طرح منبع تغذیه سوئیچینگ برای تقویت کننده. منبع تغذیه سوئیچینگ برای منبع تغذیه ULF برای تقویت کننده صدا

این پروژه را می توان بلندپروازانه ترین در تمرین من نامید، اجرای این نسخه بیش از 3 ماه طول کشید. من می خواهم بلافاصله بگویم که من پول زیادی را برای پروژه خرج کردم، خوشبختانه افراد زیادی در این امر کمک کردند، به ویژه می خواهم از مدیر محترم سایت تشکر کنم. طرح های رادیوییبرای حمایت معنوی و مالی بنابراین، ابتدا می خواهم ایده کلی را معرفی کنم. این شامل ایجاد یک آمپلی فایر ماشین خانگی قدرتمند (اگرچه هنوز ماشینی وجود ندارد) بود که می توانست کیفیت صدای بالایی را ارائه دهد و حدود 10 هد پویا قدرتمند را تغذیه کند، به عبارت دیگر، یک مجموعه صوتی کامل HI-FI برای تامین انرژی جلو و آکوستیک عقب بعد از 3 ماه مجتمع کاملا آماده و تست شد، باید بگویم که تمام امیدها را کاملا توجیه کرد و برای هزینه های صرف شده، اعصاب و وقت زیاد متاسف نیستم.

توان خروجی بسیار زیاد است، زیرا آمپلی فایر اصلی طبق مدار معروف LANZAR ساخته شده است که حداکثر توان 390 وات را ارائه می دهد، اما البته تقویت کننده با قدرت کامل کار نمی کند. این آمپلی فایر برای تغذیه سر ساب ووفر SONY XPLOD XS-GTX120L طراحی شده است، پارامترهای هد در زیر نشان داده شده است.

>> توان نامی - 300 وات

>>
حداکثر توان - 1000 وات

>>
محدوده فرکانس 30 - 1000 هرتز

>>
حساسیت - 86 دسی بل

>>
امپدانس خروجی - 4 اهم

>>
مواد پخش کننده - پلی پروپیلن .

علاوه بر آمپلی فایر ساب ووفر، 4 آمپلی فایر مجزا نیز در مجموعه وجود دارد که دو تای آنها بر روی یک میکرو مدار معروف ساخته شده اند. TDA7384در نتیجه 8 کانال هر کدام 40 وات برای تغذیه آکوستیک داخلی طراحی شده است. دو تقویت کننده باقی مانده روی یک تراشه ساخته می شوند TDA2005، من از این میکرو مدارهای خاص به یک دلیل استفاده کردم - ارزان هستند و کیفیت صدا و قدرت خروجی خوبی دارند. توان کل نصب (اسمی) 650 وات است، اوج توان به 750 وات می رسد، اما اورکلاک کردن به اوج قدرت دشوار است، زیرا منبع تغذیه این اجازه را نمی دهد. البته 12 ولت ماشین برای تامین انرژی یک آمپلی فایر ساب ووفر کافی نیست، بنابراین از مبدل ولتاژ استفاده می شود.

ترانسفورماتور ولتاژ- شاید سخت ترین بخش کل ساختار، بنابراین اجازه دهید آن را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم. مشکل خاص سیم پیچ ترانسفورماتور است. حلقه فریت تقریباً هرگز در فروش یافت نمی شود ، بنابراین تصمیم گرفته شد از یک ترانسفورماتور از منبع تغذیه رایانه استفاده شود ، اما از آنجایی که قاب یک ترانسفورماتور به وضوح برای سیم پیچ خیلی کوچک است ، از دو ترانسفورماتور یکسان استفاده شد. ابتدا باید دو PSU ATX یکسان را پیدا کنید، ترانسفورماتورهای بزرگ را لحیم کنید، آنها را جدا کنید و تمام سیم پیچ های کارخانه را بردارید. نیمه های فریت به یکدیگر چسبانده می شوند، بنابراین باید به مدت یک دقیقه با فندک گرم شوند، سپس نیمه ها را می توان به راحتی از قاب جدا کرد. پس از برداشتن تمام سیم پیچ های کارخانه، باید یکی از دیوارهای جانبی قاب را جدا کنید، توصیه می شود دیوار را بدون تماس جدا کنید. این کار را با هر دو فریم انجام می دهیم. در مرحله آخر باید قاب ها را همانطور که در عکس ها نشان داده شده است به یکدیگر وصل کنید. برای این کار از نوار معمولی و نوار برق استفاده کردم. اکنون باید سیم پیچی را شروع کنید.

سیم پیچ اولیه از 10 چرخش با یک ضربه از وسط تشکیل شده است. سیم پیچ بلافاصله با 6 سیم سیم 0.8 میلی متری پیچیده می شود. ابتدا 5 دور در تمام طول قاب می پیچیم سپس سیم پیچ را با نوار عایق جدا می کنیم و 5 دور باقی مانده را می پیچیم.

مهم!سیم‌پیچ‌ها باید کاملاً یکسان باشند، در غیر این صورت ترانسفورماتور وزوز می‌کند و صداهای عجیبی تولید می‌کند و سوئیچ‌های میدان یک بازو نیز می‌توانند بسیار داغ شوند، یعنی بار اصلی روی بازو با مقاومت سیم‌پیچ کمتری قرار می‌گیرد. پس از اتمام، ما 4 نتیجه می گیریم، سیم ها را از لاک تمیز می کنیم، آنها را به صورت پیگتیل می پیچیم و آنها را قلع می کنیم.

اکنون سیم پیچ ثانویه را می پیچیم. طبق همان اصل اولیه پیچیده می شود ، فقط دارای 40 چرخش با یک ضربه از وسط است. سیم پیچ بلافاصله با 3 هسته سیم 0.6-0.8 میلی متر ، ابتدا یک شانه (در طول کل قاب) و سپس دیگری پیچ می شود. پس از پیچیدن سیم پیچ اول، عایق را در بالا قرار می دهیم و نیمه دوم را به طور یکسان به سیم اول می پیچیم. در انتها، سیم ها از لاک پاک می شوند و با قلع پوشانده می شوند. مرحله آخر این است که نیمه های هسته را وارد کرده و آن را ثابت کنید.

مهم!اجازه ندهید بین نیمه های هسته فاصله ایجاد شود، این منجر به افزایش جریان ساکن و عملکرد غیرعادی ترانسفورماتور و مبدل به طور کلی می شود. می توانید نیمه ها را با چسب ثابت کنید، سپس با چسب یا اپوکسی ثابت کنید. در حالی که ترانسفورماتور به حال خود رها شده و به مونتاژ مدار ادامه دهید. چنین ترانسفورماتور قادر به ارائه ولتاژ دو قطبی 60-65 ولت در خروجی، توان نامی 350 وات، حداکثر 500 وات و پیک 600-650 وات است.

اسیلاتور اصلیپالس های مستطیلی بر روی یک کنترلر PWM دو کاناله TL494 با فرکانس 50 کیلوهرتز تنظیم شده است. سیگنال خروجی ریز مدار توسط یک درایور روی ترانزیستورهای کم مصرف تقویت می شود، سپس به سمت دروازه های سوئیچ های میدان می رود. ترانزیستورهای درایور را می توان با BC557 یا داخلی - KT3107 و سایر موارد مشابه جایگزین کرد. ترانزیستورهای اثر میدانی استفاده شده از سری IRF3205 هستند - این ترانزیستور قدرت کانال N با حداکثر توان 200 وات است. 2 ترانزیستور از این قبیل برای هر بازو استفاده می شود. در قسمت یکسو کننده منبع تغذیه، از دیودهای سری KD213 استفاده می شود، اگرچه هر دیودی با جریان 10-20 آمپر که می تواند در فرکانس های 100 کیلوهرتز یا بیشتر کار کند مناسب است. می توانید از دیودهای شاتکی از منابع تغذیه کامپیوتر استفاده کنید. برای فیلتر کردن تداخل فرکانس بالا، از دو چوک یکسان استفاده شد، آنها روی حلقه هایی از منابع تغذیه رایانه پیچیده شده اند و حاوی 8 دور سیم 3 سیم 0.8 میلی متری هستند.

سلف اصلی تغذیه می شود، روی یک حلقه از یک منبع تغذیه کامپیوتر پیچیده می شود (بزرگترین حلقه در قطر)، با 4 رشته سیم به قطر 0.8 میلی متر پیچ می شود، تعداد چرخش ها 13 است. مبدل تغذیه می شود. هنگامی که خروجی کنترل از راه دور ثابت به علاوه تامین می شود، رله بسته می شود و مبدل شروع به کار می کند. رله باید با جریان 40 آمپر یا بیشتر استفاده شود. کلیدهای میدانی روی سینک های حرارتی کوچک از یک PSU رایانه نصب می شوند، آنها از طریق پدهای رسانای گرما به رادیاتورها پیچ می شوند. مقاومت اسنابر - 22 اهم باید کمی بیش از حد گرم شود، این کاملا طبیعی است، بنابراین باید از مقاومتی با قدرت 2 وات استفاده کنید. اکنون به ترانسفورماتور برگردیم. لازم است سیم پیچ ها را فاز بندی کرده و به برد مبدل لحیم کنید. ابتدا سیم پیچ اولیه را فاز می کنیم. برای انجام این کار، باید ابتدای نیمه اول سیم پیچ (شانه) را به انتهای دوم یا برعکس - انتهای اولی تا ابتدای دومی را لحیم کنید.

اگر فازبندی نادرست باشد، مبدل یا اصلا کار نمی کند، یا کارگران مزرعه پرواز می کنند، بنابراین مطلوب است که هنگام سیم پیچی، ابتدا و انتهای نیمه ها را علامت گذاری کنید. سیم پیچ ثانویه دقیقاً طبق همان اصل فاز بندی می شود. برد مدار چاپی - در .

مبدل تمام شده باید بدون سوت و صدا کار کند، در حالت بیکار، سینک های حرارتی ترانزیستورها ممکن است کمی بیش از حد گرم شوند، جریان ساکن نباید از 200 میلی آمپر تجاوز کند. بعد از اتمام PM می توانید در نظر بگیرید که کار اصلی انجام شده است. شما می توانید از قبل مونتاژ مدار LANZAR را شروع کنید، اما در مقاله بعدی در مورد آن بیشتر توضیح خواهیم داد.

در مورد مقاله تقویت کننده با دستان خود - منبع تغذیه بحث کنید

به نظر می رسد که می تواند ساده تر باشد - من منبع تغذیه را گرفتم، آن را با دو یا سه سیم به تقویت کننده وصل کردم و همه چیز ... باید بخواند؟ معلوم می شود همیشه نیست. همانطور که قبلاً در این سری مقالات متوجه شدیم، در اینجا دام های زیادی وجود دارد.

بیایید به درک پیچیدگی های سیم های تامین کننده تقویت کننده ادامه دهیم. و به اندازه کافی عجیب، هادی معمولی (زمینی) می تواند بیشترین مشکلات را ایجاد کند.

بیایید ابتدا یک اشتباه را برطرف کنیم. این مقاله نموداری از منبع تغذیه تقویت کننده دوقطبی منتشر کرد، اما نمودار سیم کشی آن وجود نداشت.

این هر دو برای شماست:

منبع تغذیه تقویت کننده دوقطبی.

نمودار سیم کشی منبع تغذیه تقویت کننده دوقطبی

در واقع، دو بلوک تک قطبی "آینه ای" در اینجا وجود دارد.

جریان معکوس بلندگو

همانطور که می دانید سیستم صوتی یک بار راکتیو است. بنابراین، می تواند جریان را به تقویت کننده برگرداند. این جریان که از هادی ها عبور می کند، اختلاف پتانسیل ایجاد می کند که می تواند منجر به بازخورد مثبت و در نتیجه ناپایداری تقویت کننده شود.

برای جلوگیری از این امر، ترمینال زمین بلندگو باید به آن وصل شود ترمینال مشترک خازن های فیلترتغذیه. همانطور که در شکل نشان داده شده است اغلب خروجی بلندگو به خروجی مشترک میکرو مدار متصل می شود:

این اتصال نیم موج منفی سیگنال را در حلقه محلی می بندد و خازن فیلتر را حذف می کند که می تواند نویز تابشی را کاهش دهد و پایداری سیستم را بهبود بخشد.

شکل نشان می دهد که چگونه جریان نشتی به زمین یک نیم موج سیگنال می تواند باعث ایجاد صدای ناخوشایند و اعوجاج شود اگر سیم مشترک بلندگو به مرحله خروجی ریزمدار وصل شود:

به طور مشابه، اگر خازن های بای پس روی برد تقویت کننده در مدارهای قدرت (و معمولاً هستند) با ظرفیت نسبتاً بزرگ چند صد میکروفاراد وجود داشته باشد، پالس های جریان شارژ نیز اختلاف پتانسیل را در هادی مشترک ایجاد می کند. بنابراین یک بار دیگر تکرار می کنیم، بهترین نقطه برای اتصال سیم مشترک سیستم بلندگو، ترمینال مشترک خازن های فیلتر پاور است.

هر چه قدرت بیشتر، بدتر...

اغلب، آماتورهای رادیویی سعی می کنند تقویت کننده خود را تا حد ممکن قدرتمند کنند (مثل، خیلی جالب)، و علاقه مندان به صدا اغلب سیستم های خود را به تقویت کننده هایی با توانی چندین برابر بیشتر از حد لازم برای صداگذاری یک اتاق معمولی تا سطح صدای نرمال مجهز می کنند و به آنها انگیزه می دهد تا محدوده دینامیکی بیشتری بدست آورید چنین تقویت کننده هایی (قدرت بالا) گاهی اوقات برخی از مشکلات را حل می کنند، اما برخی دیگر را ایجاد می کنند.

اندوکتانس هادی های قدرت "حلقه ضعیف" اصلی تقویت کننده های قدرت کلاس AB است. در چنین تقویت‌کننده‌هایی، ترانزیستورهای خروجی به ترتیب روشن و خاموش می‌شوند، نیمه موج‌های جریان شارژ از طریق گذرگاه‌های قدرت مثبت و منفی عبور می‌کنند.

اگر این پالس ها از طریق کوپلینگ های خازنی و القایی وارد مسیر صوتی شوند، منجر به یک صدای تار وحشتناک می شود.

این اتفاق می افتد اگر برخی از مسیرهای حساس (رسانا) از کنار گذرگاه برق عبور کند. لایه دو رشته ای سیم های برق به طور موثری تداخل تشعشعی را به دلیل جبران متقابل نیم موج های مثبت و منفی سرکوب می کند.

در برد مدار چاپی، این روش را می توان با قرار دادن ریل های برق روی هم در دو طرف برد اجرا کرد (نیاز به برد مدار چاپی دو طرفه است)

یک نمونه ارزشمند از طراحی PCB برای تقویت کننده قدرت، طراحی Ultra-LD 200W است که در یکی از مجله Practical Electronics Every Day ارائه شده است. بر روی برد مدار چاپی این آمپلی فایر تمامی توصیه های نصب ارائه شده در این سری مقالات پیاده سازی شده است. و تا حد زیادی به این دلیل، امکان به دست آوردن سطح نویز 122- دسی بل و سطح اعوجاج غیر خطی زیر 0.001٪ وجود داشت.

تذکر سردبیران رادیوگزتا: در صورت علاقه خوانندگان ما در نظرات بنویسید تا توضیحاتی در مورد این آمپلی فایر منتشر کنیم.

اتصال زمین یک طرف PCB در طرح های فرکانس بالا و جریان کم به خوبی کار می کند. این برای تقویت کننده های قدرت مناسب نیست، زیرا پیش بینی جریان جریان ها بسته به انتخاب نقاط زمین دشوار است.

در تقویت کننده های لوله مدرن، باس معمولی اغلب به شکل یک قطعه سیم قلع دار ضخیم ساخته می شود. بسیاری از گوروها سیم‌کشی ستاره‌ای را با یک نقطه اتصال موعظه می‌کنند. مواردی وجود دارد که تقویت کننده ها با این روش به خوبی کار نمی کنند. می گوید تعداد زیادی سیم بلند، که پایداری سازه را کاهش می دهد.

به عنوان یک قاعده، در یک تقویت کننده خوب چندین نقطه زمین وجود دارد.

انصراف

هنگام استفاده از دو خازن فیلتر با منبع تغذیه دوقطبی، باید اطمینان حاصل شود که دو نیم موج سیگنال جمع می شوند. در یک نقطه، همانطور که در تصویر نشان داده شده است:

اغلب استفاده از یک خازن منفرد متصل بین مثبت و منفی منبع تغذیه این مشکل را حل می کند. این روش با اپ آمپلی فایرهای نوع 5532 و پاور آمپلی فایرهای نوع LM3886 به خوبی کار می کند.

هنگامی که مرحله درایور و مرحله خروجی توسط سیم های جداگانه تغذیه می شوند، این می تواند باعث ناپایداری تقویت کننده در فرکانس های بالا شود. مشکل با اتصال یک خازن سرامیکی کوچک بین پایه های برق ریز مدار حل می شود:

روی کلیک زوم کنید

اگر خازن های بای پس (مسدود کننده) بزرگتر از 100uF باشند، سیم مشترک آنها باید به یک زمین "کثیف" وصل شود، زیرا در صورت اتصال خازن ها به زمین سیگنال، جریان های شارژ زیاد می توانند تداخل قابل توجهی ایجاد کنند.

زنجیر زوبل

مدار Zobel در خروجی تقویت کننده از تحریک آن در فرکانس های بالا جلوگیری می کند. پالس های جریان در این مدار می توانند مشکلاتی ایجاد کنند، بنابراین آنها باید به یک زمین "کثیف"، یعنی به ترمینال مشترک خازن های فیلتر یا خازن های بای پس متصل شوند.

برای برخی از آی سی های تقویت کننده قدرت، سیم های بلند در مدارهای Zobel باعث ناپایداری در نیمه امواج منفی سیگنال می شوند.

نمونه ای از نصب آمپلی فایر مونو

به طور معمول، "ستاره" در یک تقویت کننده تک منبع سه مسیر است: زمین سیگنال، زمین خازن فیلتر قدرت و زمین "کثیف". یک مثال در شکل نشان داده شده است:

روی کلیک زوم کنید

در اینجا، تقویت کننده باید به عنوان یک طراحی یکپارچه و همچنین تقویت کننده های مبتنی بر عناصر گسسته درک شود.

همانطور که می بینید، یک زمین سیگنال به یک پرتو متصل است - در اینجا جریان ها بسیار کوچک هستند، بنابراین نیازی به اتصال همه عناصر با هادی های جداگانه نیست. به پرتو دوم هادی های جداگانهخروجی های مدارهای جریان بالا به هم متصل می شوند: مرحله خروجی، مدار Zobel، خروجی مشترک سیستم بلندگو و خازن های بای پس. خروجی مشترک خازن فیلتر منبع تغذیه به پرتو سوم متصل می شود.

اتصال صحیح سیم مشترک به پین ​​های ریز مدار در شکل نشان داده شده است:

گزینه «ج» گزینه اشتباهی است. به دلیل مقاومت مسیر، یک جریان زیاد پتانسیل سیم مشترک کم جریان را نسبت به خروجی ریز مدار افزایش می دهد که منجر به افزایش اعوجاج می شود.

ادامه دارد...

مقاله بر اساس مطالب مجله "Electronics Practical Every Day" تهیه شده است.

ترجمه رایگان: سردبیر « »

به نظر می رسد که اتصال آمپلی فایر به آن راحت تر باشد منبع تغذیهو از موسیقی مورد علاقه خود لذت ببرید؟

با این حال، اگر به یاد بیاوریم که تقویت کننده اساساً ولتاژ منبع تغذیه را مطابق قانون سیگنال ورودی تعدیل می کند، مشخص می شود که مسائل طراحی و نصب منبع تغذیهباید بسیار مسئولانه با آنها برخورد کرد.

در غیر این صورت، اشتباهات و محاسبات اشتباه انجام شده در همان زمان می تواند (از نظر صدا) هر تقویت کننده، حتی با کیفیت ترین و گران قیمت ترین تقویت کننده را خراب کند.

استابلایزر یا فیلتر؟

با کمال تعجب، بیشتر تقویت کننده های قدرت توسط مدارهای ساده با ترانسفورماتور، یکسو کننده و خازن صاف کننده تغذیه می شوند. اگرچه امروزه بیشتر دستگاه های الکترونیکی از منابع تغذیه تثبیت شده استفاده می کنند. دلیل این امر این است که طراحی تقویت‌کننده‌ای که نسبت رد ریپل بالایی دارد، ارزان‌تر و آسان‌تر از ساختن یک رگولاتور نسبتاً قدرتمند است. امروزه، سطح سرکوب امواج یک تقویت کننده معمولی حدود 60 دسی بل برای فرکانس 100 هرتز است که عملاً با پارامترهای یک تنظیم کننده ولتاژ مطابقت دارد. استفاده از منابع جریان مستقیم، مراحل دیفرانسیل، فیلترهای مجزا در مدارهای تغذیه مراحل و سایر تکنیک های مدار در مراحل تقویت، دستیابی به مقادیر بیشتر را نیز ممکن می سازد.

تغذیه مراحل خروجیاغلب ناپایدار ساخته می شود. به دلیل وجود 100% بازخورد منفی در آنها، افزایش وحدت، وجود LLCOS، نفوذ پس زمینه و ریپل ولتاژ تغذیه به خروجی جلوگیری می شود.

مرحله خروجی تقویت کننده اساساً یک تنظیم کننده ولتاژ (قدرت) است تا زمانی که وارد حالت کلیپینگ (محدود کننده) شود. سپس موج ولتاژ منبع تغذیه (فرکانس 100 هرتز) سیگنال خروجی را تعدیل می کند، که بسیار وحشتناک به نظر می رسد:

اگر برای تقویت کننده هایی با منبع تغذیه تک قطبی فقط نیمه موج بالایی سیگنال مدوله شده باشد، در تقویت کننده هایی با منبع تغذیه دو قطبی، هر دو نیم موج سیگنال مدوله می شوند. اکثر تقویت کننده ها این اثر را در سیگنال های (قدرت) بزرگ دارند، اما به هیچ وجه در مشخصات فنی منعکس نمی شود. در تقویت‌کننده‌هایی که به خوبی طراحی شده‌اند، بریده شدن نباید رخ دهد.

برای تست آمپلی فایر (به طور دقیق تر منبع تغذیه آمپلی فایر)، می توانید آزمایشی انجام دهید. سیگنالی را با فرکانس کمی بالاتر از آنچه می شنوید به ورودی تقویت کننده اعمال کنید. در مورد من 15 کیلوهرتز کافی است :(. دامنه سیگنال ورودی را افزایش دهید تا آمپلی فایر وارد کلیپ شود. در این صورت صدای هوم (100 هرتز) را در بلندگوها می شنوید. با سطح آن می توانید کیفیت را ارزیابی کنید. منبع تغذیه آمپلی فایر

هشدار! حتما قبل از این آزمایش توییتر سیستم بلندگوی خود را خاموش کنید، در غیر این صورت ممکن است از کار بیفتد.

یک منبع تغذیه تثبیت شده از این اثر جلوگیری می کند و منجر به اعوجاج کمتری در طول اضافه بارهای طولانی مدت می شود. با این حال، با در نظر گرفتن ناپایداری ولتاژ اصلی، تلفات برق در خود تثبیت کننده تقریباً 20٪ است.

راه دیگر برای کاهش اثر برش، تغذیه مراحل از طریق فیلترهای RC جداگانه است که همچنین تا حدودی قدرت را کاهش می دهد.

در فناوری سریال، این به ندرت استفاده می شود، زیرا علاوه بر کاهش قدرت، هزینه محصول نیز افزایش می یابد. علاوه بر این، استفاده از یک تثبیت کننده در تقویت کننده های کلاس AB می تواند منجر به تحریک آمپلی فایر به دلیل رزونانس حلقه های بازخورد تقویت کننده و تنظیم کننده شود.

در صورت استفاده از منابع تغذیه سوئیچینگ مدرن می توان تلفات برق را به میزان قابل توجهی کاهش داد. با این وجود، مشکلات دیگری در اینجا ظاهر می شوند: قابلیت اطمینان کم (تعداد عناصر در چنین منبع تغذیه بسیار بیشتر است)، هزینه بالا (برای تولید تک و در مقیاس کوچک)، سطح بالای تداخل RF.

یک مدار منبع تغذیه معمولی برای تقویت کننده با توان خروجی 50 وات در شکل نشان داده شده است:

ولتاژ خروجی به دلیل صاف کردن خازن ها تقریباً 1.4 برابر بیشتر از ولتاژ خروجی ترانسفورماتور است.

اوج قدرت

با وجود این کاستی ها، هنگامی که تقویت کننده از ناپایدارمنبع، می توانید مقداری امتیاز دریافت کنید - قدرت کوتاه مدت (پیک) به دلیل ظرفیت زیاد خازن های فیلتر، بالاتر از قدرت منبع تغذیه است. تجربه نشان می دهد که برای هر 10 وات توان خروجی حداقل 2000μF مورد نیاز است. با توجه به این اثر، می توانید در ترانسفورماتور قدرت صرفه جویی کنید - می توانید از ترانسفورماتور کمتر قدرتمند و بر این اساس ارزان قیمت استفاده کنید. به خاطر داشته باشید که اندازه گیری روی یک سیگنال ثابت این اثر را نشان نمی دهد، فقط با پیک های کوتاه مدت، یعنی هنگام گوش دادن به موسیقی، ظاهر می شود.

منبع تغذیه تثبیت شده چنین اثری را نمی دهد.

استابلایزر موازی یا سری؟

این عقیده وجود دارد که تنظیم کننده های موازی در دستگاه های صوتی بهتر هستند، زیرا حلقه فعلی در یک حلقه تثبیت کننده بار محلی بسته است (منبع تغذیه حذف می شود)، همانطور که در شکل نشان داده شده است:

همین اثر با نصب یک خازن جداکننده در خروجی به دست می آید. اما در این حالت فرکانس پایین سیگنال تقویت شده محدود می شود.

مقاومت های محافظ

هر رادیو آماتور احتمالاً با بوی مقاومت سوخته آشنا است. بوی سوختن لاک و اپوکسی و... پول است. در همین حال، یک مقاومت ارزان می تواند آمپر شما را نجات دهد!

هنگامی که نویسنده برای اولین بار تقویت کننده را در مدارهای قدرت روشن می کند، به جای فیوز، مقاومت های کم مقاومت (47-100 اهم) را نصب می کند که چندین برابر ارزان تر از فیوز هستند. این امر مکرراً عناصر تقویت کننده گران قیمت را از خطاهای نصب، تنظیم نادرست جریان ساکن (تنظیم کننده به جای حداقل روی حداکثر تنظیم شده بود)، قطبیت توان معکوس و غیره نجات داده است.

عکس تقویت کننده ای را نشان می دهد که در آن نصب کننده ترانزیستورهای TIP3055 را با TIP2955 مخلوط کرده است.

ترانزیستورها در نهایت آسیبی ندیدند. همه چیز به خوبی تمام شد، اما نه برای مقاومت ها، و اتاق باید تهویه می شد.

کلید افت ولتاژ است.

هنگام طراحی بردهای مدار چاپی برای منابع تغذیه و نه تنها، نباید فراموش کرد که مس یک ابررسانا نیست. این امر به ویژه برای هادی های "زمینی" (معمول) مهم است. اگر نازک باشند و مدارهای بسته یا مدارهای طولانی را تشکیل دهند، به دلیل جریانی که از آنها عبور می کند، افت ولتاژ رخ می دهد و پتانسیل در نقاط مختلف متفاوت است.

برای به حداقل رساندن اختلاف پتانسیل، مرسوم است که سیم مشترک (زمین) را به شکل ستاره سیم کشی کنید - زمانی که هر مصرف کننده هادی خود را دارد. اصطلاح "ستاره" را نباید به معنای واقعی کلمه در نظر گرفت. عکس نمونه ای از سیم کشی صحیح یک سیم مشترک را نشان می دهد:

در تقویت کننده های لوله ای، مقاومت بار آند آبشارها بسیار زیاد است، از مرتبه 4 کیلو اهم و بالاتر، و جریان ها خیلی زیاد نیستند، بنابراین مقاومت هادی ها نقش مهمی ایفا نمی کند. در تقویت کننده های ترانزیستوری، مقاومت آبشارها به طور قابل توجهی کمتر است (بار معمولاً دارای مقاومت 4 اهم است) و جریان ها بسیار بیشتر از تقویت کننده های لوله ای است. بنابراین، تأثیر هادی ها در اینجا می تواند بسیار قابل توجه باشد.

مقاومت یک مسیر روی برد مدار چاپی شش برابر مقاومت یک قطعه سیم مسی با همان طول است. قطر آن 0.71 میلی متر است، این یک سیم معمولی است که هنگام نصب تقویت کننده های لوله استفاده می شود.

0.036 اهم در مقابل 0.0064 اهم! با توجه به اینکه جریان در مراحل خروجی تقویت کننده های ترانزیستوری می تواند هزار برابر بیشتر از جریان تقویت کننده لوله باشد، متوجه می شویم که افت ولتاژ در هادی ها می تواند 6000! بار بیشتر شاید این یکی از دلایلی باشد که صدای آمپر ترانزیستوری بدتر از آمپر تیوب است. این همچنین توضیح می دهد که چرا آمپرهای لوله ای مونتاژ شده با PCB اغلب بدتر از نمونه های اولیه نصب شده روی سطح صدا می کنند.

قانون اهم را فراموش نکنید! برای کاهش مقاومت هادی های چاپی می توان از تکنیک های مختلفی استفاده کرد. به عنوان مثال، مسیر را با یک لایه ضخیم قلع بپوشانید یا یک سیم ضخیم حلبی را در امتداد مسیر لحیم کنید. گزینه ها در عکس نشان داده شده است:

تکانه های شارژ

برای جلوگیری از نفوذ پس زمینه شبکه به آمپلی فایر باید اقداماتی انجام شود تا از نفوذ پالس های شارژ خازن های فیلتر به داخل تقویت کننده جلوگیری شود. برای انجام این کار، مسیرهای یکسو کننده باید مستقیماً به خازن های فیلتر بروند. پالس های قدرتمند جریان شارژ از طریق آنها به گردش در می آید، بنابراین هیچ چیز دیگری نمی تواند به آنها متصل شود. مدارهای منبع تغذیه تقویت کننده باید به پایانه های خازن های فیلتر متصل شوند.

اتصال (نصب) صحیح منبع تغذیه برای تقویت کننده با منبع تغذیه تک قطبی در شکل نشان داده شده است:

روی کلیک زوم کنید

شکل یک نوع PCB را نشان می دهد:

موج دار شدن

اکثر منابع تغذیه تنظیم نشده تنها یک خازن صاف کننده بعد از یکسو کننده دارند (یا چندین خازن به صورت موازی متصل شده اند). برای بهبود کیفیت برق، می توانید از یک ترفند ساده استفاده کنید: یک ظرف را به دو قسمت تقسیم کنید و یک مقاومت کوچک 0.2-1 اهم بین آنها وصل کنید. در عین حال، حتی دو ظرف با نام کوچکتر می تواند ارزان تر از یک ظرف بزرگ باشد.

این یک موج ولتاژ خروجی نرم تر با هارمونیک کمتر می دهد:

در جریان های بالا، افت ولتاژ در مقاومت می تواند قابل توجه باشد. برای محدود کردن آن به 0.7 ولت، می توان یک دیود قدرتمند را به صورت موازی با مقاومت متصل کرد. در این مورد، با این حال، در اوج سیگنال، هنگامی که دیود باز می شود، امواج ولتاژ خروجی دوباره "سخت" می شوند.

ادامه دارد...

مقاله بر اساس مطالب مجله "Electronics Practical Every Day" تهیه شده است.

ترجمه آزاد: سردبیر رادیو گازتا

یک منبع تغذیه سوئیچینگ که ولتاژ دوقطبی +/-50 ولت با توان حداکثر 300 وات را فراهم می کند برای استفاده یا PSU های آزمایشگاهی با توان بالا () طراحی شده است. این مدار منبع تغذیه سوئیچینگ نسبتا ساده عمدتاً از عناصر رادیویی گرفته شده از منابع تغذیه قدیمی AT / ATX مونتاژ می شود.

نمودار شماتیک مبدل 220 / 2x50V

طرح یک PSU پالسی خانگی برای UMZCH

ترانسفورماتور اینورتر روی یک هسته فریت ETD39 پیچید. داده‌های سیم‌پیچ عملاً یکسان هستند، فقط سیم‌پیچ‌های خروجی برای افزایش ولتاژ کمی پیچ می‌شوند. ترانزیستورهای کلیدی - قدرتمند IRFP450. درایور تراشه محبوب TL494 است. برق از طریق یک تثبیت کننده خاص تامین می شود. در آن، یک مقاومت راه اندازی با ولتاژ اصلی اصلاح شده، خازن قدرت را شارژ می کند، که در آن، هنگامی که ولتاژ به آستانه می رسد، تثبیت کننده روشن می شود و درایور را راه اندازی می کند. فقط در لحظه های انباشته شدن انرژی روی خازن تغذیه می شود و پس از راه اندازی مبدل، درایور توسط یک سیم پیچ ترانسفورماتور اضافی تغذیه می شود. اصل عملکرد این گزینه پرتاب برای مدت طولانی شناخته شده است و در m / s UC384x محبوب استفاده می شود.

تخته مدار چاپی

مرحله قدرت

یکی دیگر از ویژگی های طراحی مدار PSU کنترل ترانزیستورهای اثر میدان است. در اینجا، طبق طرح IRFP450، قسمت پایینی مستقیماً از خروجی درایور و قسمت بالایی با کمک یک ترانسفورماتور کوچک کنترل می شود.

علاوه بر این، سیستم به حفاظت جریان مجهز بود و جریان میدان پایین را با استفاده از مقاومت آن نظارت می کرد Rdson.

نتایج تست PSU

منبع تغذیه آماده - برد با قطعات

در عمل، می توان حدود 100-150 توان خروجی را به بلندگوهای 4 اهم دریافت کرد. ولتاژ +/-50V توسط مقاومت P1 10k تنظیم می شود. البته، بسته به طرح ULF مورد استفاده، می تواند هر مقداری را داشته باشد. این سیستم در حال حاضر فعال است.

مقالات دیگر در مورد ساخت این ULF.

نمودار شماتیک منبع تغذیه.

منبع تغذیه طبق یکی از طرح های استاندارد مونتاژ می شود. یک منبع تغذیه دوقطبی برای تغذیه تقویت کننده های نهایی انتخاب شده است. این امکان استفاده از تقویت‌کننده‌های یکپارچه کم‌هزینه و باکیفیت را فراهم می‌آورد و تعدادی از مشکلات مرتبط با ریپل ولتاژ تغذیه و گذرگاه‌های روشن را از بین می‌برد. https://website/

منبع تغذیه باید برق سه ریز مدار و یک LED را تامین کند. دو ریز مدار TDA2030 به عنوان تقویت کننده نهایی قدرت و یک ریز مدار TDA1524A به عنوان کنترل صدا، پایه استریو و کنترل صدا استفاده می شود.

مدار الکتریکی منبع تغذیه.

VD3... VD6 - KD226

C1-680mkFx25V C3... C6 - 1000mkFx25V

روی دیودهای VD3 ... VD6 یکسو کننده تمام موج دوقطبی با نقطه میانی مونتاژ شده است. این مدار سوئیچینگ افت ولتاژ در دیودهای یکسو کننده را به نصف در مقایسه با یکسو کننده پل معمولی کاهش می دهد، زیرا جریان در هر نیم چرخه فقط از یک دیود عبور می کند.

خازن های الکترولیتی C3 ... C6 به عنوان فیلتر ولتاژ اصلاح شده استفاده می شوند.

روی تراشه IC1، یک تنظیم کننده ولتاژ برای تغذیه مدار کنترل الکترونیکی صدا، پایه استریو و تون مونتاژ شده است. تثبیت کننده طبق یک طرح استاندارد مونتاژ می شود.

استفاده از تراشه LM317 تنها به دلیل موجود بودن آن است. در اینجا می توانید هر تثبیت کننده انتگرال را اعمال کنید.

دیود محافظ VD2 که با یک خط نقطه نشان داده می شود، زمانی که ولتاژ خروجی تراشه LM317 کمتر از 25 ولت است، ضروری نیست. اما اگر ولتاژ ورودی میکرو مدار 25 ولت و بالاتر باشد و مقاومت R3 تریمر باشد، بهتر است دیود را نصب کنید.

مقدار مقاومت R3 ولتاژ خروجی تثبیت کننده را تعیین می کند. در حین نمونه سازی، به جای آن یک صاف کننده لحیم کردم، ولتاژ را در خروجی تثبیت کننده با آن روی حدود 9 ولت تنظیم کردم و سپس مقاومت این تریمر را اندازه گرفتم تا بتوانم به جای آن یک مقاومت ثابت نصب کنم.

یکسو کننده که تثبیت کننده را تغذیه می کند طبق یک مدار نیمه موج ساده ساخته شده است که توسط ملاحظات صرفاً اقتصادی دیکته می شود. قیمت چهار دیود و یک خازن بیش از یک دیود و یک خازن کمی بزرگتر است.

جریان مصرف شده توسط تراشه TDA1524A تنها 35 میلی آمپر است، بنابراین این طرح کاملاً توجیه شده است.

LED HL1 - نشانگر روشن شدن تقویت کننده. یک مقاومت بالاست این نشانگر روی برد منبع تغذیه - R1 با مقاومت اسمی 500 اهم نصب شده است. جریان LED به مقاومت این مقاومت بستگی دارد. من از یک LED سبز با 20 میلی آمپر استفاده کردم. هنگام استفاده از LED قرمز نوع AL307 برای جریان 5 میلی آمپر، مقاومت مقاومت را می توان 3-4 برابر افزایش داد.

تخته مدار چاپی.

برد مدار چاپی (PCB) بر اساس طراحی یک تقویت کننده خاص و قطعات الکتریکی موجود طراحی شده است. برد فقط یک سوراخ نصب دارد که در مرکز PCB قرار دارد که به دلیل طراحی غیر معمول است.

برای افزایش سطح مقطع مسیرهای مسی و صرفه جویی در کلرید آهن، با استفاده از ابزار "Polygon"، مکان های خالی از رد روی PCB پر شد.

افزایش عرض مسیرها همچنین از لایه برداری فویل از فایبرگلاس در صورت نقض رژیم حرارتی یا در حین لحیم کاری مکرر اجزای رادیویی جلوگیری می کند.

مطابق نقشه بالا، یک برد مدار چاپی از فایبرگلاس فویل با مقطع 1 میلی متر ساخته شده است.

برای اتصال سیم ها به برد مدار چاپی، پین های مسی (سرباز) را در سوراخ های برد پرچ می کردند.

	این فیلم به فلش پلیر 9 نیاز دارد

و این برد مدار چاپی از قبل مونتاژ شده منبع تغذیه است.

برای دیدن هر شش نما، تصویر را با مکان نما بکشید یا از دکمه های جهت دار واقع در پایین تصویر استفاده کنید.

مش روی مسیرهای مسی PP نتیجه استفاده از این فناوری است.

هنگامی که برد مونتاژ می شود، مطلوب است که آن را حتی قبل از اتصال تقویت کننده های نهایی و واحد تنظیم کننده آزمایش کنید. برای تست منبع تغذیه، باید باری معادل خروجی آن را مانند نمودار بالا وصل کنید.

به عنوان بار یکسو کننده های +12.8 و -12.8 ولت، مقاومت های نوع PEV-10 برای 10-15 اهم مناسب هستند.

ولتاژ در خروجی تثبیت کننده، بارگذاری شده روی مقاومتی با مقاومت 100-150 اهم، ایده خوبی است که وقتی ولتاژ ورودی AC از 14.3 به 10 ولت کاهش می یابد، با یک اسیلوسکوپ به بررسی عدم وجود امواج بپردازید.

P.S. نهایی سازی برد مدار چاپی

در حین راه اندازی، برد مدار چاپی منبع تغذیه وارد شد.

هنگام نهایی کردن، مجبور شدم یک مسیر pos.1 را قطع کنم و یک تماس pos.2 را برای اتصال سیم پیچ ترانسفورماتور که تثبیت کننده ولتاژ را تغذیه می کند، اضافه کنم.