Импульсный блок питания для усилителя мощности: cxema.org — Мощный импульсный блок питания для усилителя

Содержание

Импульсный блок питания для УНЧ

Импульсный блок питания для УНЧ — 600 Вт

Импульсный блок питания для УНЧ сконструирован для обеспечения напряжением питания двух канальный УМЗЧ. БП рассчитан на работу усилителя с выходной мощностью 200 Вт на каждый канал. Данное устройство состоит из двух печатных плат.

На одной плате реализован фильтр сетевого напряжения, электромагнитное реле, трансформатор, диодный мост с фильтрующим конденсатором 1000 мкФ х 25v в его цепи. На другой плате собран модуль управления, трансформатор выпрямителя, а также в цепи фильтра конденсаторы и дроссели.

Биполярные транзисторы КТ626, а также мощные 2SK1120 MOSFET либо КП707В2 должны быть установлены на радиаторах с достаточной площадью рассеивания тепла. Наиболее эффективными радиаторами охлаждения являются теплоотводы из толстого алюминия, прошедшие фрезерную обработку.

Их эффективность заключается в том, что помимо охлаждения электронных компонентов, они еще являются боковыми элементами корпуса усилителя. Модуль управления мощными выходными ключами смонтирован на небольшой самостоятельной плате, которая в свою очередь вмонтирована в модуль выпрямителя.

Импульсный блок питания для УНЧ — Модернизация ИБП

Чтобы обеспечить более корректную и надежную работу конструкции, импульсный блок питания для УНЧ был несколько модернизирован. В частности во вторичных обмотках трансформатора были установлены шунты в виде подавляющей помехи RC-цепи.

Также была увеличена емкость фильтрующих конденсаторов до 10000 мкФ х 50v и зашунтированны конденсаторами 3,3 мкф 63v. Которые имеют очень малые потери и высокое сопротивление изоляции. Защита на входе не была задействована, но в случае необходимости ее можно применить в качестве защиты от пикового тока. Для этого нужно подать сигнал на вход из цепи шунта либо от трансформатора по току.

Предупреждение

Особое внимание! Все силовые тракты данного блока питания, за исключением вторичных цепей, находятся по высоким потенциалом сетевого напряжения, представляющего опасность для жизни!

В процессе налаживания конструкции необходимо соблюдать максимально возможную осторожность. Желательно при настроечных работах, устройство подключить к сети через разделительный трансформатор.

Перед тем как впервые запустить импульсный блок питания, предохранитель на 2А в цепи напряжения 320v устанавливать пока не нужно. Вначале нужно произвести отладку схемы управления, а уже потом на место предохранителя 2А устанавливается лампа накаливания 220v мощностью 60 Вт.

Но наиболее эффективный способ, при котором гарантируется целостность транзисторов — это включить устройство через понижающий напряжение трансформатор. Только когда полностью будет выполнены наладочные работы, тогда предохранитель ставится на место. Теперь импульсный блок питания можно испытать с нагрузкой.


На снимке: модуль инвертора, выпрямителя и цепи фильтров


На снимке: модуль фильтра сетевого напряжения и выпрямителя


На снимке: компоновка силовых ключей и диодов

Трансформатор

Трансформатор Т1 намотан на трех кольцах диаметром 45 мм из феррита 2000НМ1. Первичная обмотка содержит 2×46 витков изолированного провода 0,75 мм2 (мотается сразу двумя проводами). Вторичная обмотка намотана косой из 16 проводов диаметром 0,8 мм. Она содержит шесть витков, после намотки она делится на две группы, начала одной группы соединяются с конном другой. Дроссели DB3 и DR2 намотаны на ферритовом стержне 8 мм и выполнены проводом D=1,2 мм.

Импульсный блок питания для усилителя мощности

Русский: English:. Бесплатный архив статей статей в Архиве. Справочник бесплатно. Параметры радиодеталей бесплатно. Даташиты бесплатно.


Поиск данных по Вашему запросу:

Импульсный блок питания для усилителя мощности

Схемы, справочники, даташиты:

Прайс-листы, цены:

Обсуждения, статьи, мануалы:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам. ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Импульсный БП для усилителя — доработка

Импульсный блок питания УМЗЧ


Источники питания. Ну, наконец, после небольшого перерыва выкладываю новую статью по сборке импульсного источника двухполярного питания на ir для усилителя низкой частоты. Схема была найдена на просторах интернета, собрана, отработана мною и выложена в виде данной статьи, как проверенная схема, чтобы вы могли без проблем повторить её. Вы же меня понимаете друзья, как редко найденная в интернете схема запускается и работает с первого раза.

На самом деле, схема не сложна, но я с ней помучился и попробую вам объяснить некоторые моменты настройки защиты. Данный импульсный блок питания имеет защиту от перегрузки. Блок питания нестабилизированный. Сердечник импортный. Все, что зеленым цветом является плавным запуском.

Плавный запуск в данной схеме служит для гашения больших токов при включении источника питания в сеть. При включении в сеть, начинается зарядка большой емкости электролитического конденсатора С10, а так же электролитов в выходном каскаде CC Суть работы плавного запуска следующая, при включении источника питания в сеть, весь ток протекает через резистор R6, тем самым рассеивая излишки в виде тепла в атмосферу.

Как только все емкости зарядились прошли переходные процессы , замыкаются контакты реле K1, и весь ток начинает течь не через резистор R6 а через замкнутые контакты реле K1. Временная задержка срабатывания реле задается времязадающей емкостью С7.

VDS1 является выпрямительным мостом для питания плавного запуска. VD1 стабилитрон на 13 Вольт для питания реле К1. Перейдем к самому источнику питания. Резистор R2 ограничивает ток питания самого драйвера ir, то есть через него запитан драйвер. VD2 является однополупериодным выпрямителем питания драйвера.

Емкость С6 и резистор R4 задают частоту генерации драйвера ir Под статьей можете скачать программу расчета номиналов данных элементов по частоте. Номиналы C6 и R4 указанные на схеме способствуют генерации прямоугольных импульсов с частотой кГц. R11 является датчиком тока. На нем совсем небольшое падение напряжения, и при увеличении тока во вторичной обмотке, ток первичной обмотки тоже увеличивается, увеличивается и падение напряжения на резисторе R Через подстроечный резистор R10 ток поступает на базу транзистора VT1, и при достижении определенного напряжения база-эмиттер примерно 0,6 Вольт транзистор открывается.

Драйвер прекращает работу, ток падает в обмотках трансформатора, транзистор VT1 закрывается. Питание на драйвер вновь появляется, так как закрыт транзистор VT1, а следовательно и VT2, и питание драйвера уже не зашунтировано.

Далее цикл повторяется, пока в первичной обмотке трансформатора не ослабится ток. Подстройка защиты ведется подстроечным резистором R10, но о настройке защиты чуть ниже. Ну и в каждом из плеч выходного каскада стоят электролиты по мкФ на плечо. Данных баночек вполне достаточно для импульсного источника питания мощностью до Вт, используемого под усилитель низкой частоты. Варистор VDR1 защищает схему от скачков напряжения. При скачке напряжения напряжение срабатывания MYG составляет В при токе 1мА сопротивление варистора мгновенно уменьшается, выкорачивая цепь питания схемы, перегорает предохранитель, обрывая сетевое питание.

Дроссель Т1 можете выдрать из любого импульсного блока питания ПК, как это сделал я. Трансформатор намотан на кольце марки НМ, размеры мм. Первичная обмотка содержит 33 витка проводом диаметра 0,85мм в две жилы перестраховался. Вторичная обмотка ложится в два слоя.

Между слоями лежит диэлектрик. Данный импульсный источник питания на ir можно пересчитать под любое напряжение, достаточно перемотать трансформатор. Может сложиться так, что после сборки ИИП описанного в этой статье, при запуске будет срабатывать защита. И регулировка подстроечного резистора не даст никакого результата. Тогда следует уменьшить номинал резистора R11 до 0,07 Ом. У меня так и сделано, параллельно зацеплены три резистора по 0,2 Ом. Суть ребята такая, если номинал резистора R11 большой, например 0,2 Ом, то на нем будет падение напряжения больше чем нужно, и при работе ИИП постоянно будет большое напряжение на базе транзистора VT1, защита будет срабатывать.

Может случиться так, что при испытании на довольно большой нагрузке защита не срабатывает, то можно попробовать увеличить номинал R11, например до 0,15 Ом. Либо попробовать увеличить номинал подстроечного резистора R10, например до 3,3 кОм. Так как, R10 и R11 соединены параллельно, и R11 на два порядка меньше, то увеличение R10 приведет к очень малому несколько тысячных-сотых долей изменению эквивалентного соединения. В общем, повозитесь с настройкой защиты и все поймете.

Хотя если все номиналы будут соответствовать схеме, и мотать трансформатор будете на кольце, даже рассчитанном на другое напряжение, у вас все заработает с первого раза. От вас требуется внимательность, и аккуратность. У меня на плате три резистора R11 по 0,22 Ома параллельно соединенных , что дает в результате 0,07 Ом. Первый запуск всегда делайте через лампу. Что это значит?

Это значит, что от сети подключаем не напрямую питание, а в разрыв одного из двух проводов подсоединяем лампу Вольт. Что нам даст лампа? Если в вашем собранном блоке питания на ir будет присутствовать короткое замыкание КЗ , чего я вам не желаю, то при подключении через лампу, последняя будет гореть в полный накал и возможно ничего больше не сгорит, так как лампа рассеет всю мощность.

Это очевидно, так как схема примет вид:. При нормальном запуске ИИП наблюдается следующая картина, лампа должна вспыхнуть и погаснуть. Вспыхивает лампа в момент зарядки всех емкостей. Если емкости не разрядить, то второй запуск пройдет без вспыхивания лампы.

Для настройки защиты лампу исключите из цепи, иначе лампа будет рассеивать мощность и не позволит вам, как следует нагрузить ваш ИИП. Для проверки защиты нужно нагрузить наш ИИП на ir Нагружать будем мощными резисторами. Для этого их нужно рассчитать. Расчет производим с помощью закона Ома.

Я нашел несколько 25Вт резисторов и собрал из них 33 Ом. Наливаете в тазик воды и опускаете в него подключенные резисторы. В разрыв амперметр, чтобы замерить ток. Далее плавным вращением подстроечного резистора R10, добиваемся загорания светодиода, который должен начать мигать. После того, как поймали место, где срабатывает защита, крутим подстроечный резистор R10 в обратном направлении, пока защита перестанет срабатывать.

В этом положении оставляем R Все, защита настроена, при перегрузке более Вт в моем случае, сработает защита. После пайки обязательно сотрите остатки канифоли спиртом или ацетоном. Посадите ключи и Шоттки на радиаторы, через диэлектрические прокладки. После 1 часа работы, трансформатор нагрелся до 64 градусов и рост температуры остановился. Это нормально. Ключи IRF работают до градусов, и соответственно будут нагреваться.

При желании и наличии осциллографа, можете пересчитать R4 и С6, для оптимальной настройки частоты. Уменьшив R4 до 13кОм, я увеличил частоту до 50кГц, что сразу сказалось на работе моего блока питания, повысился КПД, а следовательно и уменьшилось выделение тепла. Спасибо автору статьи. Запустился сразу и без проблем с номминаломи деталей указанных в данной схеме.

Сердечник применил имеющийся у меня в наличии. Кольцо марки НМ, размеры мм. С настройкой защиты под нужную мне нагрузку трудностей не возникло.

Всё работает отлично. Схема заинтересовала своей простотой и понятным описанием, автору спасибо. Вопрос: возможно ли повысить мощность этого блока питания, скажем, до … Вт? Каким образом? До думаю возможно. Нужно выбрать необходимые габариты сердечника трансформатора. При намотке трансформатора необходимо использовать более толстый провод или увеличить количество жил, поставить диоды Шоттки на больший ток. Также продумать охлаждение, трансформатор лучше обдувать! При включении происходит заряд конденсатора до половины напряжения питания, постоянной составляющей, до симметрии тока через конденсатор.

В дальнейшем через резистор датчик тока проходит только переменная составляющая. Возможно ли из данной схемы сделать регулируемый БП, или снизить выходное напряжение до 30 — 50 В? Снизить напряжение можно перемотав вторичную обмотку транса, а точнее уменьшив количество её витков.

Регулировать напряжение не получится, так как ir это не ШИМ а драйвер, у которого нет регулировки ширины импульса скважности. Всем привет! Очень хорошее описание!!!!


500 Ватт импульсный блок питания для аудиоусилителей

Всем доброго времени. Позвольте представить силовой инвертор для питания мощного аудиоусилителя. К сожалению, в интернете мало таких проектов , особенно хорошо повторяемых. Поэтому решено было сделать такой источник питания с нуля. Потребовалось немало времени, чтобы проектировать, построить и протестировать этот ИБП.

Импульсный источник питания DX для усилителя мощности Вт. Цена производителя с бесплатной доставкой · DX ParkAudio Импульсный.

Блок питания ATX: переделка под усилитель низкой частоты (часть 2)

Приведены полезные советы по сборке и наладке устройства. Хочу предложить небольшой обзор по данной схеме. Как-то была нужда собрать человеку простенький УНЧ, был найден корпус от старого предусилителя «радиотехника». Места в корпусе много, но уместить сетевой трансформатор не получилось, корпус оказался по высоте маловат. Было решено собрать импульсный блок питания на микросхеме ir, как раз одна валялась без дела. Изначально за основу была взята схема с [1] — настоятельно рекомендую не собирать так как там предложено, иначе можно устроить пожар или взрыв, схема с фатальной ошибкой и не одной. Исправил ошибки на той схеме и добавил еще несколько элементов показаны красными стрелками , чтобы данный импульсник был годен для питания УНЧ. В первой схеме основная ошибка — нет разделительного конденсатора между полевыми транзисторами и трансформатором, без этого конденсатора транзисторы сразу же взорвутся при включении, или через пару минут как раскалятся У микросхемы IR первый вывод — это плюс питания, поскольку напряжение на выводе 1 микросхемы в пределах вольт то конденсатор должен быть на порядок выше по напряжению, а не впритык как указано на первоначальной схеме — на 16В.

DX34-84 ParkAudio Импульсный источник питания для усилителя мощности 400Вт

Подходит ли импульсник для питания УМЗЧ? В гостях у Александра Клячина. Забыли пароль? Без описания.

Импульсные блоки питания — наиболее эффективный класс вторичных источников питания. Они характеризуются компактными размерами, высокой надежностью и КПД.

Импульсный сетевой блок питания УМЗЧ 2х25В, 20В, 10В

После небольшого перерыва я снова тут Сегодня давайте поговорим более подробно о самой важной вещи в любом усилителе, о том, с чего начинается звук. Блок питания. От качества этого узла зависит очень многое, и по этому тут не стоит брать что попало. Оба варианта имеют свои плюсы и минусы. Но обо все по порядку. В ходе проектирования усилителя я закладывал питание от импульсного блока питания, ибо он имеет малый вес, компактен и при всех этих бонусах обладает большой мощностью.

Импульсный блок питания усилителя на IR2151, IR2153

Блог new. Технические обзоры. Опубликовано: , Перейти в магазин. Transformers 0.

Импульсный блок питания для усилителя мощности НЧ, собран на микросхеме IR и транзисторах IRF

Казалось бы что может быть проще, подключить усилитель к блоку питания , и можно наслаждаться любимой музыкой? Однако, если вспомнить, что усилитель по сути модулирует по закону входного сигнала напряжение источника питания, то станет ясно, что к вопросам проектирования и монтажа блока питания стоит подходить очень ответственно. Иначе ошибки и просчёты допущенные при этом могут испортить в плане звука любой, даже самый качественный и дорогой усилитель. Хотя в большинстве электронных устройств сегодня используются стабилизированные блоки питания.

Источники питания. Ну, наконец, после небольшого перерыва выкладываю новую статью по сборке импульсного источника двухполярного питания на ir для усилителя низкой частоты. Схема была найдена на просторах интернета, собрана, отработана мною и выложена в виде данной статьи, как проверенная схема, чтобы вы могли без проблем повторить её. Вы же меня понимаете друзья, как редко найденная в интернете схема запускается и работает с первого раза. На самом деле, схема не сложна, но я с ней помучился и попробую вам объяснить некоторые моменты настройки защиты.

Данный блок питания построен на высоковольтном полумостовом драйвере IR , расчетная мощность в районе ватт, реальная — после ватт срабатывает защита Мощность блока питания вполне позволяет использовать его в качестве источника питания таких усилителей, как Лич, Ланзар, Холтон и другие усилители подобного класса. Отличный вариант для усилителей класса D с мощностью не более ватт.

Основные технические характеристики блока питания следующие: напряжение питания — Функции сетевого фильтра выполняют элементы С2, Т1, СЗ. Выпрямитель преобразователя напряжения — двухполупери-одный мостовой на диодах VD Он уменьшает пульсации выпрямленного напряжения частотой Гц, что необходимо для предотвращения модуляции ими прямоугольного напряжения высокочастотного преобразователя. Последний выполнен на транзисторах VT5, VT6.

Трансформатор инвертора был намотан на ферритовом сердечнике ETD Моточные данные практически не отличаются, только выходные обмотки немного домотаны под увеличение вольтажа. Транзисторы ключевые — мощные IRFP Драйвер — популярная микросхема TL


Блок питания для УМЗЧ своими руками

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

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

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

В первую очередь выбор обусловлен диапазонами мощности:

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

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

 

Блок питания УМЗЧ с раздельными каналами

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

Сама схема БП может выглядеть следующим образом.

Рис. 1. Сама схема БП

 

Все номиналы подробно освещены на схеме.

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

Здесь же питание становится заметно стабильнее.

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

 

БП на готовых трансформаторах

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

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

БП с двухполупериодным полу-мостовым выпрямителем.

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

 

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

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

Рис. 3. Вариант схемы БП с разными линиями питания

 

Схема собирается на том же трансформаторе.

Автор: RadioRadar

Импульсный блок питания УНЧ 4х30В 200Вт

Для питания мощного усилителя ЗЧ был разработан этот импульсный блок питания, номинальная мощность которого в нагрузке при напряжении сети 220 В не менее 200 Вт.

Схема выпрямителя сетевого напряжения приведена на рис. 5.8, а схема преобразователя и выпрямителей выходного напряжения на рис. 5.9. Источник питания не стабилизирован, поскольку выходной каскад питаемого УМЗЧ выполнен по двухтактной схеме и не очень критичен к напряжению питания.

Для ограничения пускового тока в блоке питания предусмотрен режим ступенчатого повышения мощности до номинальной. С этой целью в него введены ограничивающий резистор R2 и тринистор VD6. В начальный момент времени тринистор VD6 закрыт, ток зарядки конденсатора С6 ограничивается резистором R2 и преобразователь запускается при пониженном напряжении.

После этого с обмотки IV трансформатора ТЗ на диод VD7 поступает управляющее напряжение, которое открывает тринистор. Он шунтирует резистор R2, и преобразователь выходит на номинальный режим работы. Диод VD5 защищает тринистор VD6. Цепь R1, С2, ограничивающая скорость нарастания напряжения на аноде тринистора VD6, исключает его самопроизвольное включение.

Элементы L1, L2, СЗ, С4 образуют фильтр, который подавляет импульсные помехи, создаваемые генератором блока питания. Преобразователь представляет собой двухтактный полумостовой автогенератор, запускаемый релаксационным генератором на транзисторах VT1, VT2.

Основные параметры преобразователя:

  • Номинальная мощность в нагрузке, Вт, не менее      200;
  • Выходное напряжение каждого из выпрямителей при номинальной мощности, В, не менее     30;
  • Выходное напряжение холостого хода каждого из выпрямителей, В, не более     40;
  • Коэффициент полезного действия (при Р = 200 Вт), %, не менее     80;
  • Частота работы преобразователя, кГц     25…35.

Намоточные данные трансформаторов Т1…ТЗ приведены в табл.5.2. Рекомендуемый порядок намотки обмоток трансформатора Т3 следующий: обмотка I, экранирующая, обмотки V — XII, экранирующая, обмотки II, III, IV. Вторичные обмотки V— XII наматывают одновременно в четыре провода.

Трансформатор Т4 выполнен на магнитопроводе Шбхб из феррита 2000НМС, каждая из его обмоток содержит по 40 витков провода ПЭВ-2-0,41. Все дроссели типа ДМ. Плата преобразователя помещена в перфорированный кожух. За его пределами, на выходе каждого канала источника питания 30 В, установлены: электролитические конденсаторы типа К50-16 емкостью 1000 мкФ.

Sciber

Среди ценителей качественного звука существует немало мнений, что импульсные блоки питания не годятся для использования в аудиотехнике. Но так ли это? Давайте попробуем разобраться! Мы возьмем один усилитель, запитаем его сначала от импульсного блока, а потом и от «канонического» тороидального трансформатора и проведем измерения качества звука: уровень искажений и показатели выходной мощности. И сделаем выводы.


Совсем немного истории

Трансформатор был изобретен аж в XIX веке, и получил широкое распространение вполне «естественным» образом – просто ничего более подходящего не было.

Импульсные блоки питания были изобретены в конце 1960-х годов, почти сто лет спустя после изобретения трансформатора. Это стало возможным с существенным развитием полупроводниковой отрасли.

Краткая теория

В блоке питания сетевое напряжение понижается трансформатором, выпрямляется выпрямителем и сглаживается конденсатором. Частота тока питающей сети 50 Hz требует применения больших и тяжелых железных магнитопроводов (при меньшей частоте нужна большая величина магнитной индукции). Импульсные блоки питания работают по принципу преобразования сетевого напряжения в ток в 1000 раз более высокой частоты, примерно 50-80 kHz, что позволяет использовать магнитопроводы из эффективных ферромагнитных материалов, обмотки из меньшего количества витков провода и сглаживающие конденсаторы меньшей ёмкости. Это даёт радикальное уменьшение габаритов и веса блока питания при той-же отдаваемой мощности. И не только это.

Методика тестов и измерений

Для того, чтобы максимально нагрузить усилитель и поберечь свои барабанные перепонки, мы будем использовать в качестве нагрузки на выходах усилителя вот такое устройство:

Рис. 1 – Блок нагрузки для тестирования

Это блок высокомощных резисторов по 1Ω, который используются, чтобы получить 4Ω или 8Ω нагрузки. Мы проведём три исследования: исследование работы блоков питания при нагрузке усилителя синусоидальным сигналом, измерение технических характеристик усилителя и субъективное сравнение звучания усилителя, к которому попеременно подключаются импульсный и трансформаторный блоки питания.

Герои тестирования

Два импульсных блока питания Meanwell EPP-200-27. Два, потому что для питания усилителя нужно двухполярное напряжение ±30В, а один такой блок выдает напряжение одной полярности. Номинальная мощность этого блока питания 200W, итого получаем 400W мощности. Общая масса блоков питания 380 грамм.

Рис. 2 – Импульсные блоки питания

Стоит отдельно отметить, что данные импульсные блоки достаточно качественные. Но мы специально не брали на тест noname-изделия с Али Экспресс, т.к. маловероятно, что серьезные производители аудиотехники используют второсортные комплектующие.

И трансформаторный блок питания, сделанный из трансформатора ТТП400 (2×25В, 7.5А) с номинальной мощностью 400W, двух выпрямительных мостов на диодах Шоттки и батарей сглаживающих конденсаторов по 40000 мкф в плечо. Это классическая схема питания, применяемая испокон веков и до наших дней. Масса одного только трансформатора, без учёта всего остального — 4.1 килограмм.

Рис. 3 – Трансформаторный блок питания

Часть 1. Исследование работы под нагрузкой

Сравнивать работу блоков питания будем нагружая усилитель синусоидальным сигналом с частотой 1кгц и снимая с него мощность 350W. Данный уровень нагрузки мы установим по уровню напряжения на выходе с усилителя в 34,7 Вольт. Тестировать будем как под нагрузкой, так и без нагрузки – в режиме покоя.

Сначала протестируем импульсные блоки питания. Выходное напряжение питания в режиме покоя:

Рис. 4 – Выходное напряжение питания ИБП в режиме покоя

Выходное напряжение под нагрузкой:

Рис. 5 – Выходное напряжение питания ИБП под нагрузкой

Как вы видите, напряжение просело на 84 милливольта, что составляет 0.28% от изначального.

Аналогичным образом проверяем трансформаторный блок питания:

Рис. 6 – Выходное напряжение питания ТБП в режиме покоя Рис. 7 – Выходное напряжение питания ТБП под нагрузкой

Как видим, под нагрузкой выходное напряжение просаживается на 5.754 Вольта, что составляет 19.1% от изначального. Это в 68 раз больше, чем у импульсных блоков!

Почему так происходит? Давайте посмотрим осциллографом одновременно форму сетевого напряжения и потребляемого от сети тока. Первым идёт ИБП:

Рис. 8 – форма сетевого напряжения и потребляемого тока ИБП (Желтый – напряжение, Голубой — ток).

Жёлтая кривая — сетевое напряжение, голубая — потребляемый ток. Как вы видите, форма потребляемого тока примерно соответствует напряжению – потребление энергии происходит равномерно, соответственно её поступлению.

А теперь то же самое для ТБП:

Рис. 9 – форма сетевого напряжения и потребляемого тока ТБП (Желтый – напряжение, Голубой — ток).

Форма тока лишь частично следует за формой напряжения. Энергия потребляется примерно в половину времени её поступления, остальное время ток не течёт, потому что сглаживающий конденсатор заряжается только тогда, когда выпрямленное напряжение снятое с трансформатора больше напряжения на нём.

По этой причине потребляемая трансформатором мгновенная мощность значительно превышает номинально отдаваемую (энергия отдаётся непрерывно всё время, потребляется из сети примерно половину времени, значит потреблять её надо в два раза быстрее).

А теперь посмотрим осциллограммы работы трансформатора без нагрузки и под нагрузкой. Жёлтая линия — напряжение на первичной обмотке (сетевое), голубая — напряжение на вторичной обмотке (отдаваемое).

Рис. 10 – Напряжения на обмотках ТБП в режиме покоя (Желтый – входное, Голубой — выходное). Рис. 11 – Напряжения на обмотках ТБП под нагрузкой (Желтый – входное, Голубой — выходное).

Как вы видите, форма сетевого напряжения не меняется, а напряжение на вторичной обмотке обрезается на пиках, как раз в тот момент, когда происходит потребление тока:

Рис. 12 – ТБП – Напряжение на входе(желтый), выходе(красный), и потребляемый ток (голубой) под нагрузкой.

Причина этого — потери энергии на нагрев обмоток трансформатора, вынужденного отдавать импульсный ток значительно больший номинального. По этой причине с трансформатора номинальной мощностью 400W получается снять лишь 350W. Попытка снять больше приведет к появлению значительных искажений звука из-за просадки напряжения питания. Чтобы уменьшить просадку — нужно увеличивать мощность трансформатора, до полутора-двух раз от потребляемой. А значит — габариты и массу.

С импульсных блоков питания номинальной мощностью 400W можно снять все 400W без просадки напряжения, поскольку в них проблема неравномерного потребления энергии решается электронным узлом, называемым ККМ (корректор коэффициента мощности). Им, согласно нормативным документам, в обязательном порядке должны быть оснащены все ИБП мощностью более 100W. В жизни оно, конечно, не всегда так – часто встречаются «китайские» варианты без ККМ и схем защиты, горящие как спички от неосторожного чиха. Такое просто не нужно использовать.

Теперь проверим, насколько чистое питание выдаётся в усилитель. Осциллограмма пульсаций напряжения ТБП под нагрузкой:

Рис. 13. Пульсации напряжения ТБП под нагрузкой.

Видим пульсации с удвоенной частотой сети: 100Hz, и амплитудой 800мв, что составляет 2.6% от полного напряжения. Чтобы снизить амплитуду пульсаций, нужно увеличивать ёмкость сглаживающего конденсатора, что в свою очередь уменьшает период потребления тока и требует дополнительного увеличения мощности трансформатора.

Пульсации напряжения ИБП:

Рис. 14. Пульсации напряжения ИБП под нагрузкой.

Амплитуда пульсаций импульсного блока питания не превышает 100мв, что в 8 раз меньше амплитуды пульсаций трансформаторного блока питания. Сами пульсации происходят с более высокой частотой и более эффективно устраняются сглаживающими конденсаторами.

Часть 2. Замеры влияния типа источника питания на качество звука

Теперь проверим – влияет ли тип источника питания на качество звука? Для этого мы измерим параметры усилителя с одним и другим источником питания.

Измерительным комплексом у нас выступит система со специализированной картой Lynx Studio E22 и программным обеспечением RightMark Audio Analyzer 6.4.5 PRO.

При тестировании качества звука, мы установим выходную мощность в 60 Вт на канал с нагрузкой в 4 Ом (для этого мы подаем с измеряемого компьютера 1 кГц на вход усилителя, и выставляем громкость по уровню выходного напряжения 15,5 Вольт (U = Sqrt(P*R). U=Sqrt(60*4). U = 15,49).

Запускаем тесты с разными источниками питания и получаем следующие цифры:

Рис. 15. Результаты тестирования качества звука с ИБП и ТБП

Как видим, существенных различий нет, но показатели усилителя при использовании импульсного блока чуть лучше. Это потому, что, как мы уже видели – выходное напряжение трансформаторного блока питания просаживается под нагрузкой.

Часть 3. Субъективное прослушивание

Осталась самая интересная часть – сделать кнопку, при нажатии на которую усилитель будет запитываться от одного источника питания, и при отпускании которой – от другого, и вживую, на играющей музыке проверить – будет ли разница?

Для переключения источников питания по нажатию кнопки мы будем использовать вот такие (опять же, самодельные) устройства – транзисторные силовые ключи:

Рис. 16. Транзисторные силовые ключи для переключения источников питания «на лету»

И вот как выглядит весь наш тестовый стенд после того, как он подготовлен к субъективному прослушиванию:

Рис. 17. Тестовый стенд целиком

Мы отслушали несколько разных композиций, переключая наши источники питания по ходу прослушивания, и не смогли на слух определить разницы в качестве звучания. Что подтверждает все полученные нами ранее данные.

Выводы

Наше исследование показало, что тип используемого источника питания на качество звука не влияет. И использование производителями более легких и компактных импульсных блоков очень даже оправдано (тем более, что ИБП, как правило, могут работать от сети и в 110 Вольт, и в 220 Вольт «по умолчанию», а трансформатору для этого нужен отвод от первичной обмотки и переключатель).
Но еще раз отметим, что этот вывод справедлив для качественных блоков питания, в которых не экономили на функциональных узлах.

Рис. 18. Герои статьи вместе

Спасибо за чтение!

Григорий Можаровский и Роман Ромащенко
2020.05.20

Импульсный блок питания для усилителя

материалы в категории

Импульсный блок питания для усилителя

В последнее время вместо традиционных выпрямителей с сетевыми трансформаторами для питания бытовой радиоаппаратуры все чаще используют так называемые импульсные источники питания. Достоинства таких устройств очевидны — это экономичность (высокий КПД), компактность, малая масса. 
о сравнению с традиционными импульсные источники питания мощных усилителей ЗЧ имеют в три-четыре раза меньшие габариты и массу и более высокий КПД. Отметим, что повышенный КПД источника питания выгоден не только из-за экономии электроэнергии, но и с точки зрения облегчения теплового режима усилителя ЗЧ и связанного с ним улучшения его параметров и увеличения срока службы транзисторов. 
У радиолюбителей давно уже выработался некий стереотип подхода к проектированию блоков питания бытовой радиоаппаратуры. В большинстве случаев их строят по традиционной структурной схеме: трансформатор питания — выпрямитель — сглаживающий фильтр и (довольно часто) — стабилизатор напряжения. Однако такая структура блока питания целесообразна только в усилителях ЗЧ с выходной мощностью, не превышающей 30…50 Вт. При большей выходной мощности традиционные блоки питания оказываются слишком громоздкими и тяжелыми.

Возможный выход из положения в подобных случаях — примененить блок питания с преобразователем напряжения. По сравнению с традиционным он имеет значительно меньшие габариты и массу и более высокий КПД, что позволяет не только сэкономить электроэнергию, но и облегчить тепловой режим усилителя. 
Структурная схема такого блока питания показана на рис.1. Через включенный на входе фильтр Z1 сетевое напряжение поступает на выпрямители UZ1 и UZ2. Фильтр Z1 исключает попадание высокочастотных помех в сеть переменного тока. Выпрямитель UZ1 преобразует сетевое напряжение в сравнительно высокое (около 310 В) постоянное напряжение, которое поступает далее на транзисторный фильтр Z2, уменьшающий пульсации выпрямленного напряжения. К выходу этого фильтра подключен высокочастотный преобразователь напряжения U1. Частоту преобразования и форму колебаний задает генератор прямоугольных импульсов G1, питающийся от выпрямителя UZ2 через сглаживающий фильтр Z3 и стабилизатор напряжения U2. С целью уменьшения габаритов и массы устройства частота преобразования выбрана довольно высокой (100 кГц). С выхода преобразователя через понижающий трансформатор прямоугольное напряжение поступает ив выходные выпрямители UZ3, сглаживающие фильтры Z4 и далее на нагрузку. 


Основные технические характеристики блока питания следующие: напряжение питания — 200…240 В, выходные напряжения — ±25, 20 и 10 В при токах нагрузки соответственно 3, 1 и 3 А; КПД — 0,75.

 

Функции сетевого фильтра выполняют элементы С2, Т1, С3. Выпрямитель преобразователя напряжения — двухполупериодный мостовой на диодах VD1-VD4, транзисторный фильтр образован элементами R3, С5, R4, VT1, С7. Он уменьшает пульсации выпрямленного напряжения частотой 100 Гц в 125 раз, что необходимо для предотвращения модуляции ими прямоугольного напряжения высокочастотного преобразователя. Последний выполнен на транзисторах VT5, VT6. Через понижающий трансформатор Т3 его выходное напряжение поступает на двухполупериодные выпрямители VD13-VD16; VD17, VD18 и VD19, VD20. Пульсации выпрямленных напряжений сглаживают конденсаторы С11-С18. 
Задающий генератор собран на элементах микросхемы DD1. Подстроечным резистором R1 частоту следования его импульсов можно изменять в пределах от 100 до 200 кГц. Триггер DD2.1 формирует из них импульсы с более крутыми фронтами и вдвое меньшей частотой следования. С преобразователем напряжения генератор связан через комплементарный эмиттерный повторитель на транзисторах VT3, VT4 и трансформатор Т2. Питание на задающий генератор поступает через выпрямитель (VD5-VD8) и стабилизатор напряжения (VT2, R5, VD9, VD10). Избыток сетевого напряжения гасит конденсатор С4. 
Конструкция и детали. В блоке питания могут быть использованы любые подходящие по габаритам и параметрам резисторы и конденсаторы. Вместо транзисторов КТ812А можно применить КТ809А или КТ704Б. Статические коэффициенты передачи тока h31э транзисторов VT5, VT6 должны быть примерно одинаковыми. Заменять микросхемы серии К511 какими-либо другими не рекомендуется, поскольку они менее всего подвержены действию высокочастотных помех и позволяют получить довольно большой (около 13 В) размах импульсов на выходе триггера. В крайнем случае можно воспользоваться микросхемами серии К155, однако это потребует дополнительного усиления импульсов, подаваемых на базы транзисторов VT3, VT4. Не следует заменять и диоды КД213Г и КД212А, так как они имеют довольно высокую граничную частоту (около 100 кГц), позволяющую выбрать такую же частоту преобразования и, как следствие этого, уменьшить габариты выходного трансформатора Т3 и поднять КПД блока питания.

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

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

Обсудить на форуме

В. ЖУЧКОВ, О. ЗУБОВ, И. РАДУТНЫЙ, г. Москва, Радио №1, 1987 г., стр.35

Гамма. Часть 6. Секреты выбора блока питания.

Проект “Гамма”

Часть 6. Секреты выбора блока питания.

Предыстория: Часть 5. Измерения. Таблица мощностей.

К оглавлению: Конструктор “Гамма”. Усилитель для наушников.

Статья посвящается, на первый взгляд, простому вопросу питания усилителя. Этот вопрос непременно возникнет сразу после сборки. Хорошо, если у Вас под рукой есть все необходимое. А если эту проблему только предстоит решить, то с чего начать?

Где искать подходящий источник? С этими вопросами мы и будем разбираться.

Итак, обозначим наши требования к источнику питания (ИП). В общем случае для уверенной работы с любыми наушниками подойдет блок питания (БП) от 24 до 32 В (постоянное напряжение) мощностью (по выходу) от 12 Вт. В отдельных случаях эти требования могут быть пересмотрены. Например, если планируется использовать усилитель только

Секреты выбора блока питания

с наушниками 32 Ом, то можно взять БП на 18 В. Об этом мы подробно писали в предыдущей статье.

Теперь давайте рассмотрим разные варианты БП для этого усилителя.

Итак, обозначим наши требования к источнику питания (ИП). В общем случае для уверенной работы с любыми наушниками подойдет блок питания (БП) от 24 до 32 В (постоянное напряжение) мощностью (по выходу) от 12 Вт. В отдельных случаях

эти требования могут быть пересмотрены. Например, если планируется использовать усилитель только с наушниками 32 Ом, то можно взять БП на 18 В. Об этом мы подробно писали в предыдущей статье.

Теперь давайте рассмотрим разные варианты БП для этого усилителя.

Трансформаторный сетевой адаптер

Трансформаторный сетевой адаптер

Первый и, на мой взгляд, самый удачный – это сетевой трансформаторный адаптер питания. Такое решение привлекает полным отсутствием высокого напряжения. Сам трансформатор уже упакован в корпус. Поэтому вероятность случайно получить «заряд бодрости» сводится к нулю. Это особенно важно, если Вы будете использовать усилитель в виде плат. К слову, если планируете поместить усилитель в корпус, то использование такого адаптера позволит сэкономить на габаритах корпуса. Ведь в этом случае БП переносится из корпуса усилителя во внешний сетевой адаптер.

Кроме всего, трансформаторные адаптеры подкупают своей простотой, надежностью и высокой перегрузочной способностью. Плюс к этому, в отличие от импульсных БП, здесь почти нет проблем с высокочастотными помехами.

Единственный минус, который вижу – это возможные сложности в приобретении сетевых трансформаторных адаптеров, удовлетворяющих нашим запросам. Не в каждом магазине встретишь нужный БП. Но кто ищет, тот всегда найдет.

Например, мы используем такие трансформаторные сетевые адаптеры.

Импульсные источники питания

Следующий вариант – импульсные источники питания. Для начала поговорим об импульсниках в целом.

У импульсных ИП много плюсов: широкий диапазон входного напряжения, высокий

КПД, компактные размеры и пр. Именно поэтому их сейчас активно применяют практически везде.

Тем не менее, с импульсными источниками в аудиотехнике надо быть аккуратным.

Высокочастотные помехи

В основном это связано с высокочастотными (ВЧ) помехами, которые присутствуют в любом импульсном источнике. Конечно, напрямую эти помехи нам не слышны. Как можно услышать частоту в 100 кГц, когда верхний предел слышимости 20 кГц?

Все дело в том, что высокочастотные помехи могут модулироваться основным сигналом, проходящем через усилитель и наводиться с одних проводников на другие. А это может привести, например, к проникновению сигнала из одного канала в другой (ухудшение разделения каналов). Иногда

может наблюдаться даже наведение сетевой частоты 50 Гц на вход усилителя.

Все это осложняется тем, что такие помехи сложно идентифицировать. Поэтому о проблемах мы можем даже не догадываться. Просто характеристики усилителя станут хуже. А виной всему будет, например ИП.

Конечно, все проблемы можно решить. Но бороться с ВЧ помехами довольно сложно. Поэтому если есть возможность, то лучше просто обойти эти сложности, например, используя трансформаторы.

“Лишний” провод заземления

Есть еще одна особенность, о которой обязательно стоит помнить при использовании импульсного БП совместно с

усилителем. Такие ИП нужно подключать к сети 220 В только двумя проводами (фаза и ноль). Заземление должно быть убрано.

Внимание!

Заземление может выполнять защитную функцию. Поэтому в некоторых случаях его удаление приведет к снижению безопасности БП. Не допустимо устранять заземление в БП с металлическими копрусами, к которым возможно прикосновение и попадание на них высокого напряжения. В случае устранения у таких БП заземления необходимо обеспечить изоляцию БП (поместить его в изолированный корпус).

Пожалуйста, будьте осторожны и соблюдайте технику безопасности. Ваше здоровье и жизнь бесценны. Берегите их. Если у Вас возникают сомнения по поводу БП, свяжитесь с нами. Мы постараемся Вам помочь.

Итак, вернемся к проблеме заземления. Чтобы проще все объяснить, пришлось нарисовать пару картинок.

Сначала рассмотрим ИП. Часто импульсные блоки питания подключаются тремя

проводами (фаза, ноль и заземление).

На выходе имеем «0» и напряжение питания для усилителя. При этом очень часто внутри БП входной провод заземления соединяют с выходным «0».

Связь заземления ИБП с общим проводом Jack

Теперь обратим внимание, что в компьютерах общий провод Jack для наушников также заземлен.

К чему это может привести? Давайте обратимся к схеме усилителя.

Общий провод входного сигнала получается заземлён через Jack

Итак, подключаем к усилителю блок питания и входной сигнал от компьютера. Получили, что общий провод входного сигнала соединен с заземлением через Jack компьютера. Но точно также и «0» питания усилителя заземляется через блок питания.

Другими словами при использовании импульсного ИП с подключенным заземлением, мы закорачиваем общий провод входного сигнала на землю (см. схему). В лучшем случае усилитель просто не будет работать. Поэтому ИП не должен быть подключен к заземлению в сети 220В.

ИП не должен быть подключен к заземлению в сети 220В.

Конечно, можно придумать и другие способы обхода этого КЗ, но не вижу смысла усложнять схему. Тем более, когда есть простое решение.

Теперь предлагаю рассмотреть, какие варианты импульсных источников можно попробовать, если, конечно, я еще не отговорил Вас от их использования.

Варианты импульсных ИП

Автогенераторный электронный трансформатор

Сразу хочу обратить внимание, что автогенераторные электронные трансформаторы в качестве источника питания усилителя не рассматриваем. У них нет никаких защит. Они генерируют очень много помех. Да и напряжение у них вообще

никак не стабилизировано. Оно сильно зависит от нагрузки. А на холостом ходу такой источник может и вовсе не запуститься. Если коротко, то для нашего усилителя, работающего в классе «А», такие источники питания точно не подойдут.

Сетевой адаптер для ноутбука

Из того, что может оказаться под рукой – сетевой адаптер для ноутбука. По мощности такого адаптера хватит с лихвой. Единственное – обязательно надо сделать доработку и отключить провод заземления

(см. выше). Самый удачный и эстетичный способ – это обрезать евровилку БП. А вместо нее поставить разборную. При этом нужно подключить только 2 провода (фазу и ноль). Провод заземления оставить не подключенным.

Источники питания для светодиодных лент

Другой доступный вариант – источник питания для светодиодных лент. Блоки могут быть в разном исполнении: залитые или бескорпусные. Лично мне больше нравятся залитые. Их можно вынести за пределы корпуса усилителя, не боясь

высокого напряжения. Это поможет избежать лишних наводок высокочастотных помех на плате усилителя от импульсника. Ну и, конечно, нельзя забывать: если есть клеммы подключения заземления, то мы их не подключаем (см. выше).

“Сделай сам”

Самодельный БП

На этом можно было бы и закончить. Но многие радиолюбители скажут, что легко смогут сделать нужный БП сами. И будут

правы. Самый простой блок питания можно собрать буквально из нескольких компонентов. Пример схемы на картинке ниже:

Схема БП

Это хорошее решение, если решите упаковывать конструктор в корпус вместе с блоком питания. Ведь в этом случае Вы получаете все преимущества сетевого трансформаторного адаптера. При этом найти нужный трансформатор и несколько

деталей в его обвязку будет гораздо проще, чем купить подходящий адаптер. Во всяком случае, пока я искал в магазинах трансформаторный БП, мне раз 5 предложили собрать его самому.

В заключение, чтобы все обобщить, приведу краткую сравнительную таблицу:

По мотивам статьи на нашем блоге.

Начало: Часть 1. Схема усилителя.

К оглавлению: Конструктор “Гамма”. Усилитель для наушников.

Линейный или импульсный источник питания в Sound Process

Зависит от колпачков, регулятора и вашей цели. Осмысленный ответ требует определенного контекста. Обычно не имеет значения, правильно ли подобраны заглавные буквы и хорошо ли оформлен макет. Лично я предпочитаю одну большую крышку, поскольку она делает компоновку более компактной и способствует выбору деталей с более низким ESR.

Разве в SMPS также не используются выпрямительные диоды?

Зависит от того, что именно считается SMPS и что именно подразумевается под выпрямительным диодом.Вообще говоря, неизолированные топологии следуют линейному источнику питания с импульсным регулятором, включающим какой-то диод Шоттки, который вы найдете в разделе каталога запчастей, посвященном выпрямительным диодам. Изолированные топологии обычно включают второй мост на выходе. Практически любая ссылка будет включать схемы. Википедия, например.

Разве небольшой шум диодов выпрямителя в LPS не будет подавлен регулированием напряжения?

Сами диоды будут тише, чем регулятор, но я думаю, вы, вероятно, спрашиваете о некоторой комбинации демпфирования источника питания, электромагнитных помех и пульсаций.Для заданной топологии переключателя с регулируемой нагрузкой обычно потребляется меньший ток через мост и траффик, чем при регулируемом линейном источнике питания, поэтому, при хорошем обходе и компоновке в топологии с жестким переключением (или резонансным преобразованием), потребность в демпферах и, как правило, несколько меньше. немного меньше ЭМИ. Пульсации на выходе в импульсном режиме обычно больше, чем при линейном регулировании, но они зависят от регуляторов, поведения нагрузки, выбора деталей, запаса по фазе и т. д. Однако частота переключения может быть выбрана таким образом, чтобы пульсации были выше звукового диапазона, тогда как при линейном питании пульсации находились в звуковом диапазоне.Для любого конкретного проекта вам придется работать с механизмами связи питания, GBP, скоростью нарастания, PSRR как функцией частоты, возможностями интермодуляции и т. д., чтобы найти компромиссы. С частями текущего поколения, как правило, контуры управления имеют достаточный PSRR, обратную связь и скорость нарастания, характер питания не имеет большого значения, если компоновка и обход выполнены достаточно хорошо.

Существует также ряд случаев, когда представляет интерес сравнение регулируемого режима переключения с нерегулируемым линейным или даже нерегулируемого режима переключения с нерегулируемым линейным.Обычно режим переключения имеет меньшие пульсации и меньшее выходное сопротивление, но, как всегда, есть исключения. Например, с понижающим преобразователем с обратной связью по напряжению с компенсацией типа III и выходным током в несколько ампер может быть сложно выбрать выходной LC, чтобы допустить действительно низкое значение ESR около 100 мкФ без искажения запаса по фазе. Это приводит к пиковому импедансу питания, который обычно составляет около 150 мОм на частоте 150 кГц с типичным переключателем на 500 кГц. Для сравнения, линейный источник питания может переключаться от 10 000 + мкФ до низкого ESR ~ 100 мкФ в том же диапазоне частот, что приводит к импедансу около 15 мОм в том же диапазоне частот.Имеет ли смысл разница в аудио-дизайне? Как правило, не.

Поскольку ОП спрашивал о твердотельных предусилителях: в этих приложениях я бы по умолчанию использовал линейное питание и регулирование. Преимущество коммутаторов в эффективности ограничено, а тепловые характеристики линейного регулятора не вызывают особых проблем из-за относительно низких шин питания и потребляемого тока. Аудиоинтерфейс, который я использую, использует пару 3×7 с платой в качестве радиатора (около 70 центов за регулятор в количестве, сделанном своими руками, плюс стоимость площади платы) с операционными усилителями, которые стоят 37 центов каждый (NJM4565) и достигают уровня IMD: 110 дБ полной шкалы.Достаточно хорошо для большинства вещей.

linear VS Импульсный источник питания для D-Amp?

У меня тоже есть похожий вопрос.

Мне нравится иметь выход 30 DCV для управления цифровым усилителем и 15 DCV, и я хочу использовать тороидальный трансформатор. Поскольку тороидальный выход — это переменный ток, что мне нужно дополнительно, я понимаю, что это очень простой вопрос.


добрый день,

для преобразования переменного тока в постоянный требуется выпрямление . это выполняется мостовым выпрямителем .для наилучшей синусоиды постоянного тока вы захотите использовать двухполупериодную однофазную модель.

например: https://www.amazon.com/BRIDGE-RECTIFIER-SINGLE-PHASE-PROFILE/dp/B007Z7LXVQ/

вам нужно добавить радиатор к мостовому выпрямителю.

это будет производить постоянный ток, но он не будет непрерывным, он будет пульсировать с частотой циклов вашей сети. чтобы выровнять этот импульс в устойчивый «поток» тока нужно добавить емкость.

например: https://www.amazon.com/10000uf-Electrolytic-Capacitor-35x51mm-105ºC/dp/B00K87I3PO/

вам нужны два конденсатора одинакового номинала, и они должны быть рассчитаны на удвоенный ток переменного тока, которому они подвергаются. чем больше емкость, тем меньше пульсации на выходе постоянного тока.

Вы также можете добавить мощный резистор на клеммы каждого конденсатора, чтобы безопасно разряжать их заряд, когда усилитель выключен.

, пожалуйста , обратитесь к более компетентным руководствам по сборке этих компонентов в мостовой выпрямитель

, возможно , более надежный вариант — купить мостовой выпрямитель переменного тока в постоянный .

например: https://www.amazon.com/RioRand-Converter-Rectifier-TDA8920-Amplifier/dp/B00J1E3FMG/ Я не использовал эту плату и не могу ручаться за качество.

другой пример: Connexelectronic я заказал у этой компании, так что могу хотя бы немного поручиться

лично , я решил пойти с SMPS по четырем причинам :

  1. после исчерпывающего исследования я пришел к выводу, что любой «шум «, добавленный к усилителю с помощью функции переключения источника питания, будет работать на частоте намного выше 20 кГц и, таким образом, будет игнорироваться усилителями D.
  2. Трансформаторные блоки питания
  3. могут добавлять «шум» при частоте циклов 50/60 Гц сетевого питания, что находится прямо в середине слышимой частоты.
  4. Мне нужен был блок питания, работающий от сети 220 В или 110 В, а это невозможно было сделать с помощью трансформатора.
  5. Портативность
  6. является приоритетом, SMPS намного меньше по размеру и весу, чем трансформаторы.
  7. Стоимость
  8. эквивалентна между двумя конструкциями.
ура!

 

Можно ли питать аудиосхему от импульсного блока питания?

Позвольте мне рассказать вам немного о себе… Я профессионально работаю в аудиоиндустрии более 14 лет. Я разработал схемы для большинства крупных профессиональных аудиокомпаний, одной компании-аудиофила и нескольких компаний-производителей аудиотехники. Дело в том, что я был рядом и много знаю о том, как делается звук!

SMPS могут использоваться и используются для аудиосхем! Я использовал их от чувствительных микрофонных предусилителей до огромных усилителей мощности. Фактически, для больших усилителей мощности они обязательны. Как только мощность усилителя превышает пару сотен ватт, блок питания должен быть сверхэффективным.Представьте себе тепло, выделяемое 1000-ваттным усилителем, если бы его блок питания был эффективен всего на 50%!

Но даже в меньшем масштабе эффективность SMPS часто имеет большое значение. Если аналоговая схема спроектирована правильно, то шум от источника питания подавляется аналоговой схемой и не влияет на звуковой шум (очень сильно).

Для таких сверхчувствительных к шуму приложений можно использовать гибридный подход. Допустим, у вас есть АЦП, которому требуется +5В. Вы можете использовать SMPS для генерации +6 В, а затем сверхмалошумящий линейный регулятор, чтобы снизить его до +5 В.Вы получаете большую часть преимуществ SMPS, но низкий уровень шума линейного регулятора. Это не так эффективно, как просто SMPS, но это компромисс.

Но следует иметь в виду одну вещь… ИИП для аудиоприложений необходимо проектировать с учетом звука. Конечно, вам понадобится лучшая фильтрация на выходе. Но вам также нужно будет помнить и о других деталях. Например, при очень низком токе SMPS может перейти в так называемый «пакетный режим» или «прерывистый режим». Обычно SMPS переключается с фиксированной частотой, но в одном из этих режимов переключение становится несколько неустойчивым.Это неустойчивое поведение может подтолкнуть выходной шум к полосе звуковых частот, где его будет труднее отфильтровать. Даже если ИИП нормально переключается на частоте 1 МГц, в одном из этих режимов можно получить шум 10 кГц. Управление тем, как это происходит, зависит от конструкции микросхемы, используемой источником питания. В некоторых случаях вы не можете это контролировать. В этом случае у вас нет другого выбора, кроме как использовать другой чип или использовать гибридный подход.

Некоторые люди выступают за использование только линейных блоков питания для аудио.Хотя линейные источники менее шумные, у них много других проблем. Тепло, эффективность и вес являются самыми большими из них. На мой взгляд, большинство людей, проповедующих только линейные запасы, либо дезинформированы, либо ленивы. Дезинформированные, потому что не знают, как обращаться с источниками питания, или ленивые, потому что не хотят учиться проектировать надежные схемы. Я разработал достаточно звукового оборудования с SMPS, чтобы доказать, что это можно сделать без особых усилий.

Бесшумный блок питания для лампового усилителя

Описание

Бесшумный блок питания для лампового усилителя.

Ламповые усилители мощности требуют различных напряжений для пластинчатой ​​цепи, смещения и нагревателей. Сверхтихий блок питания PSU от London Power представляет собой компактное интегрированное решение для питания, обеспечивающее чрезвычайно чистую поддержку ламповых аудиосхем. Эти расходные материалы настолько хороши, что мы используем их в наших собственных усилителях!

На печатной плате предусмотрена проводка для совместимости с электросетями по всему миру. Сама плата поддерживает следующее:

  • двойные сетевые предохранители
  • совместимые с Японией 100-120-240 В
  • питание пластин до 500 В пост.
  • 6 В/12 В Система нагревателя London Power
  • Блок питания постоянного тока для питания нагревателя (подключаемый вариант)
  • Регулируемый вспомогательный источник питания ±12 В постоянного тока
  • Оптимизированное заземление на шасси

Параллельное расположение крышек основного фильтра обеспечивает достаточную фильтрацию пульсаций и долгая жизнь.Большинство напряжений, необходимых для комплектов ламповых усилителей мощности London Power , таких как серия PA66, требуют 500 В постоянного тока или менее, что хорошо сочетается с имеющимися конденсаторами.

Эти малошумящие блоки питания могут использоваться для поддержки большого количества ламп предусилителей, например, для микшера или многоканального активного кроссовера.

Конфигурация нагревателя London Power 6В/12В позволяет фактической проводке нагревателя быть проводом малого сечения, обычно #20 или #22. В противном случае можно использовать традиционную проводку нагревателя только на 6 В.В любом случае предусмотрена задержка постоянного тока для снижения шума нагревателя на 30 дБ.

Источник смещения представляет собой типичный каскадный RC-фильтр после полного моста. Надлежащие источники смещения построены с использованием отдельных обмоток, как и все силовые трансформаторы (PT) London Power .

Вспомогательный источник питания +/-12 В пост. тока обеспечивает активную регулировку обеих полярностей, поддерживает операционные усилители и другие полупроводниковые устройства, а также схемы переключения.

Блок питания оптимизирован для использования с трансформаторами напряжения компании London Power , имеющими двойную первичную обмотку, пластинчатую обмотку и обмотку смещения, использующую мостовой выпрямитель (не полумост), вспомогательную обмотку с трансформатором тока и обмотку нагревателя 6 В/12 В. .Любители могут использовать альтернативные PT, смешивая несколько юнитов для достижения требуемой поддержки снабжения.

Блоки двойной выходной проводки предназначены для облегчения подключения нескольких усилителей мощности, предусилителей и вспомогательных цепей. Вся проводка должна быть скручена под номером 22. Провода трансформатора должны быть #18 или меньше.

Рекомендуется использовать дополнительные блоки предохранителей, так как это очень полезно для защиты каждой вторичной обмотки, а также для защиты каждого выходного каскада. Используйте только плавкие предохранители вокруг силового трансформатора и быстродействующие предохранители для выходных трансформаторов.


Доступные конфигурации:

 

Стандартный комплект для сборки (PSU-COMP):
Требуется сборка; включает в себя печатную плату и компоненты, которые устанавливаются на плату, розетку IEC, сетевой выключатель и переключатель диапазона, а также примечания по комплекту.


Встроенный комплект (PSU-BLT):
Часть печатной платы предварительно собрана; включает примечания к комплекту.


Только печатная плата (PSU-PCB):
Только печатная плата; включает примечания к комплекту.


Стандартный комплект для сборки + трансформатор 10 Вт (PSU-10):
Требуется сборка.Примечания включены. Поддерживает ламповый усилитель мощности и предусилитель мощностью 10 Вт; идеально сочетается с двухтактным усилителем Octal Power Amp Kit
PA66-10 от London Power .

  • Поддержка 6V / 12V London Power Система нагревателя на 3A5
  • Поддерживает две трубки Other Power Plus 12x 12A_7 PREAMP TUBES
  • Поддерживает до 23x 12A_7 Пробки предусилитель без питания
  • PSU-10’s Размер силового трансформатора: 4″Г x 1,5″В (104 x 38 мм)

Встроенный комплект + трансформатор 10 Вт (PSU-10-BLT):
PSU-10
с печатной платой в сборе.Провода трансформатора не будут подключены. Примечания включены.


Стандартный набор для сборки + трансформатор 25 Вт (PSU-25):
Требуется сборка. Примечания включены. Поддерживает ламповый усилитель мощности и предусилитель мощностью 25 Вт и оптимально сочетается с комплектами London Power PA66-25 и PA66-10 Push-pull Octal Power Amp .

  • 6V / 12V London Power Система нагревателя на 5A
  • Поддерживает четыре восьмерипетных трубки плюс 12x 12A_7 PRAEAMP TUBES
  • Поддержка FTWO TUBES TUBES PLUS 22X 12A_7 PREAMP TUBES
  • Поддержки 33x 12A_7 пробирки преаджана без восьмерики
  • 4 Размер силового трансформатора блока питания PSU-25: 4.6″Г x 2,3″В (125 x 63 мм)


Встроенный комплект + трансформатор 25 Вт (PSU-25-BLT):
PSU-25
с печатной платой в сборе. Провода трансформатора не будут подключены. Примечания включены.


Стандартный набор для сборки + трансформатор 50 Вт (PSU-50):
Требуется сборка. Примечания включены. Поддерживает ламповый усилитель мощности 50 Вт или стереофонический усилитель мощности 25+25 Вт, а также ламповые предусилители и вспомогательные цепи. PSU-50 идеально сочетается с комплектами ламповых усилителей мощности London Power , такими как PA66-10, PA66-25 и PA66-50 .

  • 6 В/12 В London Power нагревательная система на 10 А
  • поддерживает восемь ламп мощности Octal плюс 24 лампы предусилителя 12A_7
  • поддерживает четыре лампы мощности Octal плюс 45 ламп предусилителя 12A_7 плюс 2 лампы предусилителя Octal 9_7
  • Размер силового трансформатора PSU-50 : 5,6″Г x 2,6″В (140 x 65 мм)

Встроенный комплект + трансформатор 50 Вт (PSU-50-BLT):
PSU-93 в сборе с печатной платой 900. Провода трансформатора не будут подключены.Примечания включены.


Плата блока питания Размер печатной платы 6″ x 3,5″ (155 x 89 мм) Нет, не само питание, а слово «Switch Mode». Оттенки изменчивые, цифровые, нелинейные, расходящиеся, беспорядочные. Определенно то, от чего вы хотите держаться подальше.

SMPS — это линейный источник питания, только у него нет большого силового трансформатора, о котором мы думаем, когда говорим о линейном источнике питания.

Мудрость аудиофилов подсказывает, что линейные источники питания лучше, особенно в усилителях мощности, чем импульсные источники питания. Если вы попытаетесь понять, почему эта мысль преобладает, аргументы быстро отойдут на второй план, потому что мы на самом деле не знаем, почему. Просто цифровой блок питания кажется гораздо более неприятным, чем тот, который им не является — так же, как цифровой аудиопродукт кажется гораздо более грязным, чем аналоговая музыкальная система, — или автомобильная электронная система зажигания против простого механического распределителя. .

Я подумал, что было бы полезно потратить некоторое время на изучение каждого из этих двух типов расходных материалов, как они работают, чем они отличаются и как они влияют на продукты, которые мы слушаем.

Для начала зададимся вопросом: «зачем вообще нужен блок питания»?

То, что выходит из наших домашних розеток, совершенно бесполезно для Hi-Fi. 120 или 230 вольт, перемещающиеся между + и – 60 или 50 раз в секунду, это не то, с чем мы действительно хотим пытаться создавать музыку.Вместо этого нам нужно постоянное напряжение + и -, как у батареи, но на гораздо более низких уровнях: возможно, от 5 до 30 вольт для полупроводникового предусилителя или ЦАП и до 100 вольт для лампы или усилителя мощности. Ничто из этого не выходит из наших стенных розеток.

Чтобы еще больше усложнить проблему, мы также должны решить вопросы безопасности. Мы не хотим, чтобы наши музыкальные системы могли подключать нас напрямую к настенной розетке, как мы можем это сделать с помощью обычного прибора, такого как фен или тостер.Мы немного более осторожны и обеспокоены машинами, которые делают нашу музыку, по сравнению с машинами, которые сушат нам волосы и делают нам тосты — что имеет смысл, потому что в случае нашей стереосистемы выходом является электрическое соединение (межблочное соединение или громкоговоритель). кабель), а в случае с тостером — кусок непроводящего хлеба и горячий воздух для сушилки.

Таким образом, задача источника питания состоит в том, чтобы снизить напряжение от стены, изменить его с переменного на постоянный и защитить нас от возможного поражения электрическим током.Основным элементом, который делает это возможным как в линейном, так и в импульсном питании, является трансформатор.

Мы уже потратили много времени на трансформаторы, их важность для нас и то, как они работают, в этих сообщениях, но я знаю, что это, вероятно, полезно.

Трансформатор — это не что иное, как две катушки провода, одна из которых подключена к настенной розетке, а другая — к источнику питания вашего оборудования (есть также целая куча стали, чтобы катушки работали лучше). Когда мощность переменного тока перемещается назад и вперед между + и -, катушка провода создает магнитное поле, то есть становится магнитом, и поэтому мощность в вашей настенной розетке преобразуется в магнетизм.Вторая катушка провода улавливает это магнитное поле и обращает процесс вспять, чтобы снова произвести электричество.

Количество проводов в каждой катушке определяет выходное напряжение трансформатора. Это означает, что если на стороне настенной розетки трансформатора (называемой первичной) больше проводов, чем на выходной стороне (вторичной), трансформатор выдает меньшее напряжение, чем что входит. Защита происходит потому, что две катушки провода на самом деле не соприкасаются друг с другом, и единственная связь между ними является магнитной, а не физической.

Таким образом, в каждом случае, линейном и импульсном, у нас есть силовой трансформатор, который безопасно и с надлежащим напряжением подключает настенную розетку переменного тока к нашему оборудованию.

Завтра мы начнем понимать, чем они отличаются друг от друга.

 

PassDiy

Источники питания

Нельсон Пасс

Введение

Многие люди не разбираются в электричестве, но разбираются в сантехнике.Гидравлика дает хорошую аналогию для понимания основного электрического потока. Провод — это труба. Давление воды это напряжение. Поток воды представляет собой электрический ток. Озера и резервуары для хранения являются конденсаторами. Диоды — это односторонние лампы. Лампы и транзисторы — это краны.

Всю силовую схему усилителя можно рассматривать как общественную систему водоснабжения. Солнце, управляя погодным циклом, откладывает воду на ландшафт, и она собирается в озере за плотиной. Сообщество черпает воду по мере необходимости по трубам.Зимой в озере собирается дождь, и давление воды увеличивается по мере его заполнения. Летом уровень воды падает, а вместе с ним и напор. Когда сообщество забирает больше воды, чем обычно, уровень падает сильнее, и часто требуется не один сезон, чтобы восстановить его.

В усилителе ваша сеть, домашняя проводка, шнур питания и трансформатор обеспечивают дождь. Конденсаторная батарея является резервуаром. Конденсаторы получают электрический заряд каждую 1/120-ю секунды, отражая два импульса тока от трансформатора на каждый цикл синусоидальной волны 60 Гц, предоставляемой энергетической компанией.

Эти импульсы имеют относительно короткую продолжительность, и конденсаторы источника питания должны накапливать энергию в течение 6 миллисекунд или около того электрической засухи, которая возникает между импульсами зарядки. Мы хотим, чтобы от нашего источника питания было постоянное напряжение (уровень воды), и это обычно достигается за счет использования больших конденсаторов, которые хранят больше заряда, и больших трансформаторов, которые обеспечивают столько заряда, сколько необходимо. Вы поняли идею.

Поскольку мы здесь не разрабатываем усилители, а скорее пытаемся понять, что представляет собой качество на рынке, полном шумихи, я хочу поговорить о некоторых общих идеях и прокомментировать некоторые общие подходы, используемые производителями.Поймите, что мы просто хотим, чтобы от источника питания было доступно постоянное, бесшумное напряжение, независимо от того, насколько сильно мы к нему предъявляем требования.

Чем больше и тяжелее, тем лучше. Большие трансформаторы и провода меньше нагружают. Большие конденсаторы держат больше заряда.

Есть ли такая вещь, как слишком большой? Конечно, по мере того, как мы становимся больше, отдача уменьшается. Когда трансформатор выдает 1 ватт на схему предусилителя, переход от тысячи ватт к двум киловаттам не принесет вам особых улучшений.Однако это соображение не является сдерживающим фактором для среднего аудиофила.

Силовые трансформаторы.

Лучшими силовыми трансформаторами являются тороидальные, с магнитными сердечниками в форме пончика. Они обладают наибольшей мощностью по весу и размеру и производят меньше шума. Тороидальные трансформаторы должны иметь номинал не ниже

.

Некоторое понимание здесь даст изучение чисел. Обычно индуктивность большого электролитического конденсатора приводит к тому, что его импеданс начинает увеличиваться примерно на 10 кГц, так что его импеданс составляет большую часть ома на частоте 100 кГц.Параллельное размещение пленочной крышки будет поддерживать импеданс на уровне 0,1 Ом или около того выше этой частоты.

Важно ли это, потому что звук имеет реальную мощность на этих частотах? Нет. Звук имеет мощность, которая снижается примерно на 12 дБ/октаву выше 5 кГц, а реальная музыкальная скорость нарастания составляет доли вольта в микросекунду, а это означает, что на частоте 100 кГц мощность практически не требуется.

Однако высокочастотный импеданс может быть важен для стабильности усилителя, особенно в более сложных схемах, поскольку импеданс источника питания начинает влиять на обратную связь на частотах порядка мегагерца.Интересно, что некоторые разработчики зависели от определенного импеданса источника питания на этих частотах для стабильности, поэтому можно дестабилизировать схему усилителя, подключив параллельно пленочные конденсаторы к электролитам. Но в целом пленочные колпачки в блоках питания — хороший знак с точки зрения потребителя.

Индукторы.

Как бы мы ни старались устранить индуктивность в конденсаторах и проводке, катушки индуктивности в виде катушек можно использовать для повышения производительности источников питания.Размещение индуктивности и конденсаторов на линии переменного тока для формирования фильтров уменьшит как входящий, так и исходящий высокочастотный шум. Большие катушки индуктивности, включенные последовательно с первичными и вторичными обмотками трансформатора, можно использовать для увеличения длительности импульса заряда конденсаторов источника питания, улучшая регулирование и уменьшая шум. Большие катушки индуктивности в сочетании с несколькими конденсаторами источника питания могут образовывать пи-фильтры для снижения шума в линиях питания.

Катушки индуктивности очень полезны, но они стоят денег.Их использование в источниках питания для усилителей мощности свидетельствует о том, что производитель имеет необычно сильное стремление к производительности.

Проволока.

Аудиофилы любят провода. Возможно, привлекательность заключается в доступности для понимания. Возможно нет. В любом случае, я предпочитаю толстый и короткий провод, сделанный из чистых мягких металлов, таких как медь или серебро. Мне нравится, что он закрыт плотно и припаян, где это возможно.

Выпрямители.

Да, конечно, выпрямители важны, в конце концов, переменный ток должен быть преобразован в постоянный, но мне не нравятся типы быстрого восстановления, которыми восхищаются некоторые аудиофилы.Быстрое восстановление означает, что они выдерживают много ампер и вольт за десятые доли наносекунды, что мы не часто наблюдаем на старой линии переменного тока 60 Гц. Они являются важным элементом в импульсных источниках питания, но для обычных «линейных» источников питания я предпочитаю МЕДЛЕННЫЕ диоды, и мы создаем их, помещая небольшие конденсаторные цепи на диоды, что значительно снижает излучаемый шум.

Положение

много трансформатора и конденсаторной батареи. Другая цель состоит в том, чтобы физически и электрически изолировать каждый канал усилителя мощности от всех остальных, встречаясь только на линии переменного тока, а иногда даже не там.Таким образом, все, что происходит на одном канале, оказывает минимальное влияние на другие.

Монорежим очень желателен в системах высокого класса, но, конечно, это дорого. Скромный компромисс предлагается в режиме «двойного моно», при котором два канала используют одно и то же шасси и шнур питания, но имеют отдельные трансформаторы и питающие конденсаторы. Это обеспечивает большую часть желаемой изоляции при меньших затратах.

Работа от батареи

Просто о полной изоляции. Почти нулевой шум.Стоит мята.

Заключение

Итак, что мы здесь узнали? В общем, чтобы купить большое оборудование, чтобы сделать действительно хорошие усилители мощности, нужны большие деньги.

Некоторые из прокомментированных здесь подходов приводят лишь к незначительным улучшениям, но они поддаются измерению. При рассмотрении этих аспектов конструкции источника питания нет необходимости вступать в дискуссию об объективных и субъективных характеристиках. Вопрос только в том, сколько вы готовы инвестировать в убывающую отдачу.

Инжиниринг — это наука о компромиссах, и каждый производитель проводит свою собственную линию затрат/выгод, и по моему опыту большинство производителей очень добросовестно относятся к этому. Степень изощренности и массовости предложения зависит от цены продукта, и ваши ожидания должны быть соответствующим образом масштабированы.

Как потребитель, вы хотите получить лучший звук, который вы можете получить. Вы можете достичь этого с помощью критического слушания. В качестве второстепенной цели нам всем нравится получать то, что кажется хорошим аппаратным обеспечением, и мы хотим знать, что производитель действительно вложил реальные деньги в продукт, который стоит небольшое состояние.Если вы можете прочитать спецификации или заглянуть под капот, блок питания, являющийся одной из самых дорогих частей усилителя, обычно является хорошим индикатором. Это должна быть самая большая и тяжелая часть усилителя.

Что делать, если вы не хотите проходить через неприятности, но все же хотите, чтобы ваши деньги стоили того? Получите как минимум 15 фунтов усилителя за каждую потраченную тысячу долларов.

несколько раз превышает предполагаемую мощность, потому что мощность подается на конденсаторы короткими импульсами.

Как правило, стереоусилитель класса AB с номинальной мощностью 200 Вт на канал в непрерывном режиме должен выдавать примерно 700 Вт, а это означает, что мощность трансформатора составляет около 2000 Вт.Все, что меньше, означает непостоянную работу. Это может подойти для усилителя класса AB, где не требуется максимальная непрерывная работа.

Если стереоусилитель рассчитан на 200 Вт на канал чистого класса А, он будет постоянно потреблять около 1000 Вт, а это означает, что требуется около 3000 Вт силового трансформатора, не меньше.

Теперь тороидальный трансформатор выдает около 30 Вт на фунт, поэтому тороид мощностью 3000 Вт будет весить около 100 фунтов, а может и больше. Остальная часть такого усилителя, вероятно, будет весить примерно столько же, поэтому, если вы ищете 200-ваттный стереоусилитель класса А на канал, вы захотите увидеть, весит ли он не менее 200 фунтов.

Один фунт веса на каждые 2 Вт является хорошей лакмусовой бумажкой для оценки усилителей класса А. Меньший вес усилителя может не относиться к чистому классу А. Это может быть почти класс А, или это может быть один из многих продуктов, которые получают обозначение класса А благодаря хитрой схеме.

Чтобы еще больше снизить шум, тороиды иногда заключают в металлические банки. Для уменьшения магнитного излучения эти банки обычно, но не всегда, изготавливают из стали. Это хорошо, но имейте в виду, что в прошлом по крайней мере одна компания использовала небольшой трансформатор в большой банке, а разницу компенсировала песком.

Конденсаторы.

Из-за требуемых высоких значений емкости конденсаторы источника питания почти всегда имеют электролитическую конструкцию. Конденсаторы, которые вы видите в усилителях мощности, оцениваются по емкости в микрофарадах, напряжению и току. Типичное значение емкости одной из больших банок составляет 25 000 микрофарад или 0,025 фарад. Фарада — это большая вещь; та емкость, которая потеряет 1 вольт после подачи 1 ампер в течение 1 секунды. В усилителе мощности, потребляющем 8-амперное смещение, таком как наш 200-ваттный стереофонический пример класса А, это означает пульсации источника питания примерно .06 В действ.

В большинстве случаев вы хотите увидеть в сумме не менее 100 000 микрофарад, что для нашего примера дает пульсацию около 0,6 вольта. Это довольно хорошо, составляя около 1% от общего напряжения питания. Меньшие усилители могут обойтись меньшим, большие усилители требуют большего.

Большие электролитические конденсаторы имеют в своем составе небольшую индуктивность или «витковость» в результате спиральной намотки емкостной пленки. Чтобы уменьшить влияние этой индуктивности, пленочные конденсаторы с малой индуктивностью часто размещают параллельно, так что на высоких частотах ток течет немного легче.

Активное линейное регулирование — отличный способ сделать напряжение питания постоянным. К сожалению, обычно это не делается должным образом. В прошлом некоторые усилители, использующие активную регулировку, подвергались критике за отсутствие явной динамики, и это дало методу меньшую репутацию, чем он того заслуживает.

Правильно выполненная линейная регулировка должна выходить за рамки поверхностных требований номинальных характеристик усилителя. Регулятор должен быть рассчитан на десятикратный ток непрерывного выхода канала усилителя.Перед регулятором и после него должны быть установлены большие емкости со значениями, сравнимыми с теми, которые необходимы для нерегулируемых цепей. Размер трансформатора по-прежнему должен быть таким же большим, как и в нерегулируемой цепи.

При таком подходе линейное активное регулирование приносит пользу.

Гораздо менее дорогой подход позволяет достичь некоторых целей регулирования, а именно регулировать или иным образом изолировать маломощный входной каскад усилителя, оставляя выходной каскад на нерегулируемое питание.Этого можно добиться с помощью полностью отдельных источников питания, активного регулирования или всего лишь с двумя резисторами и двумя конденсаторами.

Другой способ регулирования — использование источников постоянного тока, которые питают цепь постоянным током, который не колеблется в зависимости от напряжения питания. Хороший источник постоянного тока может улучшить стабилизацию маломощных входных цепей в 100 раз, а в сочетании со стабилизацией напряжения питания дает действительно отличные характеристики при небольших затратах.

Вы также можете сместить выходной каскад источником постоянного сильного тока, чтобы создать несимметричный усилитель класса А.Я не шучу.

Коммутационные материалы

Преимущества импульсных источников питания заключаются в малом весе, низкой стоимости материалов и их способности активно регулировать без дополнительных затрат. Шум является потенциальной проблемой при переключении источников питания, но ее можно решить, физически изолируя и фильтруя источник питания, другими словами, тратя деньги.

Это может быть глубокая тема, но достаточно сказать, что я считаю, что некоторые из тех же предостережений применимы к импульсным источникам питания, что и к линейным регуляторам.Опять же, они должны быть оценены намного выше номинальных требований к току схемы усилителя, особенно потому, что коммутаторы, которые я видел, обычно сильно ухудшаются после их номинальных значений. Также помогает, если конденсаторы блока питания до и после переключателя очень большие. Обычно это не так, поскольку одним из основных мотивов использования коммутаторов является экономия денег.

Более сложное использование схемы переключения, такое как у Боба Карвера, — это больше, чем я хотел бы здесь рассмотреть, но вы, безусловно, можете получить от него ясное объяснение.

Моно Операция

Мы все знаем, что означает Mono, то есть одноканальный усилитель. Конечно, для канала, который не должен делиться энергоресурсами, это означает улучшение, так как в коробке заданного размера он может иметь вдвое больше

.

Универсальный импульсный сетевой блок питания для ВЧ-усилителей

Описание

Если вы пытаетесь собрать передатчик или усилитель, вам, вероятно, понадобится блок питания от сети. Есть несколько ключевых параметров, которым необходимо соответствовать для вашего проекта, они описаны ниже:

1.) Напряжение
требуется питание от сети. Большинству ВЧ усилителей требуется источник питания с номинальным напряжением 12-15В, 48В или в последнее время также 62-65В. Проверьте технические характеристики вашего передатчика, паллеты или усилителя и убедитесь, что вы используете источник питания с правильным номинальным напряжением.

2.) Номинальный ток/мощность

Более мощные усилители требуют большей мощности и тока. Вы можете рассчитать номинальную мощность, умножив ток и напряжение: P = U * I . Например, блок питания с номинальным напряжением 48 В, который может обеспечить ток 10 А, имеет номинальную мощность: 48 В * 10 А * 480 Вт .Однако будьте осторожны, для усилителя FM-диапазона мощностью 300 Вт обычно требуется блок питания мощностью 450–600 Вт. Почему? Усилители не на 100% эффективны, часть мощности теряется в виде тепла. Кроме того, любые дополнительные схемы, такие как вентиляторы, блок управления с дисплеем или возбудители, также потребляют часть энергии от источника питания. Наш совет: Посмотрите характеристики усилителя, в них указано напряжение и ток. Добавьте на 10–20 % больше тока для безопасности, например, для усилителя, рассчитанного на 10 А, используйте источник питания с номиналом 11–12 А.Также добавьте текущие требования любых дополнительных элементов, таких как вентиляторы и т. д. Затем умножьте это на напряжение, и вы получите требуемую номинальную мощность вашего источника питания. Важно: Телевизионные поддоны имеют гораздо более высокие потери, поскольку они работают в линейной области, поэтому для телевизионного поддона мощностью 100 Вт может потребоваться блок питания мощностью 500 Вт, имейте это в виду.

3.) Сетевое напряжение
Некоторые сетевые блоки питания являются универсальными и работают по всему миру, другие работают только при напряжении 110 В или 220 В. Убедитесь, что вы используете правильный источник питания для вашего региона.

4.) Что еще нужно проверить
– Некоторые сетевые блоки питания являются универсальными и работают при напряжении 110–240 В, но обеспечивают меньшую мощность при напряжении 110 В, внимательно проверьте характеристики.
— Пульт дистанционного управления обычно служит для включения и выключения устройства с помощью небольшого переключателя, подключенного к двум контактам на блоке питания, что упрощает конструкцию, поскольку нет необходимости переключать сетевое напряжение. Дистанционное управление в некоторых моделях также позволяет
устанавливать выходное напряжение с управляющим сигналом, это можно использовать для подключения платы управления нашего усилителя . .
— Некоторые сетевые блоки питания универсальны и работают на 110-240 В, но при 110 В обеспечивают меньшую мощность, внимательно проверьте характеристики.
— Некоторые расходные материалы имеют активную фазовую коррекцию (PFC), другие — нет. В ЕС PFC обязателен, а в США и многих других странах — нет. Поставки с PFC обычно дороже.

Некоторые из наших сетевых блоков питания представлены ниже, если вам нужно более одного блока, можно договориться о скидке. Не нашли нужный блок питания? Отправьте нам электронное письмо (нажмите , свяжитесь с нами ) и спросите.Если вам нужно руководство (pdf) для вашего блока питания, напишите нам по электронной почте, и мы отправим вам его после того, как вы приобретете блок питания.

30 Вт 12 В блок питания Lambda mini:
– Вход переменного тока: универсальный 100–240 В (50/60 Гц)
– Номинальный ток: 2,5 А
– Номинальное напряжение: 12 В (регулируемое)
– Номинальная мощность: 30 Вт
– Встроенный встроенный вентилятор: №
– Пульт дистанционного управления: №
– Размеры: 82 мм x 30 мм x 115 мм, полностью металлический корпус
– Рекомендуется для: поддонов и возбудителей FM-радиовещания мощностью до 15 Вт

75 Вт 12 В Mean Well SP-75-12:
– Вход переменного тока: универсальный 100–240 В (50/60 Гц)
– Номинальный ток: 6,2 А
– Номинальное напряжение: 12–14 В (регулируемое)
– Номинальная мощность : 75 Вт
– Встроенный вентилятор: №
– Пульт дистанционного управления: №
– Размеры: 100 мм x 33 мм x 193 мм, полностью металлический корпус
– Рекомендуется для: поддонов и возбудителей FM-радиовещания мощностью до 40 Вт

75 Вт 24 В Mean Well SP-75-24:
— Вход переменного тока: универсальный 100–240 В (50/60 Гц)
— Номинальный ток: 3.2A
– Номинальное напряжение: 24 В (регулируемое)
– Номинальная мощность: 75 Вт
– Встроенный вентилятор: №
– Пульт дистанционного управления: №
– Размеры: 100 мм x 33 мм x 193 мм, цельнометаллический корпус
– Рекомендуется для: FM-вещания поддоны для лент до 40 Вт, поддоны для телевизоров до 15 Вт

100Вт 36В Mean Well HRP – 100-36:
– Вход переменного тока: Универсальный 100В-240В (50/60Гц)
– Номинальный ток: 2,9А
– Номинальная мощность: 100 Вт
– Встроенный вентилятор: №
– Пульт дистанционного управления: №
– Размеры: 100 мм x 38 мм x 170 мм, полностью металлический каркас примерно до 20 Вт

100 Вт 24 В Mean Well:
— Вход переменного тока: универсальный 100–240 В (50/60 Гц)
— Номинальный ток: 4.5A
– Номинальное напряжение: 24 В (регулируемое)
– Номинальная мощность: 100 Вт
– Встроенный вентилятор: №
– Пульт дистанционного управления: №
– Размеры: 100 мм x 38 мм x 200 мм, цельнометаллический корпус
– Рекомендуется для: FM-вещания поддоны для лент примерно до 75 Вт, поддоны для телевизоров примерно до 20 Вт

150 Вт 48 В Mean Well S-150-48:
– Вход переменного тока: универсальный 100–240 В (50/60 Гц), диапазон выбирается переключателем
– Номинальный ток: 3,2 А
– Номинальное напряжение: 48 В (регулируемое)
– Номинальная мощность: 150 Вт
– Встроенный вентилятор: №
– Пульт дистанционного управления: №
– Размеры: 110 мм x 50 мм x 200 мм, полностью металлический корпус
около 25 Вт

200 Вт 36 В Mean Well HRPG – 200 -36:
– Вход переменного тока: универсальный 100–240 В (50/60 Гц)
– Номинальный ток: 5,7 А
– Номинальная мощность: 200 Вт
– Встроенный вентилятор: Да
– Пульт дистанционного управления: Да
– Размеры: 100 мм x 40 мм x 220 мм, цельнометаллический корпус
– Рекомендуется для: поддонов для FM-радиовещания мощностью до 150 Вт, поддонов для телевизоров вверх до 40 Вт

200 Вт 48 В только печатная плата (без корпуса):
– Вход переменного тока: универсальный 100–240 В (50/60 Гц)
– Номинальный ток: 4,15 А
– Номинальное напряжение: 48 В (регулируемое)
– Номинальная мощность: 200 Вт
– Встроенный вентилятор: №
– Пульт дистанционного управления: №
– Размеры: 78 мм x 42 мм x 127 мм, без корпуса, подходит для высоты 1H
– Рекомендуется для: поддонов для FM-радиовещания мощностью до 150 Вт, телевизионных поддонов до 40 Вт
– Предупреждение: Поскольку опасные напряжения отсутствуют, примите все меры предосторожности

.

320 Вт 48 В Mean Well SP-320-48:
– Вход переменного тока: универсальный 100–240 В (50/60 Гц)
– Номинальный ток: 6.7A
– Номинальное напряжение: 48 В (регулируемое)
– Номинальная мощность: 150 Вт
– Встроенный вентилятор: №
– Пульт дистанционного управления: №
– Размеры: 115 мм x 50 мм x 230 мм, цельнометаллический корпус
– Рекомендуется для: FM-вещания поддоны для лент до 200 Вт, поддоны для телевизоров до 50 Вт

450 Вт 48 В Mean Well HRPG – 450 -48:
– Вход переменного тока: универсальный 100–240 В (50/60 Гц)
– Номинальный ток: 9,5 А
– Номинальное напряжение: 48 В (регулируемое)
– Номинальная мощность: 450 Вт
– Встроенный вентилятор: да
– Пульт дистанционного управления: да
– Размеры: 115 мм x 40 мм x 245 мм, цельнометаллический корпус
– Рекомендуется для: поддонов для FM-радиовещания мощностью до 300 Вт, поддонов для телевизоров мощностью до 100 Вт

600 Вт 48 В Mean Well SE-600-48:
– Вход переменного тока: универсальный 100–240 В (50/60 Гц), выбирается переключателем
– Номинальный ток: 12.5A
– Номинальное напряжение: 48 В (регулируемое)
– Номинальная мощность: 600 Вт
– Встроенный вентилятор: Да
– Пульт дистанционного управления: Нет
– Размеры: 125 мм x 64 мм x 280 мм, цельнометаллический корпус
– Рекомендуется для: FM-вещания поддоны для лент до 400 Вт, поддоны для телевизоров до 100-150 Вт

600 Вт 36 В Mean Well HRPG-600-36:
– Вход переменного тока: универсальный 100–240 В (50/60 Гц)
– Номинальный ток: 17,5 А
– Номинальная мощность: 600 Вт
– Встроенный вентилятор: Да
– Пульт дистанционного управления: Да
– Размеры: 105 мм x 64 мм x 245 мм, цельнометаллический корпус
– Рекомендуется для: поддонов для FM-радиовещания мощностью до 400 Вт, телевизионных поддонов вверх примерно до 100-150 Вт

600 Вт 48 В Mean Well HRPG-600-48:
– Вход переменного тока: универсальный 100–240 В (50/60 Гц)
– Номинальный ток: 13 А
– Номинальное напряжение: 48 В (регулируемое) Встроенный вентилятор: Да
– Пульт дистанционного управления: Да
– Размеры: 105 мм x 64 мм x 245 мм, цельнометаллический корпус
– Рекомендуется для: поддонов для FM-радиовещания мощностью до 400 Вт, телевизионных поддонов до 100–150 Вт

1000 Вт 48 В Mean Well SE-1000-48:
– Вход переменного тока: универсальный 100–240 В (50/60 Гц), выбирается проволочной перемычкой
– Номинальный ток: 20.8A
– Номинальное напряжение: 48 В (регулируемое)
– Номинальная мощность: 600 Вт
– Встроенный вентилятор: Да
– Пульт дистанционного управления: Да
– Размеры: 127 мм x 65 мм x 340 мм, цельнометаллический корпус
– Рекомендуется для: FM-вещания поддоны для лент до 750 Вт, поддоны для телевизоров до 250 Вт

1500 Вт 48 В Mean Well SPV-1000-48:
— Вход переменного тока: универсальный 90–240 В (50/60 Гц)
— Сертификаты: соответствие UL, CE
— Активная схема PFC соответствует EN61000-3-2
— Защита : Короткое замыкание / Перегрузка / Перенапряжение / Перегрев
— Высокий КПД до 90%
— Высокая удельная мощность 8.3 Вт/дюйм3
– Дополнительный выход 12 В/0,1 А
– Номинальный ток: 32 А
– Номинальное напряжение: 48 В (регулируемое)
– Номинальная мощность: 1500 Вт
– Встроенный вентилятор: Да
– Дистанционное управление: Да, и выходное напряжение может управляться дистанционно с помощью нашей платы управления усилителем
– Размеры: 127 мм x 83,5 мм x 278 мм, цельнометаллическая клетка, подходит для 2H
– Рекомендуется для: поддонов для FM-радиовещания мощностью примерно до 1200 Вт, поддонов для телевизоров мощностью примерно до 400 Вт

1000-4000 Вт 48 В Mean Well RSP-1000-48:
– Вход переменного тока: универсальный 110–240 В (50/60 Гц)
– Сертификаты: соответствие UL, CE
– Активная схема коррекции коэффициента мощности соответствует EN61000-3-2
– Защита: Короткое замыкание/Перегрузка/Перенапряжение/Перегрев/Аварийный сигнал вентилятора
– Высокий КПД до 90 %
– Высокая удельная мощность 15.6 Вт/дюйм3
– Дополнительный выход 5 В/0,5 А
– Номинальный ток: 21 А
– Номинальное напряжение: 48 В (регулируемое)
– Номинальная мощность: 1000 Вт (4000 Вт при параллельном подключении 4 блоков)
– Встроенный вентилятор: Да, 2 шт. с регулятором скорости вращения вентилятора
– Дистанционное управление: Да, и выходное напряжение можно контролировать дистанционно с помощью нашей платы управления усилителем
– Размеры: 127 мм x 41 мм x 295 мм, цельнометаллическая клетка, подходит для 1H
– Рекомендуется для: поддонов FM-радиовещания до около 3000 Вт, поддоны для телевизоров до 1000 Вт, очень компактные, так как подходят для 1H

2400–7200 Вт, 48 В, Mean Well RSP-2400-48:
– Вход переменного тока: 180–264 В (50/60 Гц)
– Сертификаты: соответствие UL, CE Защита: Короткое замыкание / Перегрузка / Перенапряжение / Перегрев / Аварийный сигнал вентилятора / Ограничение перенапряжения на входе переменного тока
— Высокая эффективность до 91 %
— Высокая удельная мощность 12.5 Вт/дюйм3
– Дополнительный выход 12 В/0,1 А
– Номинальный ток: от 50 А (одно устройство) до 150 А (3 устройства)
– Номинальное напряжение: 48 В (регулируемое 10–56 В)
– Номинальная мощность: 2400 Вт (7200 Вт, когда 3 устройства) соединены параллельно)
– Встроенный вентилятор: Да, 2x с регулятором скорости вентилятора
– Дистанционное управление: Да, и выходным напряжением можно управлять дистанционно с помощью нашей платы управления усилителем
– Размеры: 178 мм x 63,5 мм x 278 мм, полностью металлический корпус , подходит для 2H
– Рекомендуется для: поддонов для FM-радиовещания мощностью до 5000 Вт, поддонов для телевизоров мощностью до 2000 Вт

3000–6000 Вт, 48 В, Mean Well RSP-3000-48:
— Вход переменного тока: универсальный, 180–240 В (50/60 Гц)
— Сертификаты: UL / CUL / TUV / CE / CB
— Активная схема коррекции коэффициента мощности соответствует стандарту EN61000 -3-2
– Защита: Короткое замыкание/Перегрузка/Перенапряжение/Перегрев/Авария вентилятора
– Выход аварийного сигнала (как реле, так и сигнал TTL)
– 12В/0.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.