Madalsagedusvõimendite toiteallikad. Koduvõimendi - unch ja kaitseüksus. Võti on pingelangus.

Võimsusvõimendi (VLF) või muu elektroonikaseadme jaoks hea toiteallika valmistamine on väga oluline ülesanne. Kogu seadme kvaliteet ja stabiilsus sõltub toiteallikast.

Selles väljaandes räägin lihtsa trafo toiteallika valmistamisest omatehtud madala sagedusega võimsusvõimendi "Phoenix P-400" jaoks.

Sellist lihtsat toiteallikat saab kasutada erinevate madala sagedusega võimsusvõimendi ahelate toiteks.

Eessõna

Võimendi tulevase toiteploki (PSU) jaoks oli mul juba toroidne südamik, mille primaarmähis oli ~ 220 V, nii et "impulss-PSU või võrgutrafo baasil" valiku ülesanne ei olnud.

Lülitustoiteallikatel on väikesed mõõtmed ja kaal, suur väljundvõimsus ja kõrge kasutegur. Võrgutrafol põhinev toiteallikas on raske, kergesti valmistatav ja seadistatav, samuti ei pea vooluringi seadistamisel kokku puutuma ohtlike pingetega, mis on eriti oluline minusugustele algajatele.

toroid trafo

Toroidtrafodel on Ш-kujulistest plaatidest valmistatud soomustatud südamike trafodega võrreldes mitmeid eeliseid:

• väiksem maht ja kaal;
• kõrgem efektiivsus;
• parim jahutus mähiste jaoks.

Primaarmähis sisaldas juba ligikaudu 800 keerdu 0,8 mm PELSHO traati, see täideti parafiiniga ja isoleeriti õhukese PTFE teibi kihiga.

Mõõtes trafo raua ligikaudseid mõõtmeid, saate arvutada selle üldvõimsuse, nii et saate aru saada, kas südamik sobib vajaliku võimsuse saamiseks või mitte.

Riis. 1. Toroidtrafo raudsüdamiku mõõdud.

• Üldvõimsus (W) \u003d Akna pindala (cm 2) * Ristlõikepindala (cm 2)
• Akna pindala = 3,14 * (d/2) 2
• Ristlõike pindala \u003d h * ((D-d) / 2)

Näiteks arvutame trafo raua mõõtmetega: D=14cm, d=5cm, h=5cm.

• Akna pindala \u003d 3,14 * (5 cm / 2) * (5 cm / 2) \u003d 19,625 cm 2
• Läbilõikepindala \u003d 5cm * ((14cm-5cm) / 2) \u003d 22,5 cm 2
• Üldvõimsus = 19,625 * 22,5 = 441 vatti.

Kasutatud trafo üldine võimsus osutus selgelt väiksemaks, kui ma eeldasin - kuskil 250 vatti.

Sekundaarmähiste pingete valik

Teades vajalikku pinget alaldi väljundis pärast elektrolüütkondensaatoreid, on võimalik ligikaudselt arvutada vajalik pinge trafo sekundaarmähise väljundis.

Dioodsilla ja silumiskondensaatorite järgse alalispinge arvväärtus suureneb umbes 1,3...1,4 korda, võrreldes sellise alaldi sisendisse antava vahelduvpingega.

Minu puhul vajate UMZCH toiteks bipolaarset konstantset pinget - 35 volti mõlemal käel. Sellest lähtuvalt peab igal sekundaarmähisel olema vahelduvpinge: 35 volti / 1,4 \u003d ~ 25 volti.

Samal põhimõttel tegin trafo teiste sekundaarmähiste pingeväärtuste ligikaudse arvutuse.

Pöörete arvu ja mähise arvutamine

Võimendi ülejäänud elektrooniliste komponentide toiteks otsustati kerida mitu eraldi sekundaarmähist. Valmistati puidust süstik vasemaileeritud traadiga mähistamiseks. See võib olla valmistatud ka klaaskiust või plastist.

Riis. 2. Süstik toroidtrafo mähimiseks.

Mähis viidi läbi vasemaileeritud traadiga, mis oli saadaval:

• 4 UMZCH toitemähise jaoks - traat läbimõõduga 1,5 mm;
• muude mähiste jaoks - 0,6 mm.

Sekundaarmähiste keerdude arvu valisin eksperimentaalselt, kuna ma ei teadnud primaarmähise täpset keerdude arvu.

Meetodi olemus:

1. Kerime 20 pööret mis tahes traati;
2. Ühendame trafo primaarmähise võrku ~ 220V ja mõõdame pinget haaval 20 pööret;
3. Jagame vajaliku pinge 20 pöörde pealt saadud pingega - saame teada, mitu korda on mähimiseks vaja 20 pööret.

Näiteks: vajame 25 V ja 20 pöördest saame 5 V, 25 V / 5 V = 5 - peame 5 korda kerima 20 pööret, see tähendab 100 pööret.

Vajaliku traadi pikkuse arvutamine toimus järgmiselt: kerisin 20 keerdu traati, tegin markeriga märgi peale, kerisin lahti ja mõõtsin pikkuse. Jagasin vajaliku pöörete arvu 20-ga, korrutasin saadud väärtuse 20 traadi pöörde pikkusega - sain umbes mähimiseks vajaliku traadi pikkuse. Lisades kogupikkusele 1-2 meetrit varu, saate traadi süstikule kerida ja selle ohutult ära lõigata.

Näiteks: vajate 100 keerdu traati, 20 keritud keerdude pikkuseks osutus 1,3 meetrit, saame teada, mitu korda tuleb 1,3 meetrit kerida, et saada 100 keerdu - 100/20=5, saame teada traadi kogupikkus (5 tk 1, 3m) - 1,3*5=6,5m. Lisame varuks 1,5m ja saame pikkuseks - 8m.

Iga järgmise mähise puhul tuleks mõõtmist korrata, kuna iga uue mähisega pöörde kohta vajaminev traadi pikkus suureneb.

Iga 25-voldise mähistepaari kerimiseks paigaldati süstikule korraga kaks juhet paralleelselt (2 mähise jaoks). Pärast mähistamist ühendatakse esimese mähise ots teise algusega - saime kaks sekundaarmähist bipolaarse alaldi jaoks, mille ühendus on keskel.

Pärast iga sekundaarmähise paari mähkimist UMZCH-ahelate toiteks isoleeriti need õhukese fluoroplastse lindiga.

Seega keriti 6 sekundaarmähist: neli UMZCH toiteks ja veel kaks ülejäänud elektroonika toiteallikate jaoks.

Alaldi ja pinge stabilisaatorite skeem

Allpool on skemaatiline diagramm minu omatehtud võimsusvõimendi toiteallikast.

Riis. 2. Omatehtud bassi võimsusvõimendi toiteploki skemaatiline diagramm.

Madalsageduslike võimsusvõimendite ahelate toiteks kasutatakse kahte bipolaarset alaldit - A1.1 ja A1.2. Ülejäänud võimendi elektroonilised komponendid saavad toite pingestabilisaatoritest A2.1 ja A2.2.

Takistid R1 ja R2 on vajalikud elektrolüütkondensaatorite tühjendamiseks, kui elektriliinid on võimsusvõimendi ahelatest lahti ühendatud.

Minu UMZCH-s on 4 võimenduskanalit, neid saab paarikaupa sisse ja välja lülitada lülitite abil, mis lülitavad UMZCH salli toiteliine elektromagnetreleede abil.

Takistid R1 ja R2 saab vooluringist välja jätta, kui toiteallikas on pidevalt ühendatud UMZCH-plaatidega, sel juhul tühjendatakse elektrolüütilised võimsused läbi UMZCH-ahela.

Dioodid KD213 on mõeldud maksimaalseks pärivooluks 10A, minu puhul sellest piisab. Dioodsild D5 on ette nähtud vähemalt 2-3A voolu jaoks, see oli kokku pandud 4 dioodist. C5 ja C6 on mahtuvused, millest igaüks koosneb kahest 10 000 mikrofaradi kondensaatorist pingel 63 V.

Riis. 3. L7805, L7812, LM317 mikroskeemide alalispinge stabilisaatorite skemaatilised diagrammid.

Diagrammil olevate nimede dešifreerimine:

• STAB - pingeregulaator ilma reguleerimiseta, vool mitte üle 1A;
• STAB+REG - reguleeritav pingeregulaator, vool mitte üle 1A;
• STAB+POW - reguleeritav pinge stabilisaator, vool umbes 2-3A.

LM317, 7805 ja 7812 mikroskeemide kasutamisel saab stabilisaatori väljundpinge arvutada lihtsustatud valemi abil:

Uout = Vxx * (1 + R2/R1)

Vxx for chipidel on järgmised tähendused:

• LM317 - 1,25;
• 7805 - 5;
• 7812 - 12.

LM317 arvutusnäide: R1=240R, R2=1200R, Uout = 1,25*(1+1200/240) = 7,5V.

Disain

Toiteallika pinget kavatseti kasutada järgmiselt:

• +36V, -36V - võimsusvõimendid TDA7250 peal
• 12V - elektroonilised helitugevuse regulaatorid, stereoprotsessorid, väljundvõimsuse indikaatorid, termojuhtimisahelad, ventilaatorid, taustvalgustus;
• 5V - temperatuuriindikaatorid, mikrokontroller, digitaalne juhtpaneel.

Pingeregulaatori kiibid ja transistorid olid paigaldatud väikestele jahutusradiaatoritele, mille eemaldasin mittetöötavatest arvuti toiteallikatest. Korpused kinnitati radiaatorite külge läbi isoleerivate tihendite.

Trükkplaat oli valmistatud kahest osast, millest igaüks sisaldab bipolaarset alaldit UMZCH-ahela jaoks ja vajalikku pingeregulaatorite komplekti.

Riis. 4. Üks pool toiteplokist.

Riis. 5. Toiteploki teine ​​pool.

Riis. 6. Isetehtud võimsusvõimendi valmistoitekomponendid.

Hiljem, silumise käigus, jõudsin järeldusele, et palju mugavam oleks teha pingestabilisaatorid eraldi plaatidele. Sellegipoolest pole ka valik "kõik ühel tahvlil" halb ja omamoodi mugav.

Samuti saab UMZCH-i alaldi (skeem joonisel 2) kokku panna pindpaigaldamise teel ja stabilisaatoriahelaid (joonis 3) vajalikus koguses - eraldi trükkplaatidele.

Alaldi elektrooniliste komponentide ühendamine on näidatud joonisel 7.

Riis. 7. Ühendusskeem bipolaarse alaldi -36V + 36V kokkupanekuks kasutades pindmontaaži.

Ühendused tuleb teha paksude isolatsiooniga vaskjuhtmetega.

1000pF kondensaatoritega dioodsilla saab jahutusradiaatorile eraldi asetada. Võimsate KD213 dioodide (pillide) paigaldamine ühele ühisele radiaatorile tuleb läbi viia isoleerivate termopatjade (termokummi või vilgukivi) kaudu, kuna üks dioodijuhtmetest puutub kokku selle metallvoodriga!

Filtreerimisahela jaoks (elektrolüütkondensaatorid 10000 μF, takistid ja keraamilised kondensaatorid 0,1–0,33 μF) saate kiiresti kokku panna väikese paneeli - trükkplaadi (joonis 8).

Riis. 8. Näide klaaskiust piludega paneelist alaldi silumisfiltrite paigaldamiseks.

Sellise paneeli valmistamiseks vajate ristkülikukujulist klaaskiust tükki. Kasutades omatehtud lõikurit (joonis 9), mis on valmistatud metalli jaoks mõeldud saelehest, lõikasime vaskfooliumi kogu pikkuses, seejärel lõikasime ühe saadud osadest risti pooleks.

Riis. 9. Omatehtud saeterast lõikur, valmistatud veski peal.

Pärast seda joonistame välja ja puurime augud detailidele ja kinnitusdetailidele, puhastame vaskpinna õhukese liivapaberiga ning tinatame räbusti ja joodisega. Jootme osad ja ühendame vooluringiga.

Järeldus

Siin on selline lihtne toiteplokk tulevase omatehtud helisagedusliku võimsusvõimendi jaoks. Jääb seda täiendada pehme käivitusahela ja ooterežiimiga.

UPD: Juri Glušnev saatis trükkplaadi kahe stabilisaatori kokkupanekuks pingetega + 22V ja + 12V. See sisaldab kahte STAB + POW ahelat (joonis 3) LM317, 7812 mikroskeemidel ja TIP42 transistoridel.

Riis. 10. Pinge stabilisaatorite trükkplaat + 22V ja + 12V jaoks.

Laadi alla - (63 KB).

Teine PCB, mis on loodud LM317-l põhineva reguleeritava pingeregulaatori vooluringile STAB + REG:

Riis. 11. Trükkplaat LM317 kiibil põhinevale reguleeritavale pingeregulaatorile.

Lülitustoiteallikaid kasutatakse laialdaselt kaasaegsetes elektroonikaseadmetes. Lugejate tähelepanu köidab 800 W võimsusega lülitustoiteallikas. See erineb varem kirjeldatutest väljatransistoride ja primaarmähisega trafo kasutamise poolest, mille muunduris on keskmine väljund. Esimene tagab suurema efektiivsuse ja vähendatud kõrgsagedusmüra ning teine ​​- poole voolust läbi võtmetransistoride ja välistab vajaduse eraldustrafo järele nende väravaahelates.

Sellise vooluahela konstruktsiooni puuduseks on primaarmähise poolte kõrge pinge, mis nõuab sobiva lubatud pingega transistorite kasutamist. Tõsi, erinevalt sildmuundurist piisab sel juhul nelja transistori asemel kahest, mis lihtsustab veidi disaini ja tõstab seadme efektiivsust. Kavandatavas UPS-is kasutatakse trafoga push-pull muundurit, mille primaarmähis on keskmise väljundiga. Sellel on kõrge kasutegur, madal pulsatsioon ja see kiirgab nõrgalt häireid ümbritsevasse ruumi. Autor kasutab seda UMZCH kahe kanaliga toitega versiooni toiteks.

UPSi sisendpinge on 180...240 V, nimiväljundpinge (sisendil 220 V) 2x50 V, maksimaalne koormusvõimsus 800 W, muunduri töösagedus 90 kHz. UPSi skemaatiline diagramm on näidatud joonisel fig. 4.47. Nagu näete, on see välise ergutusega muundur ilma väljundpinge stabiliseerimiseta. Seadme sisendis on kaasas kõrgsagedusfilter CI, LI, C2, mis takistab häirete sattumist võrku. Pärast selle läbimist alaldab võrgupinge dioodsild VD1 ... VD4, pulsatsioonid siluvad kondensaator C3. Kõrgsagedusmuunduri toiteks kasutatakse alaldatud alalispinget (umbes 310 V).

Konverteri juhtseade on valmistatud DD1...DD3 mikroskeemidel. Selle toiteallikaks on eraldi stabiliseeritud allikas, mis koosneb alandavast trafost T1, alaldist VD5 ja transistoride VT1, VT2 pingeregulaatorist ja zeneri dioodist VD6. Elementidele DD1.1, DDI.2 on kokku pandud peaostsillaator, mis genereerib umbes 360 kHz kordussagedusega impulsse.

Sellele järgneb sagedusjagaja 4-ga, mis on tehtud DD2 kiibi päästikutel. Elementide DD3.1, DD3.2 abil luuakse impulsside vahele lisapause. Paus pole midagi muud kui loogiline 0 tase nende elementide väljundites, mis ilmub siis, kui DDI.2 elemendi väljunditel on loogiline 1 tase ja käivitab DD2.1 ja DD2.2. DD3.1 (DD3.2) väljundis olev madalpinge blokeerib DD1.3 (DD1.4) "suletud" olekus (väljundis - loogika tase 1). Pausi kestus on võrdne 1/3 pingeimpulsi kestusest kontaktidel 1 DD3.1 ja 13 DD3.2, mis on täiesti piisav võtmetransistori sulgemiseks. Elementide DD1.3 ja DDI.4 väljunditest suunatakse lõpuks genereeritud impulsid transistorlülititesse (VT5, VT6), mis takistite RIO, R11 kaudu juhivad võimsate väljatransistoride VT9, VT10 ( vt joonis 4.48).

DD2.2 päästiku otse- ja pöördväljundi impulsid juhitakse transistoridel VT3, VT4, VT7, VT8 valmistatud seadme sisenditesse. Avanedes omakorda VT3 ja VT7, VT4 ja VT8 loovad tingimused võtmetransistoride VT9, VT10 sisendmahtuvuste kiireks tühjenemiseks, s.o. nende kiire sulgemine. Transistoride VT9 ja VT10 paisuahelasse kuuluvad suhteliselt suure takistusega takistid R10 ja R11. Koos väravate mahtuvusega moodustavad need madalpääsfiltrid, mis vähendavad klahvide avanemisel harmooniliste taset.

Samal eesmärgil võeti kasutusele elemendid VD9 ... VD12, R16, R17, C12, C13. Trafo T2 primaarmähis sisaldub transistoride VT9, VT10 äravooluahelates. Väljundpinge alaldid on valmistatud sildahela järgi VD13...VD20 dioodidel, mis küll mõnevõrra vähendab seadme efektiivsust, kuid oluliselt (üle viie korra) vähendab pulsatsioonitaset UPSi väljundis. Oluline on märkida, et võnkumiste kuju, mis on maksimaalse koormuse korral peaaegu ristkülikukujuline, muutub sujuvalt sinusoidilähedaseks, kui võimsust vähendatakse 10 ... 20 W-ni, millel on positiivne mõju UMZCH toiteallika müratasemele. sellest seadmest madalal helitugevusel. Ventilaatorite toiteks kasutatakse trafo T2 mähise IV alaldatud pinget.

Seade kasutab kondensaatoreid K73-17 (C1, C2, C4), K50-17 (C3), MBM (C12, C13), K73-16 (C14 ... C21, C24, C25), K50-35 (C5. ..C7), KM (ülejäänud). Diagrammil näidatud asemel on lubatud kasutada K176, K564 seeria mikroskeeme. Dioodid D246 (VD1 ... VD4) on asendatavad mis tahes muude dioodidega, mille pärivool on vähemalt 5 A ja tagasipinge vähemalt 350 V (KD202K, KD202M, KD202R, KD206B, D247B) või dioodi alaldi sild. samade parameetritega dioodid KD2997A (VD13 ... VD20) - KD2997B, KD2999B, zeneri diood D810 (VD6) - D814V. VT1-na saate VT1 VT9 asemel kasutada mis tahes KT817, KT819 seeria transistore, VT2 ... VT4 ja VT5, VT6 - vastavalt mis tahes KT315, KT503, KT3102 ja KT361, KT502, KT3107 seeriat, - KP707V1, KP707E1 . Transistore KT3102ZH (VT7, VT8) ei soovitata välja vahetada.

Trafo T1 - TS-10-1 või mõni muu sekundaarpinge 11 ... 13 V koormusvoolul vähemalt 150 mA. Võrgufiltri mähis L1 on keritud ferriitrõngale (M2000NM1) suurusega K31x18,5x7 PEV-1-1,0 juhtmega (2x25 pööret), trafo T2 on keritud kolmele sama marki, kuid suurus K45x28x12 kokkuliimitud ferriitrõngale. Mähis I sisaldab 2x42 pööret traati PEV-2-1.0 (keeratud kahes juhtmes), mähised II ja III - kumbki 7 pööret (viies juhtmes PEV-2-0.8), mähis IV - 2 pööret PEV-2- 0.8. Mähiste vahele asetatakse kolm PTFE-lindist isolatsioonikihti.

Drosselite L2, L3 magnetahelad on ferriit (1500NMZ) vardad läbimõõduga 6 ja pikkusega 25 mm (trimmerid soomustatud südamikest B48). Mähised sisaldavad 12 keerdu PEV-1-1,5 traati. Transistorid VT9, VT10 paigaldatakse Pentiumi mikroprotsessorite jahutamiseks kasutatavate ventilaatoritega jahutusradiaatoritele (sobivad ka sarnased sõlmed 486 protsessorilt). Dioodid VD13...VD20 on paigaldatud jahutusradiaatoritele, mille pindala on umbes 200 cm2.

UPS-i paigaldamisel peaksite püüdma tagada, et kõik ühendused oleksid võimalikult lühikesed ja toiteosas kasutage võimalikult suure ristlõikega juhet. Soovitav on ümbritseda UPS metallkilbiga ja ühendada see allika väljundi 0 V klemmiga, nagu on näidatud joonisel fig. 4.49. Toiteploki ühist juhet ei tohi ekraaniga ühendada. Kuna UPS ei ole varustatud lühise- ja ülekoormuskaitseseadmega, tuleb toiteahelasse kaasata kaitsmed 10 A. Kirjeldatud UPSi praktiliselt ei vaja reguleerida. Oluline on ainult trafo T2 primaarmähise pooled õigesti faasida.

Kui osad on heas seisukorras ja paigalduses pole vigu, hakkab seade tööle kohe peale võrku ühendamist. Vajadusel reguleeritakse muunduri sagedust, valides takisti R3. UPSi töökindluse suurendamiseks on soovitav kasutada seda UMZCH-ga, mis tagab ventilaatori puhumise.

Helisagedusvõimendi (UHF) või madalsagedusvõimendi (ULF) on üks levinumaid elektroonilisi seadmeid. Me kõik saame heliteavet üht või teist tüüpi ULF-i abil. Kõik ei tea, aga madalsagedusvõimendeid kasutatakse ka mõõtetehnikas, vigade tuvastamises, automatiseerimises, telemehaanikas, analoogarvutuses ja muudes elektroonika valdkondades.

Kuigi loomulikult on ULF-i põhirakenduseks helisignaali edastamine meie kõrvadesse akustiliste süsteemide abil, mis muudavad elektrivibratsiooni akustilisteks. Ja võimendi peaks seda tegema võimalikult täpselt. Ainult sel juhul saame naudingu, mida meie lemmikmuusika, helid ja kõne meile pakuvad.

Alates Thomas Edisoni fonograafi ilmumisest 1877. aastal kuni tänapäevani on teadlased ja insenerid näinud vaeva ULF-i põhiparameetrite parandamisega: eelkõige helisignaalide edastamise usaldusväärsuse, aga ka tarbijaomaduste, näiteks energiatarbimise, osas. mõõtmed, valmistamise, reguleerimise ja kasutamise lihtsus.

Alates 1920. aastatest on moodustatud elektrooniliste võimendiklasside tähtklassifikatsioon, mis on kasutusel tänaseni. Võimendite klassid erinevad neis kasutatavate aktiivsete elektroonikaseadmete töörežiimide poolest - vaakumlambid, transistorid jne. Peamised "ühetähelised" klassid on A, B, C, D, E, F, G, H. Klassi tähistustähti saab kombineerida, kui kombineerida mõnda režiimi. Klassifikatsioon ei ole standard, seega võivad arendajad ja tootjad tähti üsna meelevaldselt kasutada.

Klassifikatsioonis on erilisel kohal klass D. Klassi D ULF väljundastme aktiivsed elemendid töötavad võtme (impulss) režiimis, erinevalt teistest klassidest, kus enamasti kasutatakse aktiivelementide lineaarset töörežiimi.

D-klassi võimendite üks peamisi eeliseid on jõudluskoefitsient (COP), mis läheneb 100%-le. Eelkõige toob see kaasa võimendi aktiivsete elementide hajutatud võimsuse vähenemise ja selle tulemusena võimendi suuruse vähenemise radiaatori suuruse vähenemise tõttu. Sellised võimendid seavad palju madalamad nõuded toiteallika kvaliteedile, mis võib olla unipolaarne ja impulss. Teiseks eeliseks võib pidada võimalust kasutada digitaalseid signaalitöötlusmeetodeid ja nende funktsioonide digitaalset juhtimist D-klassi võimendites – on ju tänapäevases elektroonikas ülekaalus just digitaaltehnoloogiad.

Võttes arvesse kõiki neid suundumusi, pakub Master Kit lai valik klassi võimendeidD, mis on kokku pandud samale TPA3116D2 kiibile, kuid millel on erinev eesmärk ja võimsus. Ja selleks, et ostjad ei raiskaks aega sobiva toiteallika otsimisele, oleme selleks ette valmistanud võimendi + toiteallika komplektid omavahel optimaalselt sobitatud.

Selles ülevaates vaatleme kolme sellist komplekti:

1. (LF võimendi D-klass 2x50W + toide 24V / 100W / 4,5A);
2. (LF võimendi D-klass 2x100W + toide 24V / 200W / 8,8A);
3. (D-klassi bassivõimendi 1x150W + toide 24V / 200W / 8,8A).

Esimene komplekt See on mõeldud eelkõige neile, kes vajavad minimaalseid mõõtmeid, stereoheli ja klassikalist juhtimisskeemi üheaegselt kahes kanalis: helitugevus, bass ja kõrged helid. See sisaldab ja.

Kahe kanaliga võimendi ise on enneolematult väikese suurusega: ainult 60 x 31 x 13 mm, ilma nuppudeta. Toiteploki mõõdud on 129 x 97 x 30 mm, kaal ca 340 g.

Vaatamata väikesele suurusele edastab võimendi ausalt 50 vatti kanali kohta 4-oomise koormusega 21-voldise toitepinge juures!

RC4508 kiipi kasutatakse eelvõimendusena – kahe spetsialiseeritud operatiivvõimendi helisignaalide jaoks. See võimaldab täiuslikult sobitada võimendi sisendi signaaliallikaga, sellel on äärmiselt madal mittelineaarne moonutus ja müratase.

Sisendsignaal juhitakse kolme kontaktiga pistikusse, mille kontaktide samm on 2,54 mm, toitepinge ja kõlarid ühendatakse mugavate kruvipistikute abil.

TPA3116 kiibile paigaldatakse soojust juhtiva liimi abil väike jahutusradiaator, mille hajumispind on täiesti piisav isegi maksimaalse võimsuse korral.

Pange tähele, et ruumi säästmiseks ja võimendi mõõtmete vähendamiseks ei ole kaitset toiteühenduse vastupidise polaarsuse (polaarsuse muutmise) eest, seega olge võimendi toite ühendamisel ettevaatlik.

Arvestades väiksust ja tõhusust, on komplekti ulatus väga lai – alates aegunud või rikki läinud vana võimendi väljavahetamisest kuni väga mobiilse helivõimenduskomplektini ürituse või peo punktide tegemiseks.

Sellise võimendi kasutamise näide on toodud.

Plaadil pole kinnitusavasid, kuid selleks saab edukalt kasutada potentsiomeetreid, millel on mutri kinnitused.

Teine komplekt sisaldab kahte TPA3116D2 kiipi, millest igaüks on ühendatud sillarežiimis ja annab kuni 100 vatti väljundvõimsust kanali kohta, samuti väljundpingega 24 volti ja võimsusega 200 vatti.

Selle komplekti ja kahe 100-vatise kõlariga saate kõlada soliidse sündmuse ka õues!

Võimendi on varustatud lülitiga helitugevuse regulaatoriga. Plaadil on võimas Schottky diood, mis kaitseb toiteallika polaarsuse muutmise eest.

Võimendi on varustatud tõhusate madalpääsfiltritega, mis on paigaldatud vastavalt TPA3116 kiibi tootja soovitustele ja koos sellega tagavad kvaliteetse väljundsignaali.

Toitepinge ja akustilised süsteemid ühendatakse kruvipistikute abil.

Sisendsignaal võib olla kas 3-kontaktiline 2,54 mm sammuga pistik või tavaline 3,5 mm helipistik.

Radiaator tagab mõlema mikrolülituse piisava jahutuse ja surutakse trükkplaadi põhjas asuva kruviga vastu nende termopatja.

Kasutamise hõlbustamiseks on tahvlil ka roheline LED, mis näitab sisselülitamist.

Plaadi mõõdud koos kondensaatoritega ja ilma potentsiomeetri nuputa on 105 x 65 x 24 mm, kinnitusavade vahekaugused on 98,6 ja 58,8 mm. Toiteploki mõõdud 215 x 115 x 30 mm, kaal ca 660 g.

Kolmas komplekt tähistab l ja väljundpingega 24 volti ja võimsusega 200 vatti.

Võimendi annab kuni 150 vatti väljundvõimsust 4-oomise koormusega. Selle võimendi peamiseks rakenduseks on kvaliteetse ja energiasäästliku bassikõlari ehitus.

Võrreldes paljude teiste spetsiaalsete bassikõlarite võimenditega on MP3116btl suurepärane üsna suure läbimõõduga bassikõlarite juhtimiseks. Seda kinnitavad vaadeldava ULF-i klientide ülevaated. Heli on rikkalik ja särav.

Radiaator, mis hõivab suurema osa trükkplaadi pindalast, tagab TPA3116 tõhusa jahutuse.

Sisendsignaali sobitamiseks võimendi sisendis kasutatakse kiipi NE5532 - kahe kanaliga madala müratasemega spetsialiseeritud operatsioonivõimendit. Sellel on minimaalne mittelineaarne moonutus ja lai ribalaius.

Sisendil on ka sisendsignaali amplituudi juhtseade kruvikeeraja jaoks mõeldud pesaga. See võimaldab teil reguleerida bassikõlari helitugevust põhikanalite helitugevuse järgi.

Toitepinge polaarsuse muutmise eest kaitsmiseks paigaldatakse plaadile Schottky diood.

Toide ja kõlarid ühendatakse kruvipistikute abil.

Võimendiplaadi mõõdud on 73 x 77 x 16 mm, kinnitusavade vahe on 69,4 ja 57,2 mm. Toiteploki mõõdud 215 x 115 x 30 mm, kaal ca 660 g.

Kõik komplektid sisaldavad MEAN WELLi lülitustoiteallikaid.

1982. aastal asutatud ettevõte on maailma juhtiv lülitustoiteallikate tootja. Praegu koosneb MEAN WELL Corporation viiest rahaliselt sõltumatust partnerettevõttest Taiwanis, Hiinas, Ameerika Ühendriikides ja Euroopas.

MEAN WELL tooteid iseloomustab kõrge kvaliteet, madal rikete määr ja pikk kasutusiga.

Kaasaegsel elementide baasil välja töötatud lülitustoiteallikad vastavad väljundi alalispinge kvaliteedi kõrgeimatele nõuetele ja erinevad tavapärastest lineaarsetest toiteallikatest oma väikese kaalu ja kõrge efektiivsuse, samuti ülekoormuse ja lühise eest kaitsmise poolest. väljundis.

Esitletavates komplektides kasutatavatel toiteallikatel LRS-100-24 ja LRS-200-24 on LED-toiteindikaator ja potentsiomeeter väljundpinge peenreguleerimiseks. Enne võimendi ühendamist kontrollige väljundpinget ja vajadusel seadke selle tase potentsiomeetri abil 24 volti.

Rakendatud allikad kasutavad passiivset jahutust, seega on need täiesti vaiksed.

Tuleb märkida, et kõiki vaadeldavaid võimendeid saab edukalt kasutada autode, mootorrataste ja isegi jalgrataste heli taasesitussüsteemide kujundamiseks. Kui võimendid toidavad 12 volti, on väljundvõimsus mõnevõrra väiksem, kuid helikvaliteet ei kannata ja kõrge kasutegur võimaldab ULF-i tõhusalt toita autonoomsetest toiteallikatest.

Samuti juhime teie tähelepanu asjaolule, et kõiki käesolevas ülevaates käsitletud seadmeid saab osta eraldi ja saidi muude komplektide osana.

Tundub, et võimendi ühendamine võiks olla lihtsam toiteallikas ja naudi oma lemmikmuusikat?

Kui aga meenutada, et võimendi sisuliselt moduleerib toiteallika pinget vastavalt sisendsignaali seadusele, saab selgeks, et projekteerimise ja paigalduse probleemid toiteallikas tuleks suhtuda väga vastutustundlikult.

Vastasel juhul võivad samaaegselt tehtud vead ja valearvestused rikkuda (heli mõttes) iga, isegi kõige kvaliteetsema ja kallima võimendi.

Stabilisaator või filter?

Üllataval kombel on enamiku võimsusvõimendite toiteallikaks lihtsad trafo, alaldi ja silumiskondensaatoriga ahelad. Kuigi enamik elektroonikaseadmeid kasutavad tänapäeval stabiliseeritud toiteallikaid. Selle põhjuseks on asjaolu, et odavam ja lihtsam on konstrueerida võimendit, millel on kõrge pulsatsiooni tagasilükkamise suhe, kui ehitada suhteliselt võimas regulaator. Tänapäeval on tüüpilise võimendi pulsatsiooni summutamise tase 100Hz sagedusel umbes 60dB, mis praktiliselt vastab pingeregulaatori parameetritele. Alalisvooluallikate, diferentsiaalastmete, eraldi filtrite kasutamine astmete toiteahelates ja muude lülitustehnikate kasutamine võimendiastmetes võimaldab saavutada veelgi suuremaid väärtusi.

Toit väljundetapid enamasti ebastabiilseks. Tänu 100% negatiivse tagasiside olemasolule, ühtsusvõimendusele, LLCOS-i olemasolule on takistatud tausta tungimine ja toitepinge pulsatsioon väljundisse.

Võimendi väljundaste on sisuliselt pinge (võimsuse) regulaator, kuni see läheb lõikamisrežiimi (piirav). Seejärel moduleerib toitepinge pulsatsioon (sagedus 100 Hz) väljundsignaali, mis kõlab lihtsalt kohutavalt:

Kui unipolaarse toitega võimendite puhul moduleeritakse ainult signaali ülemist poollainet, siis bipolaarse toitega võimendi puhul moduleeritakse signaali mõlemad poollained. Enamikel võimenditel on see efekt suurte signaalide (võimsuste) korral, kuid see ei kajastu kuidagi tehnilistes omadustes. Hästi läbimõeldud võimendis ei tohiks kärpeid tekkida.

Võimendi (täpsemalt võimendi toiteallika) testimiseks võite läbi viia katse. Rakendage võimendi sisendisse signaal, mille sagedus on pisut suurem kui kuulete. Minu puhul piisab 15 kHz :(. Suurenda sisendsignaali amplituudi seni, kuni võimendi läheb clippingi. Sel juhul kuulete kõlaritest suminat (100 Hz). Selle taseme järgi saate hinnata kvaliteeti võimendi toiteallikast.

Hoiatus! Enne seda katset lülitage kindlasti oma kõlarisüsteemi tweeter välja, vastasel juhul võib see ebaõnnestuda.

Stabiliseeritud toiteallikas väldib seda efekti ja põhjustab pikemaajalise ülekoormuse ajal vähem moonutusi. Võttes arvesse võrgupinge ebastabiilsust, on stabilisaatori enda võimsuskadu aga ligikaudu 20%.

Teine võimalus kärpimisefekti vähendamiseks on astmete söötmine läbi eraldi RC-filtrite, mis samuti vähendab mõnevõrra võimsust.

Seeriatehnoloogias kasutatakse seda harva, kuna lisaks võimsuse vähendamisele suureneb ka toote maksumus. Lisaks võib stabilisaatori kasutamine AB-klassi võimendites põhjustada võimendi ergastamist võimendi ja regulaatori tagasisideahelate resonantsi tõttu.

Toitekadusid saab oluliselt vähendada, kui kasutada kaasaegseid lülitustoiteallikaid. Sellest hoolimata ilmnevad siin muud probleemid: madal töökindlus (elementide arv sellises toiteallikas on palju suurem), kõrge hind (ühe- ja väikesemahulise tootmise jaoks), kõrge raadiosageduslike häirete tase.

Tüüpiline 50 W väljundvõimsusega võimendi toiteahel on näidatud joonisel:

Silumiskondensaatoritest tulenev väljundpinge on ligikaudu 1,4 korda suurem kui trafo väljundpinge.

Tippvõimsus

Vaatamata nendele puudustele, kui võimendi toide on stabiliseerimata allikast saad mingi boonuse - lühiajaline (tipp)võimsus on suurem kui toiteallika võimsus, seda tänu filtrikondensaatorite suurele mahule. Kogemused näitavad, et iga 10 W väljundvõimsuse kohta on vaja vähemalt 2000 µF. Selle efekti tõttu saate säästa jõutrafot - saate kasutada vähem võimsat ja vastavalt odavat trafot. Pidage meeles, et statsionaarse signaali mõõtmised seda efekti ei avalda, see ilmneb ainult lühiajaliste tippude korral, st muusika kuulamisel.

Stabiliseeritud toiteallikas sellist efekti ei anna.

Paralleel- või jadastabilisaator?

Arvatakse, et heliseadmetes on paralleelsed regulaatorid paremad, kuna vooluahel on suletud kohalikus koormuse stabilisaatori ahelas (toiteallikas on välistatud), nagu on näidatud joonisel:

Sama efekt saavutatakse, kui väljundisse paigaldatakse lahtisidestuskondensaator. Kuid sel juhul piirab võimendatud signaali madalam sagedus.

Kaitsetakistid

Põlenud takisti lõhnaga on ilmselt tuttav iga raadioamatöör. See on põleva laki, epoksiidi ja... raha lõhn. Samal ajal võib odav takisti teie võimendi päästa!

Kui autor esimest korda võimendi vooluahelates sisse lülitab, paigaldab ta kaitsmete asemel madala takistusega (47-100 Ohm) takistid, mis on kaitsmetest kordades odavamad. See on korduvalt säästnud kalleid võimendi elemente paigaldusvigadest, valesti seatud puhkevoolu (regulaator oli seatud miinimumi asemel maksimumile), pööratud võimsuse polaarsust jne.

Fotol on võimendi, kus paigaldaja segas TIP3055 transistorid TIP2955-ga.

Transistorid lõpuks viga ei saanud. Kõik lõppes hästi, aga mitte takistite jaoks ja ruumi tuli tuulutada.

Võti on pingelangus.

Toiteallikate ja mitte ainult trükkplaatide projekteerimisel ei tohiks unustada, et vask ei ole ülijuht. See on eriti oluline "maa" (tavaliste) juhtide puhul. Kui need on õhukesed ja moodustavad suletud või pikki ahelaid, siis neid läbiva voolu tõttu tekib pingelangus ja potentsiaal erinevates punktides osutub erinevaks.

Potentsiaalse erinevuse minimeerimiseks on tavaks juhatada ühine juhe (maandus) tähe kujul - kui igal tarbijal on oma juht. Mõistet "täht" ei tohiks võtta sõna-sõnalt. Fotol on näide tavalise juhtme sellisest õigest juhtmestikust:

Toruvõimendites on kaskaadide anoodkoormuse takistus üsna suur, suurusjärgus 4 kOhm ja rohkem ning voolud ei ole väga suured, mistõttu juhtide takistusel ei ole olulist rolli. Transistorvõimendites on kaskaadide takistus oluliselt väiksem (koormuse takistus on üldiselt 4 oomi) ja voolud on palju suuremad kui lampvõimenditel. Seetõttu võib juhtide mõju siin olla väga märkimisväärne.

Trükkplaadil oleva rööbastee takistus on kuus korda suurem kui sama pikkusega vasktraadi tüki takistus. Läbimõõt on võetud 0,71 mm, see on tüüpiline traat, mida kasutatakse toruvõimendite paigaldamisel.

0,036 oomi, mitte 0,0064 oomi! Arvestades, et transistorvõimendite väljundastmete voolud võivad olla tuhat korda suuremad kui lampvõimendi vool, leiame, et pingelang juhtide vahel võib olla 6000! korda rohkem. Võib-olla on see üks põhjusi, miks transistorvõimendid kõlavad halvemini kui lampvõimendid. See seletab ka seda, miks PCB-ga kokkupandud toruvõimendid kõlavad sageli halvemini kui pinnale paigaldatavad prototüübid.

Ärge unustage Ohmi seadust! Trükitud juhtmete takistuse vähendamiseks saab kasutada erinevaid tehnikaid. Näiteks katke rada paksu tinakihiga või jootke mööda rada tinatatud paksu traati. Valikud on näidatud fotol:

laenguimpulsid

Võrgu tausta tausta võimendisse tungimise vältimiseks tuleb võtta meetmeid, et vältida filtrikondensaatorite laenguimpulsside tungimist võimendisse. Selleks peavad alaldist rajad minema otse filtrikondensaatoritesse. Nende kaudu ringlevad võimsad laadimisvoolu impulsid, nii et nendega ei saa midagi muud ühendada. võimendi toiteahelad tuleb ühendada filtrikondensaatorite klemmidega.

Unipolaarse toiteallikaga võimendi toiteallika õige ühendus (paigaldus) on näidatud joonisel:

Suumi klõpsuga

Joonisel on näidatud PCB variant:

Ripple

Enamikul reguleerimata toiteallikatel on alaldi järel ainult üks silumiskondensaator (või mitu paralleelselt ühendatud). Toitekvaliteedi parandamiseks võite kasutada lihtsat nippi: jagage üks konteiner kaheks ja ühendage nende vahele väike 0,2-1-oomine takisti. Samas võib isegi kaks väiksema nimiväärtusega konteinerit olla odavam kui üks suur.

See annab sujuvama väljundpinge pulsatsiooni vähemate harmoonilistega:

Suurte voolude korral võib takisti pingelang olla märkimisväärne. Selle piiramiseks 0,7 V-ni saab takistiga paralleelselt ühendada võimsa dioodi. Sel juhul aga muutuvad signaali tippudel dioodi avanemisel väljundpinge pulsatsioonid taas “kõvaks”.

Jätkub...

Artikkel valmis ajakirja "Praktiline elektroonika iga päev" materjalide põhjal

Tasuta tõlge: Radio Gazeta peatoimetaja

Võib-olla on keegi huvitatud sellisest seadmest - süsteemiüksusesse sisseehitatud ULF 2x25 W.

Seadme välimus

Hea ema, hea helikaart, head, kuid passiivsed kõlarid…

Selle tulemusena pole töökohal (arvuti juures) korralikku heli. Pikka aega perverssin igasuguste väliste võimenditega, mis võtavad laual ruumi, nõuavad lisapistikut, juhtmeid ja igasugu muid ebameeldivusi. Lõpuks sai sellest kõrini ja tegin ms TDA8560Q baasil sisseehitatud ULF-i - 2x40 W auto kahe kanaliga võimendi 2 oomi koormusel. 4-oomise koormuse korral on võimsus veidi väiksem - 2x25 vatti. Torustik on elektrolüütide paar toiteallikaks, sisendjaoturid (25 W on siiski liiga palju), 4 konderit sisendis ja toiteahelas lahtisidumiseks ja kui sõrmed on tõesti nagu ventilaator - transistor "pehme" käivitamine (nii et sisselülitamisel ei tekiks klõpse).

Kõik see asub väga mugavalt tavalise PCI-kaardi formaadi tahvlil, mille sisestasin ema vabasse pesasse. Emaplaadi radade mitte koormamiseks toideti toiteallikat (pardal 12 volti) eraldi pistiku kaudu (nagu kõigil IDE-seadmetel - CD-del, kruvidel ja kaasaegsetel videokaartidel). Mul oli käepärast vana S3-Trio videokaardi kinnitusplaat, nii et ma ei pidanud failiga üldse midagi tegema.

Väljundliidesena kasutasin DRB-9 pesa (sarnaselt COM-pordi pesaga, ainult "ema"). Pole just mugav, et mõlema kõlari juhtmed tuli ühte pesasse ajada, kuid seadme “disain” osutus väga lihtsaks.

Helikaardi väljundisse ühendati võimendi CD-lt tavapärase helijuhtmega (ühele küljele jootsin ainult 3,5 mm läbimõõduga minipistiku).

Võimendi mikroskeemi jahutamiseks sobis suurepäraselt vana protsessori, kas 486. või esimese kännu (kõigest 12 mm kõrgune) tavaline radiaator. Soovi korral võid isegi jahuti peale panna (mina andsin plaadile pistiku). Kuid nagu näitas aktiivse töö kuu, pole seda vaja, radiaatori temperatuur ei ületa 40-50 kraadi isegi pikaajalisel tööl ja suure võimsusega.

(joonistatud SLayout-4 scripteris). Skeem on standardne mikrolülituse andmelehelt, kuid vajadusel postitan selle lisaks. Ainus erinevus on see, et iga kanali sisendisse tegin 6:1 jaoturid (5,6 kOhm ja 1 kOhm), muidu on helisüsteemi signaalitase liiga kõrge.

Kõigi osade hinnangud on märgistatud märgistusega.

Muide, jahutusradiaatori paigaldamiseks tuli väike vooluring panna "seljale" - metallist aluspinnaga jahutusradiaatori poole, nii et mikroskeemi kontaktid tuli peegeldada (teises suunas painutada).

Kui kasutate mõne muu kaardi kinnitusplaati (näiteks täiendava COM-pordi pistiku kaudu), peate võib-olla muutma väljundpistiku asukohta (liigutada seda plaadil üles või alla). Viimase abinõuna võite kasutada tavalist sulgemisplaati, kuid peate selle pärast pool tundi kulutama ja väljundpistiku jaoks augu välja lõikama.

Pistik võimendi toiteallikaks kukkus mõne iidse kõvaketta plaadilt välja. Saate selle võtta 5-tolliselt draivilt või CD-lt.

Loodan, et selle kasuliku vahendi kordamisega probleeme ei teki.

Ainus nõuanne: ärge unustage, et arvuti toiteallika vool 12-voldise pingega on vaid paar amprit (täpsemalt vaadake oma toiteallikat) ja seetõttu ärge proovige TDA-st "välja pumbata" kõike, mida see võib anda. . Arvutamine on lihtne - 1 amprine voolutarve võib anda võimendi väljundvõimsuseks vastavalt umbes 5 vatti kanali kohta, 2 amprit - 2x10 vatti jne. Minu arvutis on 450 W toiteallikas, mis on võimeline andma kuni 14 amprit 12 volti pingega, seega 4-5 amprit “külje pealt” ei mõjuta arvuti tööd halvasti.

Ärge olge ahne ja teil on kõik šokolaadis!