Импульсный блок питания для усилителя на SG3525+ТГР.
Добавлена версия ИИП от февраля 2020 года без стабилизации напряжения:
Рисунок платы:
Скачать архив платы: DA-Power-300w-02.2020.zip (9917 Загрузок)
Описание прошлых версий.
Предлагаю вашему вниманию достаточно простой и надежный импульсный блок питания для усилителей. (ИИП)
Схема ИИП.Блок питания в сборе.Печатная плата:
Характеристики:
— напряжение питания 220в;
— мощность 300вт;
— защита от короткого замыкания, защита от постоянного напряжения на выходе усилителя;
— частота преобразования 48-50кГц;
— напряжение питания +-50в ( может быть любым).
ИИП основан на продвинутом ШИМ контроллере SG3525, который имеет мощный выход и без проблем тягает тяжелые затворы полевиков без применения дополнительных драйверов.
Плата ИИП со стабилизацией выходного напряжения:
Схема:
Рисунок печатной платы:
Скачать файл платы ИИП со стабилизацией:
DA-Power-300w-25-03-2019-1.
Фото собранного ИИП.
3-й вариант платы — это стабилизированный однополярный блок питания 14,4в, можно использовать как зарядник для автомобильного аккумулятора.
Схема:
Многие спрашивают, как можно добавить регулировку тока заряда, при использовании ИИП в качестве зарядного устройства аккумулятора. Для этого достаточно добавить ещё одну оптопару в цепь обратной связи, параллельно U1. Ток заряда проходит через шунты 4*0.1ом 1вт, на базу транзистора 2n5551 подано напряжение смещения, чтобы он оставался закрытым, при превышении тока, который регулируется переменным резистором 1кОм, напряжение на базе транзистора увеличивается, и светодиод отпопары начинает светится, что ведёт к уменьшению заполнения импульса ШИМ SG3525. Схема не проверена, но работать должна!!! Кто собрал, отпишитесь в комментариях!!!!
Рисунок печатной платы:
Скачать файл печатной платы в lay: DA_Power_300w_220-14v.zip (2523 Загрузки)
Фото готовой платы:
Блок питания самой последней версии:
DA-Power-300w-1212-v-04.
2019.lay6_.zip (1753 Загрузки)
Характеристики:
— питание 210-230в;
— мощность долговременная 330вт, кратковременная 550вт.
— выходное напряжение +36в/-36в ( может быть любым)
— дополнительные сервисные напряжения +15/-15в 100мА, +12в 100мА.
— защита от короткого замыкания в нагрузке;
— светодиодная сигнализация работы ИИП.
Общая информация по сборке блоков питания:
ТГР.
( Трансфоматор гальванической развязки) один из отпугивающих элементов схемы. Он необходим для того, чтобы обычный не полумостовой драйвер мог управлять полевыми транзисторами,так как между затворами большое напряжение. Сложного в нем ничего нет, он состоит из маленького колечка с тремя одинаковыми обмотками из тонкого провода. Фазировка первичной обмотки не играет роли, а вот вторичные обмотки должны подсоединяться зеркально, для того чтобы происходило по очередное открывание полевых транзисторы, в противном случае откроются одновременно, что приведёт к короткому замыканию и выходу их из строя.
Намотан на колечке 16*10*4,5мм PC 40 сразу 3 проводами, перчика 45 витков, вторички по 37 витков.
ТГР.Первичка одним цветом вторички другим, необходимо перед монтажем прозвонить выводы и вставить согласно расположению, т.е. я плату развел так, что выводы симметрично вставляются, каждый со своей стороны.
ТГР на плате.Форма импульсов на ТГР примерно такая:
Если мы недостаточно намотаем витков, то генерация может срываться, это сопровождается шипением силового трансформатора при работе. Вот такой некрасиво работает ТГР с 22 витками на том же колечке, видимо, насыщение играет роль. Лучше перемотать, чем недомотать)) Также ТГР спасает шимку при пробое ключей.
Срыв генерации.Питание SG3525.
Одной из проблем в построении ИИП- это сложность обеспечить драйверы необходимым питанием 12 в от сети 220в. Способов существует множество, для слабых драйверов ставят мощный резистор, либо резистор послабее, выпрямляя лишь полуволну сетевого напряжения с помощью однополупериодного выпрямителя.
Некоторые вообще ставят отдельный трансформатор 50Гц, либо же обратноходовый преобразователь, все это очень усложняет схему. Я пошёл очень простым путём, не стал гальванических отделять силовую и управляющую цепь, так как используется ТГР, а применил простейший конденсаторный блок питания. Он способен обеспечить питанием 12 в и током до 60мА, что достаточно для драйвера SG2525. Для уменьшения пульсаций 50Гц поставил конденсатор 1000мкф 25в. Для более тяжёлых ключей, нужно увеличивать ток блока питания увеличив ёмкость конденсатора 1мкф. Таким образом сильно выигрываем в КПД, греется лишь стабилитрон 13в, на нем выделяется 13в*0.06А= 0.78Вт, берём с запасом 1-ваттный.
Защиты.
Для токовой защиты использовал токовый шунт, состоящий из резистора 0,22ом, при КЗ напряжение на нем становиться достаточно , чтобы засветился светодиод оптопары, ну а открывшийся транзистор включает защелку. На 10-й ноге SG3525 появляется положительный потенциал, модуляция прекращается мгновенно.
Дальнейшая работа возможна при обесточивании ИИП на 10 секунд.
Защита от постоянки срабатывает при появлении +0.5в и -2.5в на выходе любого из каналов и практически мгновенно отключает генерацию импульсника. Нужно лишь подключить тонким проводом выходы каналов усилителя к ИИП.
Силовой трансформатор.
Пример упрощенного расчета для усилителя 2*100Вт ( +-35в):
Самое сложное в построении усилителя — это изготовление импульсного трансформатора питания , но если следовать простым шагам, то получится намотать его с первого раза. Для начала надо понять, как вообще работает ИИП. Сетевое напряжение 220в выпрямляется до амплитудного значения синусоиды (220*1,41=310в). ИИП построен по полумостовой схеме, соответственно к трансформатору будет прикладывается половина напряжения питания (310/2=155в). В программе старичка ExeellentIT считаем минимальное количество витков первичной обмотки, для кольца 31*19*13 нужно намотать ровно 50 витков. Толщину провода считаем вручную, для меня так проще, допустим, в наличии имеется провод толшиной 0.
Пример: нам нужно запитать 2 канала усилителя мощностью по 100ватт, а чтобы получить эту соточку нужно приложить напряжение 20в к нагрузке 4 Ом на выходе. Но 20в — это среднеквадратичное значение напряжения (RMS), амплитудное будет в 1.41 раза больше, 20*1.41=28.2в. Иными словами, для того чтобы получить 100ватт на нагрузку 4 ома, необходимо усилитель питать напряжением +-28в, но это справедливо лишь для стабилизированого источника (не в нашем случае), а также мы же хотим получить 100 чистых ватт, смело добавляем пару вольт, чтобы усилитель давам мало искажений при 100вт, ещё надо учитывать что нестабилизированное напряжение ИИП падает под нагрузкой примерно на 10%.
В итоге, чтобы получить 100 чистых ватт нужно (28в+2в)*1.1=33в.Считаем количество витков вторичной обмотки. Для начала определяем количество вольт на 1 виток:155в/50= 3.1вольт/виток. Для +-33в надо 33/3.1=10,64 витка , берём с запасом 11 витков, напряжение ХХ при этом будет 11*3.1= +-34.1в.
Сам феррит имеет свойство проводить элекричество, сопротивление кольца из материала PC40 обычно бывает в районе 10кОм, поэтому необходимо обмотать кольцо термостойкой лентой, в моём случае это будет доступный всем лейкопластырь, он очень эластичен и хорошо клеится.
Первичка 50 витков для колечка 31*19*13 PC40.
Первичная обмотка.А вот так выглядят 4 вторички для питания +-50в ( разом 16 витков).
Вторичные обмотки.Для удобства фазировки я маркирую концы вторички так: ровно, срез под углом, загиб, и большой загиб ( чтобы потом не вызванивать)
Маркировка.Сфазировать очень просто, на плате я указал выводы ( В- обмотки сверху, Н — снизу, ну или начало или конец, как угодно).
Фазировать первичку не нужно!
Силовой трансформатор имеет 4 одинаковые обмотки для того, чтобы использовать всего лишь 2 диода Шоттки с общим катодом. Большие радиаторы им не нужны, так как они имеют малое падение напряжение, которое ещё и уменьшается с нагревом.
Небольшие радиаторы диодов Шоттки.Прочее:
Дроссели питания мотаются на таких же кольцах, что и ТГР. Но для правильной работы во избежание насыщения необходимо сделать немагнитный зазор, который легко пропилить обычной болгаркой. Нужно намотать примерно 25 витков:
Дроссели после диодов сглаживают пульсации и ограничивают ток через полевые транзисторы в момент пуска преобразователя. Сама микросхема в момент старта на затворы пускает тонкие иголки ( режим мягкого старта), которые расширяются со временем, тем самым осуществляется плавный пуск ИИП. Например IR2153 сразу полностью открывает полевики, в момент пуска они часто горят, тем более если во вторичке высокое питание и большие емкости электролитов ( считай, кратковременное КЗ при пуске).
SG3525 в щадящем режиме приоткрывает полевые транзисторы, с ней даже работает китайский левак. Ёмкость конденсатора после сетевого выпрямителя берем из расчёта 1мкф на 1вт мощности, в моём случае это 330мкф 400в, т.е с запасом.
Очень важно! Первый запуск ИИП ( чтобы в космос не улетел)!!!!!
Вот хороший способ безопасно проверить работоспособность преобразователя после сборки:
Ставим перемычку на конденсатор 1мкф, который питает SG3525, вместо 220в продаём питание 12в, если все собрано верно, то на ТГР будет происходить геренация, а на выходе блока питания появится постоянное напряжение около 1-2вольта ( зависит от количества витков вторички). Главное потом убрать перемычку перед включением в сеть, сначала через резистор 100-200ом, затем напрямую. Делаеться это во избежание поломки ИИП в результате какой-либо ошибки.
Вот этот конденсатор 10мкф в цепи защиты нужен для того, чтобы не было ложных срабатываний токовой защиты в момент пуска с большими емкостями питания ( справедливо для 8000 мкф и +-35в в плече).
Не стоит злоупотреблять емкостями во вторичке, от этого плохо полевикам в момент пуска, а бесконечно замедлять защиту нельзя увеличивая емкость конденсатора С8 10мкф, иначе при КЗ может не успеть сработать.
Снабберы я не ставлю, без них меандр на силовом трансформаторе хороший:
Заземление.
Внизу платы есть отверстие под болт, так вот это точка соединения блока питания с корпусом, чтобы избавится от наводок шума и прочее. Данный блок питания успешно применяю в своих усилителях, шума и наводок нет!! Высоковольтные конденсаторы 2,2нф 2кВ создают виртуальную землю, они применяются во всех импульсных промышленных устройствах. Больше на корпус никакие дополнительные земли и нули кидать не нужно.
Фото процесса и готового ИИП.
Изготовление плат.Травление в растворе перекиси и лимонной кислоты с солью.Подготовка.ЛУТ — лазерный принтер + утюг.
Драйвер очень умный, при желании можно прикрутить стабилизацию выходного напряжения.
Простой импульсный БП для УМЗЧ » Журнал практической электроники Датагор
↑ Схема импульсного блока питания
Схема достаточно проста:
Она представляет из себя полумостовой инвертор с переключающим насыщаюшимся трансформатором. Конденсаторы С1 и С2 образуют делитель напряжения для одной половины полумоста, а так же сглаживают пульсации сетевого напряжения. Второй половиной полумоста являются транзисторы VT1 и VT2, управляемые переключающим трансформатором Т2. В диагональ моста включена первичная обмотка силового трансформатора Т1, который рассчитан так что он не насыщается во время работы.
Для надёжного запуска преобразователя, применён релаксационный генератор на транзисторе VT3, работающем в лавинном режиме. Кратко принцип его работы. Конденсатор С7 заряжается через резистор R3, при этом напряжение на коллекторе транзистора VT3 пилообразно растёт. При достижении этого напряжения примерно 50 – 70В, транзистор лавинообразно открывается, и конденсатор разряжается через транзистор VT3 на базу транзистора VT2 и обмотку III трансформатора Т2, тем самым запуская преобразователь.
Резисторы
Резисторы все либо советские МЛТ либо зарубежные, достаточно низковаттные. Исключением идут резисторы R16 и R17, номиналом 10 кОм при мощности в 10 Вт, их делают из высокоомной проволоки, которую навивают на каркас.
На схеме
| Параметры | Кол-во | Замена | Закупка | |
| Резисторы | ||||
| R1 | 180к 1 Вт | 1 | ————- | 180к 1 Вт |
| R2 | 1к 0,25 Вт | 1 | ————- | 1к 0,25 Вт |
| R3 | 8,2к 0,125 Вт | 1 | ————- | 8,2к 0,125 Вт |
| R4-R5 | 6,8к 0,125 Вт | 2 | ————- | 6,8к 0,125 Вт |
| R6-R7 | 1,6к 0,125 Вт | 2 | ————- | 1,6к 0,125 Вт |
| R8-R9 | 270 Ом 0,25 Вт | 2 | ————- | 270 Ом 0,25 Вт |
| R10-R11 | 390 Ом 0,25 Вт | 2 | ————- | 390 Ом 0,25 Вт |
| R12-R13 | 51 Ом 0,125 Вт | 2 | ————- | 51 Ом 0,125 Вт |
| R14-R15 | 2к 0,125 Вт | 2 | ————- | 2к 0,125 Вт |
| R16-R17 | 10к 10Вт | 2 | ————- | 10к 10Вт |
↑ Конструкция и детали ИБП
Блок питания собран на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита.
Чертёж платы не привожу, так как у каждого в заначке свои детали. Ограничусь лишь фото своей платы:
По моему, утюжить такую плату не имеет смысла, она слишком простая.
В качестве транзисторов VT1 и VT2 можно применить отечественные КТ812, КТ704, КТ838, КТ839, КТ840, то есть с граничным напряжением коллектор-эмиттер не менее 300В, из импортных знаю только J13007 и J13009, они применяются в компьютерных БП. Диоды можно заменить любыми другими мощными импульсными или с барьером шоттки, я, например, использовал импортные FR302.
Трансформатор Т1
намотан на двух сложенных кольцах К32×19Х7 из феррита марки М2000НМ, первичная обмотка намотана равномерно по всему кольцу и составляет 82 витка провода ПЭВ-1 0,56. Перед намоткой необходимо скруглить острые кромки колец алмазным надфилем или мелкой наждачной бумагой и обмотать слоем фторопластовой ленты, толщиной 0,2 мм, так же нужно обмотать и первичную обмотку. Обмотка III намотана сложенным вдвое проводом ПЭВ-1 0,56 и составляет 16+16 витков с отводом от середины.
Обмотка II намотана двумя витками провода МГТФ 0,05, и расположена на свободном от обмотки III месте.
Трансформатор Т2
намотан на кольце К10×6Х5 из феррита той же марки. Все обмотки намотаны проводом МГТФ 0,05. Обмотка I состоит из десяти витков, а обмотки II и III намотаны одновременно в два провода и составляют шесть витков.
Стабилизатор или фильтр?
Удивительно, но чаще всего для питания усилителей мощности используются простые схемы с трансформатором, выпрямителем и сглаживающим конденсатором. Хотя в большинстве электронных устройств сегодня используются стабилизированные блоки питания. Причина этого заключается в том, что дешевле и проще спроектировать усилитель, который бы имел высокий коэффициент подавления пульсаций по цепям питания, чем сделать относительно мощный стабилизатор. Сегодня уровень подавления пульсаций типового усилителя составляет порядка 60дБ для частоты 100Hz , что практически соответствует параметрам стабилизатора напряжения.
Использование в усилительных каскадах источников постоянного тока, дифференциальных каскадов, раздельных фильтров в цепях питания каскадов и других схемотехнических приёмов позволяет достичь и ещё больших значений.
Питание выходных каскадов чаще всего делается нестабилизированным. Благодаря наличию в них 100% отрицательной обратной связи, единичному коэффициенту усиления, наличию ОООС, предотвращается проникновение на выход фона и пульсаций питающего напряжения.
Выходной каскад усилителя по сути является регулятором напряжения (питания), пока не войдет в режим клиппирования (ограничения). Тогда пульсации питающего напряжения (частотой 100 Гц) модулируют выходной сигнал, что звучит просто ужасно:
Если для усилителей с однополярным питанием происходит модуляция только верхней полуволны сигнала, то у усилителей с двухполярным питанием модулируются обе полуволны сигнала. Большинству усилителей свойственен этот эффект при больших сигналах (мощностях), но он никак не отражается в технических характеристиках.
В хорошо спроектированном усилителе эффекта клиппирования не должно происходить.
Чтобы проверить свой усилитель (точнее блок питания своего усилителя), вы можете провести эксперимент. Подайте на вход усилителя сигнал частотой чуть выше слышимой вами. В моём случае достаточно 15 кГц :(. Повышайте амплитуду входного сигнала, пока усилитель не войдёт в клиппинг. В этом случае вы услышите в динамиках гул (100Гц). По его уровню можно оценить качество блока питания усилителя.
Предупреждение! Обязательно перед этим экспериментом отключите твиттер вышей акустической системы иначе он может выйти из строя.
Стабилизированный источник питания позволяет избежать этого эффекта и приводит к снижению искажений при длительных перегрузках. Однако, с учётом нестабильности напряжения сети, потери мощности на самом стабилизаторе составляют примерно 20%.
Другой способ ослабить эффект клиппирования это питание каскадов через отдельные RC-фильтры, что тоже несколько снижает мощность.
В серийной технике такое редко применяется, так как помимо снижения мощности, увеличивается ещё и стоимость изделия.
Кроме того, применение стабилизатора в усилителях класса АВ может приводить к возбуждению усилителя из-за резонанса петель обратной связи усилителя и стабилизатора.
Потери мощности можно существенно сократить, если использовать современные импульсные блоки питания. Тем не менее, здесь всплывают другие проблемы: низкая надёжность (количество элементов в таком блоке питания существенно больше), высокая стоимость (при единичном и мелко-серийном производстве), высокий уровень ВЧ-помех.
Типовая схема блока питания для усилителя с выходной мощностью 50Вт представлена на рисунке:
Выходное напряжение за счёт сглаживающих конденсаторов больше выходного напряжения трансформатора примерно в 1,4 раза.
↑ Наладка ИБП
ВНИМАНИЕ!!! ПЕРВИЧНЫЕ ЦЕПИ БП НАХОДЯТСЯ ПОД СЕТЕВЫМ НАПРЯЖЕНИЕМ, ПОЭТОМУ НУЖНО СОБЛЮДАТЬ МЕРЫ ПРЕДОСТОРОЖНОСТИ ПРИ НАЛАДКЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ.
Первый запуск блока желательно производить подключив его через токоограничивающий резистор, представляющий из себя лампу накаливания мощностью 200 Вт и напряжением 220 В.
Как правило, правильно собранный БП в наладке не нуждается, исключение составляет лишь транзистор VT3. Проверить релаксатор можно подключив эмиттер транзистора к минусовому полюсу. После включения блока, на коллекторе транзистора должны наблюдаться пилообразные импульсы частотой около 5 Гц.
Микросхемы
Плата спроектирована так, что все детали находятся с одной стороны, а микросхемы – с другой, т.е. со стороны дорожек. Между ножками 7 и 14 каждой микросхемы, т.е. между ножками питания можно запаять бумажные конденсаторы на 0,01 мкФ – это улучшит ситуацию с пульсациями.
| На схеме | Параметры | Кол-во | Замена | Закупка |
| Микросхемы | ||||
| DA1 | К561ЛА7 | 1 | К176ЛА7, К564ЛА7 | К561ЛА7 |
| DA2 | К561ТМ2 | 1 | К176ТМ2, К565ТМ2 | К561ТМ2 |
| DA3 | К561ЛА8 | 1 | К176ЛА8, К566ЛА8 | К561ЛА8 |
Полевые транзисторы
Транзисторы могут работать в режиме усиления и ключевом режиме.
Предпочтительнее в ключевом режиме применять полевые транзисторы. Полевой транзистор управляется напряжением. Если на исток (место, откуда потечет ток) и сток (куда потечет ток) подать постоянное напряжение, а на управляющий электрод (затвор) — высокочастотное напряжение, то с частотой подачи напряжения на затвор между истоком и стоком потечет ток. Это принцип ключевой схемы. Если использовать два ключа, открываемые затвором каждый в свое непересекающееся время, и подать снятое со стоков напряжение на импульсный трансформатор, то с выхода этого трансформатора можно снять переменное высокочастотное напряжение.
Полевые транзисторы можно брать любые, но устанавливать на радиаторы их нужно обязательно. Если мощность блока 800 Вт, то совсем не обязательно транзистор должен рассеивать 800 Вт. В ключевом режиме транзистор почти не греется, но лучше, чтобы рассеиваемая мощность каждого транзистора была около 100 Вт. Параметры, по которым следует выбирать полевые транзисторы: во-первых, напряжение затвор-исток (>14 В), а во-вторых, напряжение сток-исток (>750 В).
При использовании двух транзисторов и трансформатора со средней точкой напряжение на сток — истоке каждого полевика будет равно 2,4*U, т.е. 2,4*310=744 В. Если ставить полевики на Uси=600 В, то разрывает их очень красиво с громким хлопком и взлетом всего кристалла в воздух. По схеме нужно использовать транзисторы КП707В2.
Диоды
| На схеме | Параметры | Кол-во | Замена | Закупка |
| Диоды | ||||
| VD1-VD4 | Д246 | 4 | 1N2025, BZX29C35V6, 40112, 1N1063, 1N1069, 1N1092, 1N1092A, 1N1614A, 1N1623(24), 1N2025, 1N2234, 1N2235, 1N2254, КД202К, КД202М, КД202Р, КД206Б, Д247Б | мост 10А, 1000В |
| VD5 | КЦ402Д | 1 | —————— | мост 1А, 1000В |
| VD6 | Д810 | 1 | 1SS174, ZR937-50, ZR936-50, Д814В | Д814В |
| VD7-VD12, VD21 | КД212А | 7 | 1N1124, 1N3361 | КД212А |
| VD13-VD20 | КД2997А | 8 | 1N248, 1S421, 1N248, 1S421, КД2997Б, КД2999Б | КД2997А |
Выпрямитель
После трансформатора напряжение выпрямляется на высокочастотном мосту.
Диоды достаточно мощные, поэтому нуждаются в радиаторах. Радиаторы можно сделать из дюралевого профиля так, чтобы прижимная пластина сверху полностью покрывала корпус диода. Один из выводов диода, обычно анод, выведен на луженый медный корпус, поэтому радиаторов нужно минимум 3, а лучше 4. При этом если делать 2 диодных моста, то количество радиаторов увеличивается вдвое, увеличивая объем блока.
Транзисторы
| На схеме | Параметры | Кол-во | Замена | Закупка |
| Транзисторы | ||||
| VT1 | КТ817Б | 1 | BD175, КТ817, КТ819 | КТ819Г |
| VT2 | КТ315Г | 1 | КТ315, КТ503, КТ3102 | КТ503Е |
| VT3-VT4 | КТ315Б | 2 | КТ315, КТ503, КТ3102 | КТ503Е |
| VT5-VT6 | КТ361Е | 2 | КТ361, КТ502, КТ3107 | КТ502Д |
| VT7-VT8 | КТ3102Ж | 2 | ВС183А, BC546B, BC547B | BC548 |
| VT9-VT10 | КП707В2 | 2 | IRFBE32, 2SK1117, КП707В1, КП707Е1 | P6NK90ZFP |
Преимущества технологии импульсных усилителей мощности
Это ответ на молитвы звукозаписывающей компании: маловесные, хорошо работающие усилители мощности с малым потреблением тока.
Ищите импульсные источники питания в усилителях мощности и импульсных усилителях мощности.
По сравнению со стандартным блоком питания усилителя преимущества импульсного блока питания заключаются в меньшем размере и весе. По сравнению со стандартным аналоговым усилителем мощности, импульсный усилитель имеет более низкую температуру и потребляет меньше тока, потому что он очень эффективен.
Кроме того, усилитель может быть меньше и легче из-за компактных схем и менее массивных радиаторов.
Импульсный источник питания создает постоянный ток из сети переменного тока с помощью транзисторных переключателей и других компонентов. Импульсный усилитель включает и выключает свои выходные транзисторы с ультразвуковой скоростью, когда усиливает звуковой сигнал.
Обычный усилитель с импульсным источником питания часто называют «импульсным» или «цифровым» усилителем мощности. Но то же самое можно сказать и об усилителе, который использует переключение для усиления звука.
Трудно сказать, что вы получаете, поэтому для получения подробной информации вам необходимо обратиться к документации по продукту.
Чтобы разобраться в различиях, давайте объясним, как работает каждая система.
Импульсный блок питания
Как мы знаем из опыта, усилители большой мощности имеют довольно большой вес. Одним из основных факторов такого веса является железо в силовом трансформаторе, который является частью блока питания усилителя.
Во избежание насыщения сердечника при частоте сети переменного тока 50 Гц или 60 Гц этот трансформатор должен быть большим и массивным. Эта характеристика приводит к минимальному индуктивному сопротивлению на этих низких частотах.
Было бы здорово, если бы частота сети составляла несколько сотен килогерц. Тогда меньший и более легкий силовой трансформатор мог работать с сетью переменного тока без насыщения. Это также снижает вес усилителя.
В импульсном источнике питания частота сети 50 или 60 Гц преобразуется примерно в 100 кГц, поэтому можно использовать трансформатор младшего размера.
Конденсаторы фильтра также могут быть меньшего размера.
См. рис. 1 ниже. Слева направо на схеме это путь прохождения сигнала:
1. Питание от сети 60 Гц подается на импульсный блок питания.
2. Блок питания выпрямляет и фильтрует входящий переменный ток для преобразования его в постоянный. (Этот же принцип используется в любом источнике питания переменного тока в постоянный).
3. Подключенные к выходу постоянного тока, транзисторные переключатели включаются и выключаются с ультразвуковой скоростью. Они рубят постоянный ток на импульсы, что эффективно создает сетевое питание на высокой частоте. Другими словами, они преобразуют постоянный ток в ультразвуковые прямоугольные волны переменного тока.
4. Следующий на очереди легкий изолирующий трансформатор. Прямоугольные волны проходят через него за счет магнитной индукции.
5. Наконец, еще одна цепь преобразования переменного тока в постоянный выпрямляет и фильтрует форму сигнала для создания постоянного тока для схемы усилителя мощности.
Рисунок 1: Блок-схема типичного импульсного источника питания. Нажмите, чтобы увеличить
Схема управления (не показана) измеряет выходное напряжение трансформатора и регулирует коммутационную схему в режиме реального времени, чтобы регулировать конечное выходное напряжение постоянного тока.
.
Как видите, импульсные блоки питания сложнее обычных блоков питания.
Преимуществом этой схемы является высокая эффективность. То есть усилитель теряет очень мало энергии в виде тепла. Большая часть поступающей мощности переменного тока преобразуется в выходную мощность усилителя.
Как это происходит? Ну, помните из закона Ома, что напряжение, умноженное на ток, равно мощности. Когда напряжение или ток в устройстве равны нулю, то же самое происходит и с мощностью.
Переключающие или «отсекающие» транзисторы не производят тока, когда они выключены, и не производят напряжения, когда включены, поэтому они выделяют очень мало энергии в виде тепла.
В результате получается высокоэффективный источник питания.
Страницы: Страница 1, Страница 2
1 2Далее »
Источники питания – BuildAudioAmps
Двухполярный нерегулируемый источник питания для усилителя звука
Стоимость. Основными частями нерегулируемого источника питания являются трансформатор, диоды и конденсаторы. Основным недостатком нерегулируемого источника питания являются колебания напряжения в зависимости от нагрузки и колебания питающей сети. Представленный здесь проект источника питания имеет ограничения по току, 24 В переменного тока при 100 ВА, но принцип работы такой же, как и у любых источников питания с более высоким напряжением или током. Этот проект источника питания может подавать питание на любой проект усилителя мощности звука канала, представленный на этом веб-сайте.
Напряжение сети переменного тока поступает на первичную обмотку силового трансформатора через предохранитель и выключатель.
Затем переменный ток передается на вторичную обмотку за счет магнитной индукции до любого напряжения, которое требуется вашему аудиоусилителю. Переменный ток во вторичной обмотке преобразуется мостовым выпрямителем Бр1 в пульсирующий постоянный ток. C1, 2, 3 и 4 представляют собой фильтрующие или резервуарные электролитические конденсаторы большой емкости, которые сглаживают низкочастотные колебания, исходящие от мостового выпрямителя. Напряжение на этих конденсаторах теперь постоянное с пульсациями в несколько милливольт на каждой шине. C5 и C6 — пленочные конденсаторы, снижающие высокочастотный шум рельса. R1, L1, R2 и L2 являются индикаторами включения питания и при желании могут быть опущены.
Увеличение значения емкости конденсаторов фильтра/резервуара снижает пульсации на шинах постоянного тока источника питания. Это также улучшит низкочастотную характеристику усилителя мощности и, на мой взгляд, будет звучать намного чище, тяжелее и злее.
Схематическая схема с двойной полярностью Проект нерегулируемого питания
Нижний медный уровень питания Проект питания Проект Silkscreen Запасные детали Проект энергоснабжения.
0079
Основные компоненты построения нерегулируемого блока питания для аудиоусилителей.
+/-54VDC SMPS
The S witch M ode P ower S upply project puts out +/-54VDC at about 5A на шину, достаточно для питания одного канала любого проекта аудиоусилителя, требующего более высокого напряжения, представленного на этом сайте.
Я разместил 2 модуля питания в алюминиевом корпусе, добавил соединительные клеммы типа «банан» для выходов, выключатель питания и двухпроводной светодиодный вольтметр для отображения выходного напряжения. Для непрерывной работы настоятельно рекомендую добавить вентилятор поверх модулей, как показано на картинке. Для получения дополнительной информации об этом блоке питания см. XL280-AC-DC-Series-Power-Supplies-705501.
