса АВ имеют средний аппетит по мощности (КПД усилителя) – он примерно на 50% больше мощности на выходе усилителя – иными словами, чтобы получить 100 Вт на динамике, нужно предоставить усилителю 150 Вт – за счет КПД усилителя.

Ещё раз напоминаем, что средняя потребляемая мощность УМЗЧ не равна максимальной среднеквадратичной мощности, указанной в руководстве или полученной в результате расчетов.

Таким образом можем примерно установить, что для 100 Вт мощности, подаваемой на громкоговорители, не обязательно сразу ставить трансформатор на 150 ВА. А что достаточно? Зависит от наиболее часто устанавливаемого уровня громкости и от типа музыки. С другой стороны, если усилитель будет располагаться в спальне как источник звука перед сном или околомониторные колоночки – нет смысла закладывать такой запас. Чаще всего достаточно, когда мощность трансформатора либо равна выходной мощности усилителя (сумме выходных мощностей всех каналов), либо несколько выше – процентов на 10-20.

Расчет элементов выпрямителя

С трансформатором определились. Но блок питания состоит из ещё нескольких дополнительных элементов: диодов/выпрямительного моста и фильтрующих конденсаторов. Что насчет них?

Как и выше – не переборщить. В то время как большой ток моста может быть оправдан, подбор параметров может вызвать проблемы, а использование слишком большого тока моста является, кроме расточительности и лишних потерь в напряжении разъемов, опасностью пожара (в крайне неблагоприятных случаях при долгом нагреве его без перегорания). Так что если расчеты показывают, что будет течь максимум 2 А, то диодный мост на 5 А еще будет нормален, а уже на 25 А ставить не обязательно.

Сходным образом конденсаторы. Предполагается, что для 1 А тока, протекающего от блока питания, должен быть поставлен конденсатор емкостью не менее 1000 мкФ. На практике ничего не мешает впаять 2200 мкФ или даже 3300 мкФ – но не более! Ведь эти конденсаторы будут использоваться не полностью, к тому же будут увеличивать зарядные токи – то есть излишне нагружать диоды моста.

Тепловые проблемы УНЧ

Контролируя температуру радиатора, воспроизводите музыку на полной громкости (без ограничения пиков и любого жанра). На втором этапе воспроизведение сигнала 1 кГц без обрезки пиков (здесь нужно быть очень осторожным с температурой).

Тот же принцип применим и к трансформатору. В базовой конструкции (не для тороидов) трансформатор передает тепло от обмотки к сердечнику. В результате на стабилизацию теплового режима в трансформаторе мощностью около 250 Вт, нагруженном до номинального значения, уходит около 1 часа.

Конечно, двукратная перегрузка приведет к тому, что он достигнет максимальной температуры через 15 минут, но с другой стороны, это до 15 минут работы с перегрузкой.

Разница между современным и старым трансформатором в основном заключается в сердечнике. Современные трансформаторные листы позволяют работать с более высокой магнитной индукцией, чем это было в старых версиях. Это проявляется в уменьшении количества витков, чтобы обмотки можно было наматывать более толстым проводом.

Более толстый провод означает меньшие потери в сопротивлении, а меньшее число витков означает лучшее распределение обмотки и меньшую индуктивность рассеяния, а значит эффективность передачи энергии во вторичную сторону и уменьшение собственных потерь, что проявляется в меньшем падении выходного напряжения, чем на нагрузке. В более старых это соотношение было большим и конденсаторы в фильтре выпрямителя были большими.

Есть еще одна проблема в случае с конденсаторами и блоком питания. В ситуации когда имеем значительный запас напряжения по отношению к выходному напряжению, позволяющем получить максимальную выходную мощность усилителя, можем допустить более высокие пульсации в источнике питания, что может соответственно уменьшить эту мощность.

Но наиболее важным является образование перекрестных помех в источнике питания. К сожалению, здесь помогают только жесткий трансформатор и достаточно низкое сопротивление фильтра выпрямителя. Соединять параллельно несколько меньших емкостей будет ошибкой, так как несмотря на выигрыш в емкости и снижение сопротивления такой батареи, еще и понижаем резонанс. В некоторых случаях это может быть даже несколько кГц, то есть в середине акустического диапазона. Увеличение сопротивления в результате резонанса не будет достаточно подавлять межканальные перекрестные помехи на линии питания, что нарушит стереофоническое пространство.

Аудиоусилитель также может иметь пиковую мощность (при которой он будет работать в течение нескольких секунд, может быть, несколько минут) и непрерывную мощность (при которой он может работать в течение любого промежутка времени).

Должно ли ориентироваться на пиковую мощность или постоянную мощность здесь? Возьмем в качестве примера аудиоусилитель с непрерывной мощностью 100 Вт и пиковой мощностью 200 Вт. Другими словами, он имеет среднеквадратичную мощность 100 Вт и мощность музыки 200 Вт. Кажется достаточным использовать трансформатор на 150-180 Вт, потому что сам трансформатор кратковременно без проблем выдержит 200 Вт, а усилитель не рассчитан на то чтобы постоянно выдавать 200 Вт.

В случае воспроизведения музыки техно/транс/хаус в момент бита она тоже может быть 200 Вт, но RMS для 3-секундного фрагмента однозначно ниже, может даже ниже 100 Вт, так что можно сказать, что это усилитель на 200 Вт.

Воспроизведение музыки с мощностью 200 Вт через усилитель с музыкальной мощностью 200 Вт не должно вызвать больших проблем, но он будет греться и есть риск, что рано или поздно сработает термовыключатель (если он есть) или сгорят транзисторы. Другими словами: Игра с музыкальной мощностью на 95% записей не вызовет никаких проблем, но в особых случаях есть риск.

И о теплоотводе. Радиатор только облегчает отвод тепла в окружающую среду, не более того. Установка радиатора совершенно не меняет количество тепловой энергии, вырабатываемой во время работы.

Это правда, что менее эффективный компонент (или весь усилитель) с радиатором может быть дешевле, чем более эффективный компонент без радиатора. Тут более разумным ходом является подбор элементов с запасом мощности, которые нагреваются меньше, чем присоединение все больших и больших теплоотводов, хотя последний способ значительно дешевле.

Вот ещё пример, усилитель на автомобильной микросхеме, например TDA1555. Их часто используют новички радиолюбители, и такая схема имеет ограниченное применение напряжения – до 18 В, которое ни в коем случае нельзя превышать, то есть также следует учитывать падение напряжения на выпрямительных диодах и мощность 25 – 40 ВА. Тогда УНЧ на холостом ходу будет выше 17 В постоянного тока, вероятно, около 18 В.

С другой стороны, новичок захочет подстраховаться и снизить питание, и тогда при большой нагрузке и при номинальном напряжении 220 В переменного тока в сети, вторичное напряжение трансформатора будет падать примерно до 12-13 В после выпрямителя.

Всё это следствие того, что автомобильный усилитель предназначен для питания от бортовой сети автомобиля 12 В (14,4 В). Дома или использовать стабилизированный блок питания 15-16 В (типа от ноутбука) – но для аудио это нежелательно. Или поискать трансформатор такой мощности (25-40 ВА) но жесткий, с малым внутренним сопротивлением (малые перепады напряжения). Хорошим направлением будет использование габаритного трансформатора мощностью 60 Вт и более – положительно по эффекту, но не имеет смысла с точки зрения экономии, так как противоречит основному тезису статьи.

Итого имеем несколько важных моментов:

• Трансформатор должен быть нагружен дважды. Средняя мощность, полученная в результате времени тепловой стабилизации трансформатора, должна быть ниже максимальной мощности.
• Максимальная мощность усилителя – это только мгновенная мощность которую он должен выдерживать. Поскольку усилитель не является синусоидальным источником питания, потребляемая мощность намного ниже. Средняя мощность для музыки обычно составляет 1/4 от максимальной.
• Радиаторы выбираем на среднюю, а не на максимальную мощность.
• Конденсатор в блоке питания следует выбирать таким образом, чтобы напряжение не падало ниже минимально необходимого значения между последовательными циклами перезарядки.
• «Мягкий» трансформатор плохой, потому что у него большие потери и плохо согласованные сопротивления обмоток. Для аудио используются «жесткие» трансформаторы в диапазоне заявленной мощности.
• Усилитель не является источником питания и не поддерживает непрерывную амплитуду синусоидальной волны в течение длительного времени. Выбираем трансформатор и радиатор исходя из теплоемкости.

Придерживаясь вышесказанного получается, что для стерео-усилителя мощностью 100 Вт требуется трансформатор мощностью 150 Вт, конденсаторы емкостью 6800 мкФ и радиатор, способный непрерывно рассеивать около 60 Вт тепла. Данные значения являются ориентировочными, но отражают порядок значений и суть расчётов.

Усилитель мощности с блоком питания

За основу взят усилитель, схема которого была опубликована в журнале ‘Радио’, #7, 2002. Схема и статья ниже.

Номинальная выходная мощность УМЗЧ с коэффициентом нелинейных искажений 0,5 % в режиме «Стерео» составляет приблизительно 2х70 Вт (2х4 Ом), в режиме «Моно» — около 150 Вт (8 Ом). Он почти не требует налаживания.

Усилитель мощности. Усилитель выполнен на двух микросхемах DA1, DA2. Интегральная микросхема TDA7294 представляет собой усилитель мощности с высокими техническими характеристиками и сравнительно дешева. Оконечный и предоконечный каскады TDA7294 построены на полевых транзисторах, имеют защиту от перегрева и от короткого замыкания на выходе. При достижении температуры кристалла 145 °С блок защиты переводит микросхему в режим «MUTE», а при достижении 150 «С — в режим «STAND-BY». Благодаря широкому диапазону питающих напряжений микросхему TDA7294 можно использовать совместно с нагрузкой сопротивлением более 8 Ом без существенной потери выходной мощности. При использовании двух микросхем, включенных по мостовой схеме, верхняя граница сопротивления повышается до 16 Ом. При оптимальном выборе напряжения питания ее максимальная выходная мощность на низкоомной нагрузке (4 Ом и ниже) ограничена лишь предельно допустимым током оконечного каскада, равным 10 А, и достигает 100 Вт. При коэффициенте гармонических искажений 0,5 % микросхема отдает в нагрузку мощность до 70 Вт. Принципиальная схема УМЗЧ без блока питания показана на рис.

В предложенной схеме функции «STAND-BY» и «MUTE» не используются, так как включение усилителя производится в блоке питания. Резисторы R1, R4 задают входное сопротивление УМЗЧ. Пары элементов R1, С1 и R4, С4 образуют на входах обоих каналов ФВЧ, ограничивают полосу пропускания усилителя снизу. Аналогично элементы R2, С2 и R5, С5 в цепи ООС определяют нижнюю границу полосы пропускания. Соотношения сопротивлений R3/R2, R6/R5 задают коэффициент усиления УМЗЧ. При указанных номиналах элементов R2, R3, R5, R6 коэффициент усиления по напряжению составляет 30 дБ. Переключателем SA1 выбирают режим работы УМЗЧ «Стерео/Моно». В режиме «Стерео» микросхемы DA1 и DA2 работают как два независимых неинвертирующих усилителя, в режиме «Моно» усилитель DA2 превращается из неинвергирующего усилителя с коэффициентом усиления Кц = R6/R5 + 1 в инвертирующий усилитель с единичным коэффициентом усиления. Положению SA1 на схеме соответствует режим «Стерео». При использовании УМЗЧ в мостовом режиме вывод «+» АС подключают к выходу DA1, а вывод»-» — к выходу DA2. Преобразователь блока питания усилителя (см. рис.) построен в основном на микросхеме КР1114ЕУ4 —- импортный аналог TL494CN. Так как микросхемы TDA7294 имеют собственные узлы защиты, отпадает необходимость их использования в самом блоке питания.

Микросхема КР1114ЕУ4 может работать как в двухтактных, так и в однотактых преобразователях; режим работы задается по входу ОТС (вывод 13). В этом блоке питания вывод 13 подключен к источнику образцового напряжения +5 В и преобразователь работает в двухтактном режиме. Скважность импульсов может меняться в широких пределах. Выходы микросхемы можно подключить непосредственно через резисторы R16, R17 к базам мощных биполярных транзисторов VT1 и VT2 преобразователя благодаря большому предельному значению выходного тока (до 200 мА). Поскольку у микросхемы преобразователя имеются выводы коллекторов и эмиттеров выходных транзисторов (выводы 8—11), их возможно включить по схеме с общим эмиттером либо с общим коллектором, в зависимости от структуры транзисторов VT1 и VT2. В описываемом блоке с транзисторами структуры n-р-n применен второй вариант. При использовании в качестве ключей полевых транзисторов (n-канальных ПТ) следует удалить резисторы R 18 и R19. В микросхему КР1114ЕУ4 встроен собственный генератор пилообразных импульсов. Элементы R8, С8 являются времязадающими, и частоту генерации можно определить по формуле f = 1/(R8C8). При работе в двухтактном режиме частота автогенератора микросхемы должна быть вдвое выше частоты на выходе преобразователя. Для указанных на схеме номиналах времязадающей цепи частота генератора — около 160 кГц, а частота импульсов на выходе — примерно 80 кГц. Стабильность работы преобразователя в широком диапазоне напряжения питания обеспечивает встроенный источник образцового напряжения (вывод 14) +5 В. Цепь R9C7 обеспечивает после включения питания плавное увеличение ширины выходных импульсов блока и мощности в нагрузке. Диод VD1 предотвращает выход из строя блока при обратной полярности напряжения питания; в этом случае перегорит лишь предохранитель FU1.

Блок питания имеет стабилизацию напряжения на нагрузке благодаря обратной связи. Она осуществляется через резисторы R10—R15 с каждого плеча выпрямителя. Эти резисторы образуют два делителя напряжения, через которые часть напряжения с выхода блока питания поступает на усилители ошибки (выводы 1,15). В качестве эталона напряжения, с которым сравниваются выходные напряжения блока питания, используется источник образцового напряжения (ИОН). Выходы усилителей ошибки внутри DA1 соединены вместе через диоды. Вывод 3 предназначен для местной обратной связи, ограничивающей коэффициент усиления усилителей. В этом блоке вывод 3 использован для запуска преобразователя, а усилители работают как компараторы. С импульсного трансформатора Т1 напряжение выпрямляется диодами VD2—VD5 и сглаживается конденсаторами С11—С 14. Для уменьшения мощности рассеивания на микросхемах УМЗЧ DA1 и DA2 и увеличения максимальной выходной мощности усилителя нужно правильно выбрать выходное напряжение преобразователя, исходя из сопротивления нагрузки. Данный УМЗЧ рассчитан на работу совместно с нагрузкой 4 Ом а режиме «Стерео» и с нагрузкой 8 Ом в мостовом режиме. Рекомендуемое фирмой-изготовителем значение напряжения питания DA1, DA2 при заданном сопротивлении нагрузки составляет ±25.. .27 В, на это напряжение и рассчитан импульсный преобразователь.

В показанной схеме блока питания для его включения нужен достаточно мощный переключатель. Зачастую такой способ включения оказывается неудобным или же неприемлемым. На рис. ниже показана схема устройства автоматического управления запуском преобразователя.

Она обеспечивает включение УМЗЧ при подаче на резистор R20 постоянного напряжения более 1 В или при подаче на конденсатор С15 звукового сигнала с действующим значением напряжения не менее 0,6 В. Первый вариант можно использовать, если автомагнитола имеет выход для управления внешними устройствами, например, электрической выдвижной антенной. Пригоден и другой вариант, если в автомобиле установлен сабвуфер. Тогда конденсатор С15 подключают к одному из выходов УМЗЧ автомагнитолы, и теперь усилитель будет автоматически включаться при выходной мощности автомагнитолы более 0,15…0,2 Вт и отключаться при меньшей. Недопустимо подключать к магнитоле одновременно два входа, так как это может вывести ее из строя. Конденсатор С16 одновременно сглаживает пульсации переменного напряжения и задерживает отключение усилителя после исчезновения сигнала на входе (с задержкой около 30 с). Диоды VD7, VD8 предотвращают влияние цепи включения на работу ШИ-модулятора. Также они устанавливают порог напряжения на коллекторе VT3, при превышении которого длительность импульсов на выходе DA3 начнет плавно сокращаться и при достижении 4…4,5 В блок питания отключится. Если этот усилитель использовать только для сабвуфера, понадобится узел, схема которого приведена ниже.

Это ФНЧ второго порядка с частотой среза 80 Гц; его включают перед входом УМЗЧ. На схеме в скобках указаны выводы ОУ второго канала. В цепи питания установлены интегральные стабилизаторы напряжения DA2, DA3. Если усилитель планируется использовать только в мостовом режиме, вместо сдвоенных ОУ можно применить одиночный.

Детали и конструкция

В качестве VD1 можно использовать диоды серий КД2997, КД2999 с любым буквенным индексом. Диоды КД2997Б (VD2— VD5) возможно заменить на КД2997А, КД2999А, КД2999Б. Вместо транзисторов КТ898А (VT1, VT2) допустимо применить другие: КТ890 с любым буквенным индексом, КТ896А, КТ896Б, КТ898Б, КП958А— КП958В, КП954А—КП954В. Можно применить импортные полевые транзисторы IRFZ48, IRFZ44, IRF540, IRF640, IRF530, BUZ11А, BUZ22 или их аналоги, удалив резисторы R18, R19. Мощные транзисторы БП VT1, VT2 и микросхемы усилителя DA1, DA2 устанавливают на отдельные теплоотводы. Микросхемы допустимо установить на один теплоотвод без изоляции, но при этом изолировать его от корпуса усилителя, так как металлическая подложка микросхем имеет напряжение -Uпит относительно общего провода. Транзисторы устанавливать на один теплоотвод без изоляции недопустимо. В качестве изолирующего материала можно использовать слюду. При монтаже силовых элементов на теплоотводах желательно использовать теплопроводящую пасту КПТ-8, что позволит значительно облегчить тепловой режим работы данных элементов. Диоды VD1—VD5 устанавливают перпендикулярно плате. Магнитопровод импульсного трансформатора Т1 составлен из трех склеенных вместе колец типоразмера К40х25х11 из феррита М2000НМ1. Обмотки I, II намотаны по 4 витка жгутом из пяти проводов ПЭВ-2 1,2 мм. Обмотки III, IV намотаны по 10 витков жгутом из четырех проводов ПЭВ-2 0,8 мм. Обмотки I, II и III, IV должны быть симметричными. Перед намоткой острые края склеенного кольца необходимо закруглить надфилем. Между обмотками прокладывают изоляцию из фторопластовой ленты в три-четыре слоя. Трансформатор устанавливают в центре печатной платы с помощью прижимающей сверху прямоугольной или круглой пластины с отверстием в центре и винта М5 или М6 с гайкой. В схеме управления запуском преобразователя в качестве VD1—VD3 пригодны любые маломощные кремниевые диоды, КТ3102А (VT1) заменяется транзистором с любым буквенным индексом из этой серии или КТ315. В ФНЧ допустимо установить ОУ КР574УД2, КР140УД20, КР544УД4. Вместо стабилизаторов DA2, DA3 можно применить любые интегральные стабилизаторы положительного и отрицательного напряжения на 15 В. Надо постараться подключить провода питания усилителя как можно ближе к аккумулятору автомобиля (на щиток предохранителей), чтобы исключить влияние других потребителей тока. Поскольку пиковый ток, потребляемый усилителем, может достигать 15 А, в цепи питания следует использовать провода большого сечения (3…5 мм2). При наличии устройства, критичного к ВЧ пульсациям напряжения в бортовой сети, нужно увеличить емкость С9, а если это не принесет желаемого эффекта, то включить в цепь питания преобразователя высокочастотный фильтр.

Налаживание

При исправных элементах усилитель начинает работать сразу. В настройке нуждается только блок питания. Поэтому монтаж и настройку целесообразно проводить в два этапа следующим образом. На печатной плате устанавливают только элементы блока питания (детали усилителя не впаивают). Далее выпаивают резистор R14 и между общим проводом и положительным выходом блока питания подключают эквивалент нагрузки — проволочный резистор сопротивлением 6..-7 Ом мощностью не менее 100 Вт, После включения питания замеряют напряжение на этом резисторе, оно должно находиться в пределах 26…28 В. Далее сопротивление нагрузки увеличивают до 50 Ом. Вращением движка подстроечного резистора R 13 добиваются такого же выходного напряжения блока питания, как и при 100-ваттной нагрузке. Затем R14 впаивают, a R12 выпаивают. Настройка второй цепи стабилизации аналогична. По окончании настройки впаивают резистор R12. Затем монтируют детали УМЗЧ и проверяют работоспособность устройства в сборе на эквиваленты нагрузки от генератора звуковой частоты. Устройство автоматического включения усилителя в настройке не нуждается, но если преобразователь запускается и при отсутствии входных сигналов, то уменьшают сопротивление R21 до значения, при котором напряжение на коллекторе VT1 находится в интервале 6. ..6,5 В.

Комментарии

Усилитель, работающий у меня в машине, собран по мостовой схеме и раскачивает лишь сабвуфер (левый и правый каналы озвучивают TDA1518BQ по схеме, заимствованной из усилителя первой редакции). Мощные npn-транзисторы VT1 и VT2 работать отказались, видимо, из-за разброса параметров. Заменены на полевые IRFZ44 с учётом указанных в статье изменений в схеме, причём на каждое плечо установлены по 2 таких транзистора, включённых параллельно.

Литература

1. Шихатов А. Автозвук: устанавливаем сами. — Радио,2000,№ 1,с.16,17.
2. Сырицо А. УМЗЧ на микросхеме TDA7294. — Радио, 2000, Ns 5, с. 19-21.
3. Интегральные микросхемы: Микросхемы для импульсных источников питания и их применение. — М.: ДОДЭКА, 1997.
4. Автомобильный усилитель на TDA7294

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
	Рис. 1
DA1, DA2	Аудио усилитель	TDA7294	3		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С1, С4	Конденсатор	1 мкФ	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С2, С5	Электролитический конденсатор	33 мкФ 25 В	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С3, С6	Электролитический конденсатор	22 мкФ 35 В	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R1, R3, R4, R6	Резистор	22 кОм	5		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R2, R5	Резистор	680 Ом	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
SA1	Переключатель		1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
	Рис. 2
DA3	ШИМ контроллер	TL494	1	КР1114ЕУ4	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VT1, VT2	Биполярный транзистор	КТ898А	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VD1-VD5	Диод	КД2997Б	5		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С7	Конденсатор	0.22 мкФ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С8	Конденсатор	1000 пФ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С9	Конденсатор	1 мкФ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С10	Электролитический конденсатор	2200 мкФ 25 В	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С11, С12	Конденсатор	2. 2 мкФ	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С13, С14	Электролитический конденсатор	470 мкФ 63 В	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R8	Резистор	6.2 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R9	Резистор	15 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R10	Резистор	150 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R11	Резистор	130 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R12, R14	Резистор	680 кОм	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R13, R15	Подстроечный резистор	470 кОм	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R16, R17	Резистор	100 Ом	2	0. 5 Вт	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R18, R19	Резистор	22 Ом	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
Т1	Трансформатор		1	см. схему	Поиск в магазине Отрон	В блокнот
FU1	Предохранитель	20 А	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
	Рис. 3
VT3	Биполярный транзистор	КТ3102А	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
VD6-VD8	Диод	КД102А	3		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С15	Конденсатор	0. 1 мкФ	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С16	Электролитический конденсатор	1000 мкФ 16 В	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R20	Резистор	5.6 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R21	Резистор	15 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
	Рис. 4
DA1	ОУ	КР574УД2А	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
DA2	Линейный регулятор	КР142ЕН8Е	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
DA3	Линейный регулятор	КР1168ЕН15Б	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С1, С2	Конденсатор	0. 033 мкФ	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
С3, С4	Конденсатор	1 мкФ	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R1, R2	Резистор	47 кОм	2		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R	Резистор	56 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
R4	Резистор	15 кОм	1		Поиск в магазине Отрон	В блокнот
						Добавить все

^{Скачать список элементов (PDF)}

Теги:

• УНЧ

Блок питания для схемы усилителя звука, несколько выходов 12 В, 15 В, 35 В

Это простой блок питания для схемы усилителя звука . Это простой фиксированный регулятор . Которые имеют несколько выходных напряжений 12 В, + 15 В, -15 В, + 35 В, -35 В и двойное до 70 В макс.

Они используют принцип работы стабилитрона и IC-регулятора в качестве основы для стабильного выходного напряжения.

Идеально подходит для усилителя мощности от 50 Вт до 60 Вт OCL . Эта схема небольшая, недорогая и простая в работе. Вам может понравиться!

Рисунок 1. Блок питания для схемы аудиоусилителя Двойное напряжение 12 В 15 В 30 В

Рекомендуется: как использовать стабилитрон, пример использования схемы Цепь питания

Детали, которые вам понадобятся

Выбор компонентов для блока питания

Детали, которые вам понадобятся

Блок питания усилителя с использованием сильноточного трансформатора

Работа с цепи

Другие схемы

ПРЕДЛАГОВЫЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ.

24 В. Базовыми компонентами питания являются стабилитрон, резисторы и конденсаторы. Выполняет оборудование для поддержания стабильного напряжения или регулируемое.

Состоит из понижающего трансформатора T1, выпрямительного моста (D1,D2,D3,D4) и схемы фильтрующего регулятора, состоящей из C1,C2,C3,C4,C4,C5,R1,R2,R3,ZD1, и ЗД2.

Когда линия переменного тока подается на трансформатор T1, напряжение переменного тока изменяется с 220 В на примерно 48 В переменного тока в центральном ответвлении (CT).

Затем выпрямительный мост преобразовывает переменный ток в пульсирующий постоянный. Далее постоянный ток фильтруется конденсаторами C1, C2.

Оба конденсатора действуют как накопительный конденсатор или фильтр для сглаживания постоянного тока.

Теперь напряжение в этой точке +35В, -35В(для основного усилителя мощности)

Затем постоянный ток нерегулируемый подается на R1, R2 на ZD1, ZD2. Они обеспечивают опорное напряжение на выходе, может иметь напряжение получаем +15В , -15В (для схемы предварительного усилителя).

И некоторый ток на резисторе R3 уменьшите напряжение до 12 В для цепи предварительного микрофона

Примечание: Вы можете увидеть много схем с простой цепью питания 12 В

Детали, которые вам понадобятся

1. T1_24V CT, 3A Transformer; Количество = 1
2. ZD1,ZD2_15V 1 Вт Стабилитрон ; Количество = 2
3. C1,C2__4700 мкФ 50 В Электролитические конденсаторы; Количество = 2
4. C1,C2__2200 мкФ 35 В Электролитические конденсаторы; Количество = 2
5. C1,C2__2200 мкФ 16 В Электролитические конденсаторы; Количество = 2
6. R1,R2__470 Ом 1/2 Вт Допустимое отклонение резисторов: 5% ; Количество = 2
7. R3__10 Ом 1 Вт Допустимое отклонение резисторов: 5 %; Количество = 1

Цепь питания предусилителя 38 В и 15 В

Что еще?

Это схема питания усилителя мощностью 60 Вт.

Иногда вы используете отличную схему предусилителя. Требуется стабильный регулируемый источник питания. Просто только Zener diose недостаточно.

Как сделать? См.:

Мы используем микросхемы регуляторов 7815 и 7915. Обе ИС — хорошие детали.
Примечание. Вт R8–R11 составляют от 1 до 2 Вт.

Parts you will need

• IC1: LM7815, 15V 1A Positive Regulator
• IC2: LM7915, 15V 1A Negative Regulator
  Electrolytic Capacitors
• C10,C11: 4,700uF 63V
• C12,C13: 47uF 63V
• C14, C15: 100 мкФ 63 В
  Допустимое отклонение резисторов: 5 %
• R8, R12: 330 Ом 1-2W
• BD1: 6A 400V мост диод
• T1: 24V CT, 3A Transformer
• C2: 0,01UF 400V Ceramic Cacacitor
• S1: 0,0174. Читать далее: Схема этого усилителя мощности 60 Вт

  Выбор компонентов для блока питания

  Есть друзья, задающиеся вопросом Как подобрать электронику для усилителя мощности 100 Вт?

  В эту эпоху нам нужно экономить деньги. Поэтому нам нужно только использовать оборудование достойно и абсолютно необходимо.

  Я хотел бы порекомендовать следующие рекомендации по выбору оборудования.

  • Достаточно ли трансформатора тока?
    У обычного усилителя примерно 22-кратное усиление. При входном напряжении 1В. Итак, выходное напряжение 22В. При использовании закона Ома.
    P = VxI или
    I = P/V Попробуйте!
    I = 100 Вт / 22 В
    = 4,5 А или Мы используем трансформатор 5 А для моно/10 А для стерео.

    Если вы используете более низкий ток. Это может снизить мощность звука. Когда он открыл объем много.

  • Сколько стоит конденсаторный фильтр?
    По моему опыту, я часто выбираю емкость конденсаторного фильтра в зависимости от размера трансформатора. Это легко найти. 1А на 2000мкФ.
    Например, в этом случае 5A x 2000 мкФ = 10 000 мкФ
    Подробнее: Почему этого должно быть достаточно

    Иногда вы можете использовать больше конденсаторов, подключенных параллельно, чтобы увеличить емкость. Например, у нас есть 4700 мкФ x 3 = 14 100 мкФ.

    Но будьте осторожны!
    Но необходимо учитывать минимально допустимое напряжение. Например, тот, у которого самое низкое напряжение 50В. Это показывает, что они могут выдержать только 50V.

  По моему опыту, я часто выбираю емкость конденсаторного фильтра в зависимости от размера трансформатора. Это легко найти.
  1А на 2200 мкФ.

  Детали, которые вам понадобятся

  • C1, C2: электролитические конденсаторы 10 000 мкФ, 63 В
  • C3, C4: майларовые конденсаторы, 0,001 мкФ, 100 В
  • C5: 0,01 мкФ, 100 В, майларовый конденсатор
  • T1: 117 В/230 В переменного тока, первичный – 40–0–40 В, вторичный трансформатор, 5 А
  • BD1: 10 А, 100 В, мостовой диод схема питания усилителя . У нас есть хорошая идея, чтобы решить, не хватает электрического тока.

    Эта схема соединяла очень мощный трансформатор с параллельной цепью. Поэтому у нас выходной ток выше, чем у обычной цепи питания.

    Работа цепи

    Трансформатор имеет много катушек. Мы можем довести, чтобы сделать сильнотоковую цепь питания хорошо. Если все катушки имеют одинаковое напряжение.

    Это может быть параллельно, может следовать этой цепи, это вывод катушки, который имеет напряжение 24 В и имеет ток около 1 А, чтобы параллельно предотвратить все 2 группы.

    См.: Много цепей питания 24 В

    Он имеет ток в каждой группе 2А при одинаковом напряжении на 24 В.

    Затем эта цепь может стать двойным источником питания: 34 В плюс и -34 В минус и земля. Эта схема используется для питания усилителя. Допустим будет давать электроэнергию около 50ватт.

    Для диода используйте размеры 3A 100V. И используйте Stancor (тип катушки индуктивности) фильтр шумового сигнала, все хорошо. Эта схема может помочь дать показания у идеи в применении работы других.

    Рисунок 1: Блок питания усилителя с использованием сильноточного трансформатора

    Другие схемы

    Не только это. Подробнее о схемах питания усилителя см. ниже:

    Источники питания предусилителя

     

    Схема двойного источника питания 15 В с печатной платой, +15 В -15 В, 1 А для цепей предусилителя. Мы используем транзисторы, стабилитроны и IC-7815, 7915. Легко собрать с помощью разводки печатной платы.

    Цепь двойного источника питания 24 В

    Для схемы усилителя мощности OCL мощностью от 30 до 35 Вт. Вы можете использовать эту схему ниже.

    31 Цепь двойного источника питания

    
    Для усилителя OCL мощностью 55 Вт. Подробнее

    • Двойной блок питания 3 В, 5 В, 6 В, 9 В, 12, 15 В с LM317, LM337

    Основные сведения об усилителе и блоке питания

    1. Главная
    2. Исследования АВ
    3. Аудиоусилители
    4. Установка переключателя импеданса аудио/видео-ресивера
    5. Основные сведения об усилителе и источнике питания

    Джин ДеллаСала — 21 июня 2015 г.

    Для лучшего понимания как усилители и связанные с ними источники питания работают вместе, нам нужно сделать немного математики. Не волнуйтесь, это простые уравнения, которые могла понять даже Сара Пэйлин, тем более что они может поместиться в ее ладони. 92 / R       (Eq2)

    Давайте сначала обсудим усилитель постоянного тока напряжения, чтобы лучше понять «V» в уравнении 1. Усилителям требуется постоянный ток (иногда называемое рельсовым) напряжение для обеспечения постоянного источника питания, который усилитель может в свою очередь использовать для усиления входного сигнала. Предполагая, что устройства вывода могут получать (разрешить пропускать через них) ток в нагрузку, (в данном случае наши громкоговорители) чем выше напряжение на шине постоянного тока, тем больше потенциальная выходная мощность усилитель может производить. Пока входной сигнал увеличивается, если есть доступное напряжение и ток от усилитель, будет доступная мощность для подачи на динамик. Если нет, и усилитель пытается увеличить сигнал выходит за фиксированные границы напряжения рельса, вы получаете то, что известный как отсечение усилителя. Это также происходит, если текущий спрос на мощность превышает доступную. Это также вызовет напряжение постоянного тока. рельсы опускаются ниже, чем обычно, и вызывают клиппирование усилителя. Эти ограничения возникают, когда источник питания просят предоставить больше мощности, будь то доступное напряжение или ток, чем это могу сделать доступным. Если обрезка вызвано потреблением слишком большого тока, в выходном сигнале будут дополнительные компоненты искажения (по сравнению со сценарием ограничения напряжения), так как изменения в шине напряжение будет передаваться на нагрузку громкоговорителя, поскольку содержание сигнала переменного тока не связано к входному сигналу (т. е. искажение). Отсечение усилителя плохо, потому что оно принимает неискаженную форму волны и по существу обрезает верхнюю и нижнюю часть его. Это создает высокие частоты, отсутствующие в исходном сигнале, в слово, искажение. Когда доведено до крайности, исходный сигнал может быть преобразован из синуса в прямоугольную волну. Прямоугольная волна включает в себя высокие частоты, не изначально присутствующие в сигнале, которые представляют реальную опасность для акустические системы высокочастотные устройства звуковая катушка(и). Поэтому стрижка особенно опасна для небольшие легкие и деликатные высокочастотные компоненты громкоговорителей в системе, как прямоугольная волна содержит гораздо больше высокочастотной энергии, чем было обнаружено в оригинальный музыкальный сигнал. Это может занять несрезанный музыкальный сигнал, посылающий 5% энергии на твитер, и вдруг отправить 25% увеличенной мощности, доступной для твитера. Отсечение, несмотря на то, что вы читали на блоги, по сравнению с ними редко наносят ущерб низкочастотным динамикам.

         

    
     

    Верхняя левая картинка (обрезанная синусоида) ; Верхнее правое изображение: мощность усилителя и искажения

    Нижний рисунок: БПФ-анализ усилителя в отсечении

    Как вы можете видеть на левом изображении выше средний пик и провал синусоиды обрезаются или сглаживаются один раз напряжение на шине усилителя превышено. На рисунке справа показано измерение мощности усилителя в зависимости от искажений. я дирижировал. Когда усилитель начинает заметно клип, он приближается к 1% THD. Это явно слышимое искажение это тоже видно на осциллографе. (Осциллограф показывает нам напряжение во времени). Если вы проведете БПФ-анализ спектра (показывая нам частотные компоненты во временном сигнале, отображаемом на осциллографе), можно увидеть все неприятные гармонические побочные продукты (множества исходной частоты или гармоники для краткости), которые добавляются к исходной основной частоте 1 кГц. Эта система производит серьезные искажения из-за обрезки. Это не только звучит плохо, но это плохо и для динамиков.

    Согласно ресиверу Yamaha частота отказов не изменилась с включением селектора импеданса переключатель…

    Если блок питания приемника имеет достаточную токовую мощность, а выходное сопротивление усилителя достаточно низкое, то он может работать достаточно близко к идеальному источнику напряжения, удваивающему доступную выходную мощность по мере увеличения нагрузки полное сопротивление уменьшается вдвое, а выходное напряжение остается прежним. (см. уравнение 2) (Помните, в хорошем усилителе такое же напряжение присутствует на клеммах громкоговорителя в течение 8 громкоговоритель ом, 4 ом или 1 000 000 ом и зависит от амплитуда входного сигнала и коэффициент усиления усилителя, а НЕ подключенная нагрузка) Таким образом, когда приемник мощностью 100 Вт на канал работает с нагрузкой 8 Ом, он выдает среднеквадратичное значение 28,3 В. (28,3 ² /8 = 100), что при резистивной нагрузке 4 Ом будет производят 200 Вт. (23,8 ² /4 = 200) Однако большинство приемников работают не так идеально, поэтому, хотя все они попробуйте передать больше мощности в более низкий импеданс, они могут сначала исчерпать напряжение или, что еще хуже, доступный ток. Это отсутствие доступного тока приведет к сокращению шин напряжения, обрезание сигнала и, таким образом, выделение большего количества тепла в виде потерь в процессе.

    Поскольку трансформаторы и выходные устройства имеют конечное сопротивление, потери будут происходить как I ² *R, амперы в квадрате, деленные на сопротивление. Обмотки трансформатора и выходные устройства не имеют постоянных сопротивлений или. Поскольку они обременены все большие и большие потребности в токе, этот нагрев вызывает их сопротивление увеличивать. В итоге система либо достигает статической рабочей температуры или он просто сгорает. При загрузке усилителя с более низким импедансом нагрузка на громкоговоритель не является универсально опасной, она создает чрезвычайную нагрузку на компоненты источника питания, которые могут перегреться, если этот запрос будет продолжаться в течение длительные периоды времени. Подробнее об этом позже.

    Редакционная заметка о стоимости силовых трансформаторов
    Если размер, стоимость и вес не проблема, производители могут снабжать приемники собственным питанием станции, и тогда лимитирующим фактором будут устройства вывода и тепловой раковина. Стоимость стали и меди из Китая резко менялись за последние несколько лет, и производители не хотят увидеть, как их затраты внезапно взлетят до небес или их предложение иссякнет, потому что они договорились низкая цена, из-за которой продавец теряет деньги, когда стоимость материалов подержанные ракеты! Это, пожалуй, самая дорогая часть всего усилителя! (Кроме, конечно, маркетинга)

    Он разделяет Красное море, останавливает утечку нефти BP и снижает выбросы углекислого газа. след. Было бы легко рисовать эти выводы, если вы потратите достаточно времени на чтение дезинформированного потребителя комментарии на форумах по этой самой теме. Если бы это было на самом деле правдой, Обама уже присвоил бы себе такое замечательное изобретение.

    Давайте рассмотрим некоторые измерения мощности приемников, которые я измерял в прошлом. селекторные переключатели импеданса, чтобы точно определить, что они собой представляют делает. Цены на приемники варьируются от 500$ вплоть до 5500$.

    Низкий Импеданс (Z) Mode — это настройки приемников «низкий», которую производитель рекомендует использовать при вы подключаете громкоговорители с рейтингом ниже 8 Ом. (Этот режим ограничивает выходное напряжение и, следовательно, максимальное ток, который может требовать от него любой данный оратор).

    Высокий Импеданс (Z) Mode — это приемники «высокая» настройка, которую производитель рекомендует использовать при вы подключаете громкоговорители с сопротивлением 6 Ом или выше. Обычно это настройка по умолчанию, в которой поставляется приемник, и рейтинг, который производитель оптимизирует свои детали, так как они должны рекламировать только ОДНУ номинальную мощность прежде чем потребитель потянется за своей чековой книжкой или кредитной картой.

    PLoss — Потеря мощности (%), определенная путем сравнения мощности Low Z и High Z. числа для каждого приемника, используя следующее уравнение: (1 — LowZ / HighZ) * 100

    Производитель	Модель	Нагрузка	Высокое Z	Низкая Z	Плосс	ТГД
    Ямаха	РС-З11	8 Ом	190 Вт	190 Вт	0%	0,10%
    		4 Ом	300 Вт	300 Вт	0%	0,10%
    Ямаха	РС-З7	8 Ом	170 Вт	78 Вт	54%	0,10%
    		4 Ом	255 Вт	144 Вт	44%	0,10%
    Ямаха	РХ-В4600	8 Ом	134 Вт	95 Вт	29%	0,10%
    		4 Ом	210 Вт	180 Вт	14%	0,10%
    Ямаха	РХ-В2700	8 Ом	144 Вт	78 Вт	46%	0,10%
    		4 Ом	272 Вт	144 Вт	47%	0,10%
    Ямаха	РХ-В661	4 Ом	224 Вт	63 Вт	60%	1%
    Онкио	ТХ-NR5007	8 Ом	191 Вт	Не тестировалось		1%
    		4 Ом	171 Вт	68 Вт	72%	1%

    Примечание: Все тесты проводились с одним каналом, нагруженным на 0,1% THD + N, с использованием теста 1 кГц частота, за исключением тестов 1% THD, которые были проведены Sound & Vision Журнал.

    Как видно из табличных данных выше, 5 из 6 приемников выставили значительно меньшую выходную мощность, когда их переключатели были установлены в «низкое импеданс» для нагрузок 8 и 4 Ом. На самом деле самый дешевый Yamaha (RX-V661) и модели Onkyo (TK-NR5007) продемонстрировали наибольшее масштабирование мощности в низкочастотном диапазоне. режим импеданса (снижение на 72 %, снижение на 60 % соответственно) Снижение мощности RX-V2700 при низком режим импеданса был интересен тем, что поддерживал заданные им выходное сопротивление 8 Ом. номинальная мощность 140 Вт на 4 Ом нагрузка. Я считаю заслуживающим внимания тот факт, что Выходная мощность Yamaha RX-Z11 НЕ изменилась в зависимости от переключателя импеданса параметр. Очевидно, что в этом случае конструкторы этого приемника были уверены, что для прохождения нормативное тестирование. это не Удивительно, учитывая огромные размеры и стоимость этого инженерного чуда, поэтому почему они называют его своей флагманской моделью!

    Что достигнуто с помощью настройки «низкий импеданс» (кроме Yamaha RX-Z11) должен был понизить напряжение шины, подаваемое на усилитель вторичной обмоткой. силового трансформатора. Неудачный побочный эффект более низкий уровень мощности, как видно из сведенных в таблицу результатов испытаний. Низкая установка переключателя, по-видимому, ограничивает максимально доступный ток, потребляемый трансформатором, составляет примерно 1/3 (Onkyo TX-NR5007) настолько, насколько высокие настройки, чтобы он мог играть непрерывно (при значительно сниженном уровне мощности) во время UL/CSA сертификационные испытания при значительно меньшем выделении тепла.

    Нет установленного числа снижения номинальных характеристик, которое производители используют, насколько это возможно. рассказывать. Я предполагаю, что они вычисляют максимальная мощность, которую их приемник может дать при определенном уровне искажений, в то время как по-прежнему поддерживая достаточно низкую температуру, чтобы пройти сертификацию UL / CSA, считая ее безопасной для работы в 4 Ом нагрузки. Это значение сильно зависит от того, как хорошо, что усилитель может рассеивать тепло, которое зависит от площади радиатора и вентиляция, а также номинал ВА (Вольты, Амперы) мощности трансформатора и какую реальную мощность усилитель может выдать до провал. Осознайте, что сила Трансформатор завернут плотно и в шар. В большинстве случаев производители не используют теплоотвод. их, но некоторые добавляют охлаждающий вентилятор, который включается при больших токах для охлаждения блока питания. Они делают поместите самовосстанавливающиеся предохранители и датчики температуры внутри, чтобы предотвратить их обгорела эмаль на обмотках. «Низкое» положение переключателя обеспечивает некоторую защиту силового трансформатора от взрыва под непрерывный режим максимальной мощности при нагрузке 4 Ом, но так же и схема защиты от перегрузки, которая заставляет приемник закрыться вниз, если в течение более чем нескольких секунд в любой импеданс режим. Настройка низкого импеданса также убивая запас мощности усилителя и максимально доступную мощность, которая будет посылать больше искаженные и обрезанные сигналы для ваших громкоговорителей.

    большинство A/V-ресиверов имеют встроенную защиту от перегрузки независимо от переключателя импеданса
    

    Но где Неудачи?

    Не менее важно повторить, что большинство приемников имеют овердрайв. встроенная защита, не зависящая от этого переключателя импеданса, поэтому, если источник питания подвергается воздействию превышения максимальной номинальной мощности или полной номинальной мощности одновременно на несколько каналов, мощность значительно снижается или приемник выключается. Это может быть наблюдается в некоторых моделях во время тестов All Channels Driven (ACD), где ограничитель срабатывает и снижает мощность до 1/4 или менее номинальной мощности одного канала. Я ни разу не вырубил приемник во время моего тесты на силовые пытки, но я отключил многие из них, когда сильно нагружался на 4-омную нагрузку в настройки как низкого, так и высокого импеданса.

    В разговоре с Yamaha мне сказали, что не могут подтвердить какие-либо неисправности ресиверы напрямую связаны с работой в режиме высокого импеданса с 4 Ом динамики. Их блок питания/усилитель частота отказов не изменилась при включении переключателя импеданса на своих A/V-ресиверах. Нужно задаться вопросом, насколько чрезмерная защита пользователю нужно до тех пор, пока он не начнет ставить под угрозу динамику реального мира и запас по запасу при использовании продукта с музыкальным программным материалом, а не с непрерывным тестом тонов в лабораторных условиях? Стоит ли потенциально повредить ваши динамики, чтобы защитить ваш ресивер? Я думаю, это философский вопрос в зависимости от того, что для вас более ценно.

     

    Перейти к: Установка переключателя импеданса A/V-ресивера Основы усилителя и блока питания Что такое тестирование UL/CSA?

    Следующая страница ⇨ ⇦ Предыдущая страница  

    Не знаете, какой AV Gear купить или как его настроить? Присоединяйтесь к нашей эксклюзивной программе подписки на электронные книги Audioholics!

    Обсудить эту статью

    PENG сообщения от 27 декабря 2022 г. 16:23

    Richardjhy сказал:
    Ты смешон!

    С вашей стороны это показалось ироничным..

    Когда вы говорили что-то вроде следующего:

    , Richardjhy сказал:
    RX-V1070 рассчитан на 110 Вт на канал / 135 Вт на канал (8 Ом / 6 Ом) для переднего и центрального каналов. Выходная мощность выше для 6-омных динамиков означает, что напряжение шины для них должно быть выше.

    Нет, это не всегда так. Я уверен, что вы знаете основную формулу мощности и поэтому должны понимать, что выходная мощность на 6 Ом будет выше при том же или даже немного более низком напряжении.

    Вот почему производители AV-ресиверов часто предоставляют селекторы импеданса для снижения напряжения на шине (или другие методы), чтобы ограничить значительно увеличившийся в противном случае ток нагрузки при использовании с динамиками с импедансом 6 Ом или ниже. Вы сказали, что измерили напряжения на шине, если они были выше для выбора 6 Ом, то что-то было не так, но я не хотел бы строить догадки, что может быть причиной. 92/R (для простоты будем использовать для расчетов резистивную нагрузку).

    Для 8 Ом нагрузка, выход 110 Вт:
    В = sqrt(P*R)на нагрузку 8 Ом, мощность = 110 Вт , В = sqrt (8*110) = 29,66 В

    Для 6 Ом нагрузка, 135 Вт выход:
    В = sqrt (6*135) = 28,46 В , это на меньше , чем требуется для номинальной выходной мощности 110 Вт на 8 Ом, но выходная мощность выше, используя характеристики вашего RX-V1070 для этого числового примера.

    Пожалуйста, знайте, что более высокая выходная мощность на 6 Ом, чем на 8 Ом, не означает, что напряжение на шине должно быть выше, это зависит от того, насколько выше.

    Если вы не собираетесь слушать другие точки, хорошо, но не надо хамить. Мы здесь, чтобы помогать и/или учиться друг у друга.

    С праздником!

    PENG сообщения от 27 декабря 2022 г. 13:28

    richardjhy, сообщение: 1584168, участник: 99920
    Ты смешной!

    С твоей стороны это показалось ироничным..

    PENG сообщений от 27 декабря 2022 г. 11:23

    richardjhy, сообщение: 1584168, участник: 99920
    Ты смешной!

    Это показалось вам ироничным, когда вы это сказали. и центральные каналы. Выходная мощность выше для 6-омных динамиков означает, что напряжение шины для них должно быть выше. 92/R (для резисторной нагрузки, чтобы упростить вам задачу).

    Давайте выберем напряжение (подойдет любое число), скажем, 60 В (среднеквадратичное):

    На нагрузку 8 Ом, мощность = 60*60/8 = 450 Вт

    на нагрузку 6 Ом, мощность = 60*60/6 = 600 Вт

    Даже если вы понизите напряжение на шине (при условии отсутствия потерь, падения напряжения и т. д., только для демонстрации) с 60 В до 50 В:

    На нагрузку 6 Ом, мощность = 55*55/6 = 504 Вт, это еще больше, чем 60 В на 8 Ом.

    Пожалуйста, знайте, что более высокая выходная мощность на 6 Ом, чем на 8 Ом, не означает, что напряжение на шине должно быть выше.

    Если вы не собираетесь слушать другие точки, хорошо, но не надо хамить. Мы здесь, чтобы помогать и/или учиться друг у друга.

    С праздником!

    ген сообщения от 26 декабря 2022 18:00

    richardjhy, сообщение: 1584126, участник: 99920
    №

    Он утверждал, что « Они ВСЕГДА производят МЕНЬШЕ мощности»9000 в режиме с низким импедансом4,000 кажется, это не относится к Yamaha RX-V1070. Я считаю, что RX-V1070 должен производить БОЛЬШУЮ мощность в режиме с более низким импедансом.
    

    Публикация неполной схемы не доказывает вашу точку зрения. КАЖДЫЙ ресивер Yamaha, который я КОГДА-ЛИБО тестировал, производил МЕНЬШЕ мощности, когда переключатель импеданса был установлен на 6 Ом или в «нижнее положение». Это справедливо независимо от того, работает ли усилитель на нагрузке 8 Ом или на нагрузке 4 Ом.

    https://www.audioholics.com/av-receiver-reviews/yamaha-rx-a6a
    https://www.audioholics.com/av-receiver-reviews/rx-z7-7.1

    Единственный Yamaha продукт, на который не повлияли низкие настройки до 2 каналов, — это их выделенный 11-канальный усилитель, MX-A5000 и новее, а также старые флагманы, такие как RX-Z11. Тем не менее, я заметил негативное влияние на мощность при более чем 2 каналах, когда переключатель импеданса был установлен в низкое положение.

    https://www.audioholics.com/av-preamp-processor-reviews/yamaha-aventage-cx-a5000-mx

    Вы можете продолжать фетишизировать переключатель импеданса, если хотите, но суть в том, что он ОГРАНИЧИВАЕТ мощность поскольку он разработан для того, чтобы продукт мог удовлетворить требования по рассеиванию тепла, чтобы получить рейтинг UL 4 Ом.