Двухполярный блок питания для усилителя своими руками: Блок питания усилителя – схема и работа

alexxlabУсилител

Содержание

Двухполярный блок питания из готовых китайских модулей dc-dc step down LM2596 » Журнал практической электроники Датагор


Нынче стали доступны готовые модули импульсных преобразователей напряжения на микросхеме LM2596.
Заявлены довольно высокие параметры, а стоимость готового модуля меньше стоимости входящих в него деталей. Прельщают малые размеры платы. Я решил приобрести несколько штук и испытать их. Надеюсь, мой опыт будет полезен не слишком опытным радиолюбителям.

↑ Это трудно назвать стабилизатором…

Можно подумать, что достаточно взять трансформатор, диодный мост, подключить к ним модуль, и перед нами стабилизатор с выходным напряжением 3…30 В и током до 2 А (кратковременно до 3 А).
Я так и сделал. Без нагрузки всё было хорошо. Трансформатор с двумя обмотками по 18 В и обещанным током до 1,5 А (провод на глаз был явно тонковат, так оно и оказалось). Мне нужен был стабилизатор +-18 В и я выставил нужное напряжение.

При нагрузке 12 Ом ток 1,5 А, вот осциллограмма, 5 В /клетка по вертикали.


Это трудно назвать стабилизатором.

Причина проста и понятна: конденсатор на плате 200 мкФ, он служит только для нормальной работы DC-DC преобразователя. При подаче на вход напряжения от лабораторного блока питания, всё было нормально. Выход очевиден: надо питать стабилизатор от источника с малыми пульсациями, т. е. добавить после моста ёмкость.

Для чего нужен ИТ

Данный вид трансформатора предназначен для преобразования импульсных сигналов, длительность импульса которых составляет менее 10 микросекунд, при этом с минимально допустимым искажением.

Однако, он обладает одним очень серьезным недостатком. В момент преобразования высокочастотных импульсов в пониженное напряжение, устройство может излучать помехи.

Минус состоит в том, в определенных ситуациях эти помехи мешают устройству полноценно работать.

↑ Борьба с пульсациями

Вот напряжение при нагрузке 1,5 А на входе модуля без дополнительного конденсатора.

↑ Увеличенная ёмкость на входе


С дополнительным конденсатором 4700 мкФ на входе, пульсации на выходе резко уменьшились, но при 1,5 А были ещё заметны. При уменьшении выходного напряжения до 16 В, идеальная прямая линия (2 В /клетка).


Падение напряжения на модуле DC-DC должно быть минимум 2…2,5 В.
Теперь можно смотреть пульсации на выходе импульсного преобразователя.


Видны небольшие пульсации с частотой 100 Гц промодулированные частотой несколько десятков кГц.

↑ LC-фильтр на выходе

Datasheet на LM2596 рекомендует дополнительный LC фильтр на выходе. Так мы и сделаем. В качестве сердечника я использовал цилиндрический сердечник от неисправного БП компьютера и намотал обмотку в два слоя проводом 0,8 мм.


На плате красным цветом показано место для установки перемычки – общего провода двух каналов, стрелкой – место для припаивания общего провода, если не использовать клеммы.
Посмотрим, что стало с ВЧ-пульсациями.


Их больше нет. Остались небольшие пульсации с частотой 100 Гц. Неидеально, но неплохо.

Замечу, что при увеличении выходного напряжения, дроссель в модуле начинает дребезжать и на выходе резко растёт ВЧ-помеха, стоит напряжение чуть уменьшить (всё это при нагрузке 12 Ом), помехи и шум полностью пропадают.

Самый простой двухполярный ИИП

Сегодня речь пойдет о схеме двухполярного импульсного источника питания, которая является одной из самых простейших. Мощность представленного ИИП находится в пределах 100Вт при работе на статическую нагрузку (резистор), что достаточно для использования в связке с двумя усилителями по 50Вт или одного канала мощностью 100Вт.

Схема ничем не отличается от представленной в статье «Импульсный источник питания для TDA7294 на IR2153». Отличием является импульсный трансформатор, а точнее форма сердечника. В этой статье будет продемонстрирован способ намотки трансформатора на сердечнике EI-образной формы, в прошлой же статье я наглядно показывал, как выполнить намотку на кольцевом ферритовом сердечнике.

Схема простого двухполярного ИИП

Работу схемы я разъяснял в статье со ссылкой выше.

Сердцем источника является драйвер управления полевыми транзисторами IR2153. При указанных на схеме R2=15кОм и C3=1нФ, драйвер будет работать на частоте 47кГц.

Да, у этого ИИП нет защиты от перегрузки и короткого замыкания, поэтому и является самой простой схемой двухполярного источника. При выходе из строя ИИП, на его выходе напряжение падает до нуля, поэтому усилителю он вреда не принесет, разве что пострадает сам.

Учитывая, что выходная мощность источника составляет 100Вт, система мягкого старта для ограничения токов зарядки емкостей (для облегчения работы ключей на старте) здесь в принципе и не нужна. При первом старте пусковой ток ограничивается термистором NTC.

Компоненты схемы

Резистор R1 должен быть мощным, не менее 2Вт, так как на нем выделяется большое количество тепла. Можно соединить в параллель два резистора по 36кОм. Изначально я установил R1 мощностью 1Вт (другого не было), но позже был вынужден заменить на более мощный. Остальные резисторы мощностью 0.25Вт.

Все конденсаторы керамические, кроме C6, C10 и C11 (пленка).

Варистор защищает схему от бросков напряжения в сети выше 275В, поэтому он должен быть рассчитан на такое напряжение. При броске, он замыкает сетевой вход, и предохранитель F1 перегорает.

Термистор NTC сопротивлением 5Ом (5D7, 5D9, 5D11).

Диодный мост VDS1 на ток не менее 4А.

Диод VD1 не обязательно должен быть быстрым (HER108), любой выпрямительный диод на ток 1А и напряжение 1000В.

Диод VD2 должен быть быстрым (FR, UF, SF или HER) на ток 1А, можно установить HER108, FR107, FR157.

Диоды VD3-VD6 должны быть очень быстрыми (FR302, FR304, FR602, UF600B, BY397 и так далее) на ток не менее 3А и обратное напряжение более 100В. Можно установить диоды Шоттки (КД213А и другие). Также для повышения надежности, можно соединить в параллель по два диода.

Транзисторы VT1 и VT2 должны быть оригинальными. При установке подделок ИИП может выходить из строя еще при запуске, либо при минимальной нагрузке. Транзисторы нужно установить на радиатор через изоляционные втулки и прокладки, иначе будут искры и дым.

Трансформатор

Сердечник трансформатора двухполярного импульсного источника питания должен иметь габариты 33?12.7?9.7мм. Обязательно проверьте отсутствие зазора у сердечника, его быть ни в коем случае не должно!

Как разобрать трансформатор от блока питания персонального компьютера я описывал в статье.

Подобные сердечники применяются в блоках питания ПК (мощностью до 300Вт).

Первичная обмотка.

Эмалированным медным проводом (диаметр по меди не менее 0.63мм) мотаем 32 витка. В какую сторону? В любую! Просто мотайте все обмотки в одну сторону и сюрпризов не будет. Витки улаживать необходимо с натяжением, чтобы при работе ИИП трансформатор не гудел, не пищал.

Если 32 витка не влезли в один слой, то оставшиеся витки равномерно распределяем по участку каркаса, а между слоями необходимо положить несколько слоев изоляции. В качестве изоляции рекомендую купить пакет для запекания и нарезать лентами, либо купить специальный термоскотч для трансформаторов. Простым скотчем изолировать нельзя.

Внимание! В высокочастотных трансформаторах (наш случай) необходимо использовать хороший обмоточный провод, без повреждения изоляции. Настоятельно не рекомендую использовать провод б/у. При эксплуатации может прошивать изоляцию и ИИП будет выходить из строя, а вы будете гадать, в чем же причина?

Вторичная обмотка.

Между вторичной и первичной обмотками необходимо обеспечить хорошую изоляцию.

Вторичная обмотка мотается двумя жилами провода диаметром 0.63мм.

Первые 8 витков мотаем от основания каркаса в ту же сторону, что и мотали первичную обмотку. Намотав 8 витков, оставляем длинный хвост (12-15см), это будет средняя точка.

После чего, мотаем еще 8 витков в ту же сторону, что и предыдущие витки. Начинаем мотать от средней точки (хвоста) в сторону основания каркаса. Хвосты зачищаем, скручиваем и лудим.

Далее стягиваем сердечник. Я использую термоскотч, но для стяжки можно применить и простой скотч. Сердечник я не проклеиваю, а просто стягиваю.

Нагрев при номинальной мощности

При испытаниях собранного мной двухполярного импульсного источника питания, я нагружал его резистором с сопротивлением 102Ома. Мощность составила 54Вт. Работа длилась 20мин.

После остывания всех элементов я нагрузил свой ИИП резистором на 51Ом. Мощность составила примерно 107Вт. Гонка продолжалась 10мин. Трансформатор нагрелся до температуры 550C, диодный мост VDS1 нагрелся до температуры 600C, диоды VD3-VD6 нагрелись до 770C. Полевые транзисторы, установленные на радиатор с площадью поверхности 300см2, были совершенно холодные.

Для уменьшения нагрева, на VDS1 можно установить алюминиевую пластинку. А для VD3-VD6, как говорилось выше, установить в параллель по 2шт (диода) и отвести их дальше от платы (обеспечить зазор).

Вывод. Представленный в этой статье двухполярный импульсный источник питания вполне может обеспечить питание двух каналов усилителей НЧ таких, как TDA7294, LM3886, STK402-070 или усилителя Дорофеева. Ведь при прослушивании музыки нагрузка совсем иная (не статическая) и нагрев элементов будет меньше, невзирая на КПД усилителей класса AB примерно равный 55%.

Можно ли повысить мощность этого ИИП?

Можно! Скажем для 200-300Вт необходимо развести другую печатную плату, обеспечив более широкими дорожками и местом под более мощные компоненты. Заменить диодный мост VDS1 на более мощный (6-8А), заменить предохранитель F1 и термистор NTC на элементы с большим током. Увеличить сечение обмоточных проводов трансформатора, а также увеличить габаритную мощность его сердечника и заменить диоды Шоттки на ток не менее 10А, с установкой их на теплоотвод.

Печатная плата простого двухполярного ИИП

↑ Итоговая схема включения модулей LM2596

Схема проста и очевидна.


При длительной нагрузке током 1 А детали заметно нагреваются: диодный мост, микросхема, дроссель модуля, больше всего дроссель (дополнительные дроссели холодные). Нагрев на ощупь 50 градусов.
При работе от лабораторного блока питания, нагрев при токах 1,5 и 2 А терпимый в течение нескольких минут. Для длительной работы с большими токами желателен теплоотвод на микросхему и дроссель большего размера.

Хватит ли мощности

Собрав блок питания на 12 в своими руками, многие люди задаются вопросом, а действительно ли им хватит мощности устройства, которое они так долго собирали, для их нужд.

Базовой, первоначальной задачей блока питания является понижение сетевого напряжения. Он так же может применяться в качестве источника бесперебойного питания, в усилителе, телевизоре, различных устройствах зарядки.

Фактически сфера применения данных блоков питания распространяется на всю индустрию электротехники.

↑ Монтаж

Для монтажа модуля я применил самодельные «стойки» из луженого провода диаметром 1 мм.


Это обеспечило удобный монтаж и охлаждение модулей. Стойки можно сильно нагревать при пайке, они не сместятся в отличие от простых штырей. Эта же конструкция удобна, если надо припаять к плате внешние провода – хорошая жесткость и контакт. Плата позволяет легко заменить при необходимости модуль DC-DC.
Общий вид платы с дросселями от половинок какого-то ферритового сердечника (индуктивность не критична).

Несмотря на крошечные размеры модуля DC-DC, общие размеры платы получились соизмеримыми с платой аналогового стабилизатора.

Помехи

Более того, в некоторых случаях помехи, которое создает устройство, делают его бесполезным в определенных ситуациях.

Для того, чтобы нивелировать помехи, созданные самим же блоком, устанавливают специальные фильтры. Их задача поглощать помехи, создаваемые мощным блоком питания. За счет присутствия в конструкции этого элемента, удается существенно улучшить картинку на экране.

Кроме тех помех, которые блок питания производит самостоятельно в процессе работы, его необходимо защищать от внешних помех, от него независящих. В заводских блоках питания, как правило, имеется встроенный сетевой фильтр. Он способен работать в обоих направлениях, в прямом и обратном. Успешно ослабляет входящие, исходящие помехи.

↑ Выводы

1. Необходим трансформатор с сильноточной вторичной обмоткой или с запасом по напряжению, в этом случае ток нагрузки может превышать ток обмотки трансформатора.
2. При токах порядка 2 А и более желателен небольшой теплоотвод на диодный мост и микросхему 2596.

3. Конденсатор питания желателен большой ёмкости, это благоприятно сказывается на работе стабилизатора. Даже крупная и качественная ёмкость немного нагревается, следовательно желательно малое ESR.

4. Для подавления пульсаций с частотой преобразования, LC фильтр на выходе необходим.

5. Данный стабилизатор имеет явное преимущество перед обычным компенсационным в том, что может работать в широком диапазоне выходных напряжений, при малых напряжениях можно получить на выходе ток больше, чем может обеспечить трансформатор.

6. Модули позволяют сделать блок питания с неплохими параметрами просто и быстро, обойдя подводные камни изготовления плат для импульсных устройств, то есть хороши для начинающих радиолюбителей.

Развязка

При использовании двух фильтрующих конденсаторов при двухполярном питании надо следить, чтобы две полуволны сигнала суммировались в одной точке, как показано на рисунке:

Часто применение одного конденсатора, включенного между плюсом и минусом питания, позволяет решить эту проблему. Этот метод хорошо работает с операционными усилителями типа 5532, и для усилителей мощности типа LM3886.

Когда питание драйверного каскада и выходного каскада подключено раздельными проводами, это может вызвать некоторую нестабильность усилителя на высоких частотах. Проблема решается подключением керамического конденсатора небольшой ёмкости между выводами питания микросхемы:

увеличение по клику

Если ёмкость байпасных (блокировочных) конденсаторов больше 100мкФ, их общий провод должен подключаться к «грязной» земле, так как большие зарядные токи могут создавать ощутимые помехи, если конденсаторы будут подключены к сигнальной земле.

Двухполярный блок питания для усилителя схема

Новый квантовый диод имеет толщину в несколько атомов. Предлагается схема простого двуполярного импульсного источника питания для УМЗЧ. В основе данного источника питания находится специализированная микросхема — драйвер IR IR отличается лучшими функциональными возможностями и более прост в использовании по сравнению с предыдущими микросхемами. Функция выключения в данном устройстве совмещена с выводом СТ, при этом выключение обоих каналов происходит при подаче управляющего сигнала низкого уровня. Кроме того, формирование выходных импульсов связано с моментом пересечения увеличивающегося напряжения на Vcc порога схемы блокировки от понижения напряжения, тем самым была достигнута более высокая стабильность импульсов при запуске.


Поиск данных по Вашему запросу:

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Содержание:

  • Схемы блоков питания своими руками
  • Двухполярный лабораторный блок питания своими руками
  • 500 Ватт импульсный блок питания для аудиоусилителей
  • Блоки питания мощные и не очень для УМЗЧ
  • Сетевой импульсный блок питания +-25В для УМЗЧ (IR2151, IRF740)
  • Двухполярный блок питания
  • Уважаемый Пользователь!
  • Немного о блоках питания (часть II)

ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Как сделать двуполярный блок питания.

Схемы блоков питания своими руками


Схемы источники питания. Схемы источников электропитания. Мощный блок питания для усилителя НЧ. Стабилизатор напряжения для питания УМЗЧ.

Источник питания для детских электрофицированных игрушек. Источник питания с плавной инверсией выходного напряжения. Источник питания с плавным изменением полярности. Преобразователь полярности напряжения.

Инвертор полярности напряжения. Экономичный импульсный блок питания. Двуполярное напряжение от одной обмотки трансформатора. Двуполярное напряжение из однополярного. Двуполярный блок питания с обычной обмоткой трансформатора.

Трехканальный стабилизированный источник питания. Лабораторный источник питания с регулировкой тока ограничения. Двуполярныи источник питания для батарейной аппаратуры. Импульсный блок питания для стереоусилителя. Блок питания для автомобильного усилителя. Блок питания уку. Двуполярныи стабилизатор напряжения. Двуполярный стабилизированный.

Двухполярный источник питания. Преобразователь униполярного напряжения в двухполярное. Двухполяриые источники питания. ИП с удвоителем напряжения. Схемы из главного списка разбитые на категории. Регуляторы частоты вращения, мощности, напряжения. Стабилизаторы напряжения большой мощности. Вспомогательные устройства для блоков питания.

Бестрансформаторные блоки питания. Преобразователи напряжения. Высоковольтные преобразователи. Импульсные блоки питания. Регулируемые блоки питания. Стабилизаторы напряжения —3 вольт. Стабилизаторы напряжения —5 вольт. Стабилизаторы напряжения —9 вольт. Стабилизаторы напряжения —12 вольт. Стабилизаторы напряжения —15 вольт.

Разные схемы источников электропитания. Двуполярные блоки питания. Блоки питания книги. Рисовать схемы. C оздавать GIF- анимации из отдельных кадров. C оздания. Безопасность от флэшек. Видите экран удаленного компьютера. Из текста в аудио. Искать файлы на вашем компьютере. Журналы Радио. Журналы Радиомир. Журналы Радиоконструктор. Ремонт телевизоров. Электронные схемы. Видео и. Справочник тиристоры Подробней. Выпрямительные диоды -Подробней. Мощные полупроводниковые. Стабилитроны маломощные.

Стабилитроны мощные. Применение стаб. Справочник по полупроводниковым приборам. Элементы схем. Мощные электромагнитные реле. Схемы из главного списка разбитые на категории 1. Высоковольтные преобразователи 9. Регулируемые блоки питания Стабилизаторы напряжения —3 вольт Стабилизаторы напряжения —5 вольт Стабилизаторы напряжения —9 вольт Стабилизаторы напряжения —12 вольт Стабилизаторы напряжения —15 вольт Разные схемы источников электропитания


Двухполярный лабораторный блок питания своими руками

Пользователь интересуется товаром NM — Устройство управления стоп-сигналами автомобиля. Пользователь интересуется товаром BMM — Устройство управления стоп-сигналами автомобиля. Пользователь интересуется товаром MPBT — Встраиваемый Bluetooth модуль для усилителя, активных колонок или магнитолы c режимом hands free. Приглашаем Вас в фирменные магазины в Москве Подробнее. Приглашаем Вас в фирменные магазины в Санкт-Петербурге Подробнее. Нет в наличии. Набор-конструктор предназначен для опытных радиолюбителей, хорошо знакомых с техникой безопасности при работе с электрическим током.

Концепция и принципиальная конструкция блоков питания в High End Схема мощного двухполярного стабилизированного блока питания с защитой.

500 Ватт импульсный блок питания для аудиоусилителей

Блог new. Технические обзоры. Опубликовано: , Перейти в магазин. Transformers 0. All high-frequency low-impedance electrolytic capacitors specifications, low ripple. Версия для печати. Из чего состоит импульсный блок питания часть 3.

Блоки питания мощные и не очень для УМЗЧ

Для каждого активного элемента в High End усилителях мощности необходим индивидуальный блок питания, с отдельным силовым трансформатором и отсекателем постоянной составляющей. Резисторы замедляют скорость подачи энергии на активные элементы схемы и добавляют в звучание собственные шумы. Но, бескомпромиссный подход коммерчески не оправдан и практически не применяется. Наиболее серьёзной негативной обратной связью является связь между каскадами через цепи протекания тока.

Новый квантовый диод имеет толщину в несколько атомов. Предлагается схема простого двуполярного импульсного источника питания для УМЗЧ.

Сетевой импульсный блок питания +-25В для УМЗЧ (IR2151, IRF740)

Маломощный стабилизированный блок питания для предварительных усилителей с регулировкой выходного напряжения. Схема относительно просто и представляет собой двухполярный стабилизированный блок питания. Плечи блока питания зеркальны, поэтому схемы абсолютно симметрична. Данный блок питания можно использовать для питания предварительных усилителей. БП обеспечивает довольно низкий уровень пульсаций напряжения питания, при довольно большом для предварительных усилителей токе. Не забывайте сверять цоколевку.

Двухполярный блок питания

В первую очередь происходит выпрямление переменного напряжения электросети диодным мостом VD1, пульсация которого сглаживается емкостями C1-C4. Далее выпрямленное напряжение идет на полумостовой инвертор преобразователь напряжения , собранный на транзисторах VT1-VT2. Нагрузкой данного преобразователя служит I обмотка трансформатора T1, он же также служит гальванической развязкой с электросетью. Емкости C3, С4 играют роль ВЧ фильтра. Частота преобразования происходит на частоте 27 кГц.

Двухполярные блоки питания: схемы, описание. Двухполярный блок питания часто используется для питания операционных усилителей и выходных.

Уважаемый Пользователь!

Любой усилитель делает только одно — передает электрическую энергию от источника питания в нагрузку колонки. В результате при плохом блоке питания и весь усилитель работает плохо. И им совершенно невдомек, что не схема тут виновата. Усилитель по своей идее очень похож на водопроводный кран.

Немного о блоках питания (часть II)

Войти на сайт Логин:. Сделать стартовой Добавить в закладки. Мы рады приветствовать Вас на нашем сайте! Мы уверены, что у нас Вы найдете много полезной информации для себя, читайте, скачивайте, все абсолютно бесплатно и без паролей. Периодически материал сайта пополняется, поэтому добавьте Komitart в закладки или подпишитесь на новостную рассылку RSS, так будет проще узнавать о публикуемых новинках. Друзья сайта.

Для работы многих схем с использованием операционных усилителей часто требуется двухполярное питание , или однополярное со средней точкой , что почти одно и то же. Источники двухполярного питания распространены гораздо меньше, чем однополярные.

О том, что такое двухполярное питание — написаны целые трактаты, от 2 абзацев до статьи длинной в 40 листов, поэтому мы не будем расписывать здесь эти подробности, отметим лишь самые важные моменты. Данный тип питания чаще всего применяется измерительной технике и различной аналоговой аппаратуре, особенно в аудио и видео — причина этого довольно проста: многие сигналы, которые надо измерять и обрабатывать имеют не только положительное значение, но и отрицательное, в соответствии с порождающим их неэлектрическим физическим явлением. Ярким примером такого явления являются звуковые волны, которые раскачивают мембрану динамического микрофона, порождая в катушке ток, направление которого показывает положение этой самой мембраны относительно точки покоя. Следовательно, схема обработки такого сигнала должна нормально работать при любом знаке напряжения на входе. Таких схем реализовано огромное множество, но многим из них требуется двухполярное питание. Опять же, существует огромное количество всевозможных схем для получения двухполярного питания — от примитивных, до весьма нестандартных, использующих совершенно неочевидные схемотехнические решения.

Двухполярный блок питания часто используется для питания операционных усилителей и выходных каскадов мощных усилителей низкой частоты audio. Так же двухполярное напряжение используется в компьютерных блоках питания. На данном рисунке изображена простейшая схема двухполярного блока питания. Допустим, вторичная обмотка трансформатора выдаёт переменное напряжение


Блок питания биполярный стендовый для тестирования аудиосхем

22. 08.2012 21:31

#1