Блок питания двухполярный: Блок питания +/-15В дла предусилителя

Блок питания +/-15В дла предусилителя

Более или менее качественные предварительные усилители требуют двухполярного напряжения питания. Источник, схема которого представлена в этой статье, обеспечит предварительный усилитель стабилизированным напряжением ±15В. Помимо этого, от положительной шины (+15В) можно питать регулятор тембра. Нередко регулятор тембра и предварительный УНЧ представляют одну схему. В тех и других звуковой сигнал является слаботочным и поэтому он подвержен искажениям и наводкам, источниками которых могут быть разные причины в точности и нестабилизированное напряжение питания.

Так, например, в статье «Профилактика и доработка усилителя Радиотехника У-101» я описывал недостаток схемы питания предварительного УНЧ, который заключался в запитывании схемы через гасящий резистор от нестабилизированного источника. При прослушивании звукового сигнала, с низкочастотной составляющей (ниже 300Гц), на шинах питания образуются просадки напряжения, которые присутствуют и после гасящего резистора. Таким образом, при колебании питающего напряжения предварительного усилителя, происходит изменение (искажение) амплитуды усиливаемого сигнала на его выходе. Чтобы уйти от этого недостатка я убрал гасящие резисторы и установил по шинам питания стабилизаторы напряжения.

Схема стабилизированного двухполярного источника питания

Основой в схеме является понижающий трансформатор. Он должен иметь две вторичные обмотки или одну обмотку со средним выводом, относительно которого на каждом плече должно быть напряжение переменного тока 15В. Можно применить трансформатор с выходным напряжением 18В переменного тока в каждой обмотке. После выпрямления, напряжение на электролитических конденсаторах C1 и C2 станет в 1.41 раз больше, то есть с трансформатором 15+15В выпрямленное напряжение холостого хода станет равным ±21.2В.

Выходной ток трансформатора будет зависеть от тока потребления предварительного усилителя, обычно он не превышает 100-200мА, поэтому трансформатор с выходным током 0.5А отлично подойдет.

В качестве элементов диодного моста VD1-VD4 могут применяться любые выпрямительные диоды с током 1А и напряжением 100В и более. Также можно установить диоды Шоттки, ощутимой разницы в данной схеме не будет.

В качестве стабилизирующих элементов применены линейные стабилизаторы LM7815 и LM7915. Стабилизатор LM7915 стабилизирует отрицательное напряжение относительно GND, а LM7815 положительное напряжение.

Емкость электролитических конденсаторов может отличаться в некотором диапазоне, больше – лучше, меньше – хуже, но все в разумных пределах. Напряжение, на которое рассчитаны электролиты, должно иметь запас 20-30% от напряжения на их выводах. Каждый электролит должен быть зашунтирован неполярным пленочным или керамическим конденсатором (C3, C4, C7, C8), для фильтрации высокочастотных колебаний, когда электролитический конденсатор, обладая большой емкостью, становится уже малоэффективным.

При токе потребления предварительного усилителя не более 200мА, теплоотводы на линейные стабилизаторы LM7815 и LM7915 можно не устанавливать. В противном случае на них можно установить небольшие алюминиевые пластинки.

Печатная плата двухполярного источника питания СКАЧАТЬ

Сборка двухполярного блока питания для усилителя звука

Приветствую, Самоделкины!
В сегодняшней инструкции будет затронута тема питания, а точнее двухполярного питания. Ведь для питания тех же усилителей мощности звуковой частоты, обладающих довольно неплохими характеристиками, иногда необходим не однополярный источник питания, а двухполярный. В качестве двухполярного источника питания часто применяются трансформаторы, у которых имеется выход от средины обмотки.



Но зачастую такие трансформаторы, пригодные для использования в качестве двухполярного источника питания, стоят мягко сказать не так уж и дешево, и к тому же их бывает не так уж просто найти, не во всех магазинах, торгующих радиотоварами, можно встретить такие трансформаторы. Если вам нужно, но под рукой нет двухполярного источника питания, то его можно собрать из двух однополярнных.


Поэтому, автор YouTube канала «Radio-Lab», разобравшись в этом вопросе сам, решил показать, как своими руками можно собрать бюджетный и к тому же довольно простой вариант двухполярного источника питания на базе двух однополярных блоков питания.
Для повторения данного проекта понадобятся два совершенно одинаковых импульсных блока питания.


Данные блоки питания подключаются к сети с переменным напряжением 220В. Выходные характеристики у них следующие: напряжение на выходе составляет 24В, максимальный ток 4А.

Оба этих однополярных блока питания нам предстоит соединить так, чтобы на выходе у нас получился один, но уже двухполярный блок питания.
Итак, теперь давайте разберем, как же правильно все подключить, чтобы на выходе получилось полностью рабочее устройство. На изображении ниже представлена схема подключения упомянутых выше однополярных блоков питания. Взглянув на нее, вы убедитесь, что она предельно простая.

Обозначения полярности плюса (+) и минуса (-) нарисованы возле соответствующих клеммников на платах блоков питания.

Первым делом давайте соединим плюс (+) и минус (-) выходов обоих блоков питания. Таким вот нехитрым образом мы получим ту самую среднюю точку, которая нам необходима.


В результате проделанной работы у нас остаются контакты плюс (+) и минус (–) питания на разных блоках, на которых будет соответственно плюс (+) и минус (-) будущего двухполятного источника питания.

Также нам понадобится вот такой провод с вилкой:

Данный провод, как вы уже наверное догадались, послужит нам для подключения сборки к сети переменного напряжения 220В.
Следующим шагом необходимо подключить в параллель провода на обоих блоках питания по контактам для подключения блоков к сети с напряжением 220В. Здесь важно, чтобы провода не перекрещивались между собой.


Затем к одному блоку питания припаяем тот самый провод с вилкой, посредством которого будем подключать устройство в сеть.


Все готово, однополярные блоки питания запараллелены по питанию от сети 220В. После проделанной работы мы имеем один двухполярный блок питания.

Как и говорилось в начале статьи – тут все предельно просто, главное в этом деле не торопиться и быть предельно внимательным, чтобы ничего не перепутать. И да, не стоит также забывать и о риске поражения электрическим током, ведь сетевое напряжение 220В является довольно высоким напряжением и здесь обязательно необходимо помнить о правилах техники безопасности и соблюдать их.
Все еще раз проверяем и, если все правильно, подключаем вилку к сети 220В.

Как видим, на обоих блоках питания засветились светодиодные индикаторы, это сигнализирует о том, что питание есть. Замеры показали примерно 24В в каждом плече, а общее напряжение составило почти 48В соответственно.

Работы по сборке двухполярного блока питания полностью завершены, можно приступать к тестам. Чтобы протестировать собранное устройство, давайте попробуем запитать данным блоком питания усилитель на микросхеме TDA7294.


Для питания данного усилителя как раз необходим двухполярный блок питания, к тому же и по напряжению тут все подходит.

Предварительно необходимо подключить провод на вход усилителя. Он необходим для подачи звукового сигнала.
По питанию же все предельно просто. Подключение следующее: три провода с блоков питания подключаются на контакты питания усилителя. Тут нет абсолютно ничего сложного, просто соблюдаем полярность. Хотя в данном случае нужно не перепутать только провод средней точки, а на плате усилителя присутствует диодный мост, который в таком случае будет работать просто как защита от переполюсовки и просто нужно по бокам среднего провода подключить провода плюса и минуса питания.


На выход усилителя подключаем тестовую колонку, думаю многим (в частности подписчикам и зрителям YouTube канала «Radio-Lab») уже знакомую.

Все подключено, проверяем еще раз, и теперь можно подключить в сеть 220В блоки питания.

Все включилось, реакция при прикосновении ко входу усилителя присутствует, что есть хорошо, и теперь осталось подать звуковой сигнал на вход усилителя. В качестве источника звукового сигнала будет служить смартфон.

При подключении смартфона, цепь по входу усилителя замыкается, и гул исчезает.

Далее автор включает тестовую музыку. Более подробно о процессе сборке и тестировании собранного устройства смотрите в оригинальном видеоролике автора:

На минимальном уровне громкости все отлично, посторонние шумы отсутствуют. Как вы могли убедиться, усилитель на микросхеме TDA7294 нормально работает и играет при питании от собранного нами двухполярого блока питания из двух одноплярных.

Если взглянуть на готовое устройство через тепловизор, то можно обнаружить места более сильного нагрева.

По аналогии двухполярный блок питания можно собрать из других импульсных или трансформаторных блоков питания и даже на аккумуляторах с подходящим напряжением.
Таким блоком питания можно запитать, например, тот же усилитель звука, лаборатоный блок питания или любое другое устройство, которому необходимо двухполярное питание. Такой двухполярный блок питания на импульсных блоках питания будет стабилизированным с минимальными просадками по напряжению под нагрузками и с защитой от короткого замыкания. Так же такой собранный блок питания может быть дешевле трансформатора. Но сильно дешевые блоки питания покупать не нужно, т.к. они могут иметь на выходе помехи и в итоге эти помехи вы будете слышать в колонках. А на сегодня это все. До новых встреч!
Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Двухполярный БП для усилителя – РАДИОСХЕМЫ

Доброе время суток, уважаемые радиолюбители! Все когда-то начинают собирать усилители НЧ – сначала это простые схемы на микросхемах c однополярным питанием, затем это микросхемы с двухполярным питанием (TDA 7294, LM3886 и прочие) – бывает приходит время УНЧ на транзисторах, по крайней мере у меня происходит именно так! Так вот, какие бы не были схемы усилителей, объединяет их одно – это питание. При первых запусках нужно, как все знают, подключать источник питания через лампочку и, при возможности, меньшим питанием по вольтажу, чтобы предостеречь от сгорания дорогостоящих деталей при ошибке в монтаже. А почему бы не сделать универсальный блок питания для пробных запусков или ремонта усилителей? Я это всё к тому что у меня это был трансформатор подключенный через лампу, диодный мост с конденсаторами и целая куча проводов, занимающая весь стол. В общем в один прекрасный момент мне это всё надоело и решил БП облагородить – сделать компактным и мобильным! Также решил добавить в него простую схемку для подбора или проверки стабилитронов. И вот что у нас получается:

Схемотехника

Корпус использовал от нерабочего блока питания  компьютера. На штатном месте остался выключатель и разъём для сетевого шнура. Трансформатор у меня такой. Информацию про него в интернете не нашёл, и поэтому сам искал первичную, вторичную обмотку.

Напомню: при прозвонке неизвестного трансформатора нужно подключать его к сети через лампочку!

В моём случае выяснилось что он имеет 4 обмотки по 10 вольт. Соединил обмотки последовательно – получилось 2 по 20 вольт или 1 на 40 вольт. Диодных мостов у меня два: один на +/-28 вольт и второй +/-14, сделал для проверки схем на операцинниках (фнч, темброблоки и прочие).

Для проверки стабилитронов была выбрана самая простая хорошо рабочая схемка, которая есть на другом сайте. Изменил только номиналы резисторов R1 и R2: R1 – 15k, R2 – 10k. И соответственно питается она у меня от 56 вольт. Разместил на небольшой кусочек текстолита. Платку изготовил путем прорезания дорожек. Кнопку взял советскую, так как её проще прикрепить к передней панели. Контакты для подсоединения стабилитронов  вывел на переднюю панель. Вольтметр не стал размещать на панели, вывел 2 клеммы для подсоединения мультиметра. Диодные мосты с конденсаторами разместил также на кусочках текстолита: можно было конечно разместить на одну плату, просто было несколько “обрезков”, вот на них и разместил. Выходы питания, для подсоединения тестируемых устройств, реализовал на зажимах для проводки. В общем получилась такая схематика.

Фото сборки блока питания

Видео

Напряжение 220 вольт идет через лампу на выключатель, с выключателя на трансформатор. Далее на диодные мостики и конденсаторы. Также в корпусе было место, и я прикрутил розетку – для проверки тех же неизвестных трансформаторов или при наладке импульсных блоков питания. Патрон для лампочки прикрепил на верхнюю крышку корпуса, с помощью трубки с резьбой от люстры. Внутри блока питания просто ни как её не разместишь, поэтому пришлось сделать именно так. Итого получилась такая схема, подробнее можно рассмотреть на картинках. Простой блок питания с несколькими функциями, а самое главное занимает немного места на столе. Казалось бы – простая примитивная конструкция, но очень полезная тем, кто занимается изготовлением или ремонтом аудиоаппаратуры, а главное, экономит время и нервы.

Модуль RP234M. Лабораторный двухполярный блок питания

Спаянная конструкция с инструкцией в упаковке.
Данная конструкция представляет собой лабораторный блок питания с возможностью регулировки выходного напряжения (0…30 В), ограничения тока нагрузки (0…2 А) и индикацией режима ограничения тока.
Схема стабилизации положительного напряжения собрана на компараторе U4.2. Сравнивая выходное напряжение, поделённое на делителе R25 R26, с опорным, сформированным стабилизатором U8 и потенциометром RV6, компаратор формирует выходное напряжение, управляющее состоянием транзистора Q3, который в свою очередь управляет регулирующим элементом Q4.

Ограничение тока осуществляется компаратором U4.1, который сравнивает напряжение падения на шунте R22 с опорным, сформированным потенциометром RV3 и стабилизатором U6. При превышении заданного порога, U4.1 формирует напряжение рассогласования, подаваемое на не инвертирующий вход U4.2, что в конечном итоге приведёт к ограничению выходного напряжения схемы. В режиме ограничения тока засветится светодиод D2.
Схема регулировки отрицательного напряжения и тока работает аналогично. Регулировка выходного напряжения осуществляется потенциометром RV4, а тока – RV1.

Наладка схемы
Для положительной ветви: ручку потенциометра RV3 выкрутить влево до упора, изменять состояние потенциометра RV5 до тех пор, пока не загорится светодиод D2. Для отрицательной ветви проделать те же операции с RV1 и RV2, следя за состоянием D1.

Характеристики:
• Диапазон входных напряжений: 14…35 В;
• Диапазон выходных напряжений: 0…30 В;
• Номинальный выходной ток: 0…2 А;
• Нестабильность выходного напряжения: 1 %.

Комплект поставки:
• Собранный модуль;
• Инструкция по эксплуатации.

Примечания:
• Мощность постоянных резисторов: 0,25 Вт;
• При подключении питающих проводников земляной проводник подключить к обоим клеммам P1, P2;
• Рекомендуется подключать устройство к источнику напряжения проводниками длиной не более 10 см и сечением не менее 2,5 мм2.

ВНИМАНИЕ!
• Транзисторы Q2 и Q4 необходимо установить каждый на радиатор с площадью поверхности не менее 300 см2 каждый, или на общий, площадью не менее 600 см2, с применением диэлектрических термопроводящих подложек.

cxema.org – Двухполярный лабораторный блок питания

Напряжение бп 0-30 Вольт. Ток срабатывания защиты 0-10 А.

Сидел я как-то на работе и решил сделать что-нибудь полезное. Порыскав в интернете в поисках стоящих девайсов, наткнулся на довольно простой блок питания и решил взяться за него. 

Автор схемы leokri

Не знаю для чего нужна цепочка VD3,VD2, резистор на 3 кОма и электролит (видимо цепочка мягкого пуска), но с ними у меня блок питания не заработал и они были удалены из схемы. Емкость 20000 мкФ мной была заменена на 10000 мкФ, поскольку на нагрузку в 5 Ампер считаю что этого будет достаточно, да и вряд ли у меня будут такие токи в нагрузке блока питания.

Описания принципа работы схемы: При включении питания происходит заряд емкости конденсатора емкостью 20000 мкФ. Как только конденсатор зарядится, напряжение на выходе начнет расти до той поры, пока не сработает компаратор DA4 операционного усилителя LM324N. Как только напряжение на его 10 ноге превысит напряжение на 9 ножке, компаратор переключится и своим током через светодиод  начнет открывать транзистор VT3. Напряжение на эмиттере транзистора VT1 понизится до заданного значения. Если напряжение на 9 ножке станет больше, чем на 10 компаратор переключится обратно и напряжение на эмиттере VT1 начнет повышаться. Срабатывание компаратора определяется напряжением на 9 ножке, которое выставляется подстроечным резистором на 4,7 к Ома.

Аналогично работает канал токового регулирования, подстройка которого производится подстроечным резистором на 1 кОм.

Вместо двух силовых транзисторов в канал я сделал один, так как для 5 ампер одного КТ827А вполне будет достаточно.

В качестве линейных стабилизаторов напряжения использованы LM7808 и LM7815. Стабилизатор LM7815 запитывался непосредственно с электролитического конденсатора сразу после выпрямительного моста, а стабилизатор LM7808 запитывался с LM7815.

Операционный усилитель LM324N мне в магазине продали такой, что минимальный ток срабатывания на нем 40 мА, пришлось искать операционный усилитель данного типа с лазерной гравировкой, только после этого все стало регулироваться как положено. А второй операционный усилитель я достал из платы управления UPSа, корпус которого был использован.

В качестве шунта я использовал два керамических резистора на 0,1 Ома на 5Wвключенных параллельно друг другу.

Разработав монтажную плату и удостоверившись в работоспособности платы, собрал вторую такую же, чтобы обеспечить второй канал. Плата разрабатывалась в Visio.

Для визуального получения информации о напряжении и токе на блоке питания было решено сделать ампервольтметр на базе контроллера Atiny13Aи дисплея от сотового телефона Nokia 1200, поскольку у меня валялась целая куча этих телефонов.

Вольтметр+амперметр+ваттметр для блока питания

Также как и в случае с платой блока питания, мной были разработана плата для  ампервольтметров и плата под два дисплея, чтобы все влезало в переднюю панель корпуса UPSа.

автор данного девайса pavel-pervomaysk

A JonnS переделал прошивку под большие символы на дисплее

Силовой трансформатор был задействован от того же UPSa. Трансформатор был разобран и перемотан на напряжение 18 Вольт переменки. После выпрямительного моста и конденсатора у меня получилось 25 Вольт постоянки. Если кто будет повторять, то рекомендую намотать две дополнительные обмотки на напряжение 12 Вольт для питания ампервольтметров. 

Чтобы коллекторы не замыкались друг с другом была поставлена диэлектрическая пластина, в которой выпилено большое отверстие для транзисторов и на которую были закреплены радиаторы.

На одном из радиаторов закреплены также 2 кренки для запитки ампервольтметров.

Конечный результат получился такой. Второй дисплей инвертированный, поэтому видно хуже, но перепрошивать контроллер было уже лень.)))

Сзади были установлены предохранители для каждого канала в отдельности и оставлены все разъемы. С одного из задних разъемов я питаю свою самодельную паяльную станцию. Очень кстати удобно провода не болтаются по всему полу.

Для программирования контроллеров был собран самый простой, как мне кажется, программатор, который был найден на просторах интернета.

Порыскав на заводе в старом хламе, был найден нужный разъем и сделано такое чудо.

Прошивка без проблем была вшита в контроллер программой Uniprof. Вот пожалуй и все!

Все исходники можно скачать тут

Автор Роман Соболев

Двухполярный блок питания +/- 12В – Поделки для авто

Этот двухполярный блок питания имеет симметричный выход +12В и -12В с током до 100мА. Он был построен для питания 3-х операционных усилителей OPA627 моего аудио ЦАП-а на чипах PCM1792 и PCM1794.

Описание схемы

Схема имеет в первичной цепи только один предохранитель. Я не смог найти меньше, чем 50мА. Мы можем подключить шнур питания непосредственно к разъему X1 или с помощью выключателя питания на шасси. Ко вторичной обмотке трансформатора подключены два предохранителя по 100 мА и после них идет выпрямительный мост. Конденсаторы C1 и C2 для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения.

Далее идут положительный и отрицательный интегральные стабилизаторы напряжения 78L12 и 79L12 с конденсаторами развязки С3-С6, припаянных близко к выводам стабилизаторов. Далее идут небольшие конденсаторы фильтра, а также сигнальные светодиоды, подключенные через резисторы. Выходные напряжения выведены на 3-х контактный разъем. Для сигнализации наличия напряжения достаточен только один светодиод. Также можно использовать 2-х контактные разъемы для подключения светодиодов.

Монтаж

Сначала мы проверяем, все ли отверстия просверлены правильно. Припаиваем детали в порядке от малогабаритных к крупным. Начинаем с резисторов, небольших конденсаторов, светодиодов, регуляторов, предохранителей и выпрямителя. Далее – разъемы, трансформатор и большие конденсаторы. Будьте внимательны с полярностью электролитических конденсаторов, ориентацией диодов и стабилизаторов.

Печатная плата

Плата односторонняя. Это позволит сделать ее в любительских условиях. Я постарался спроектировать ее симметрично.

Если напряжение на больших конденсаторах не выше14.5В, то следует использовать трансформатор с вторичными обмотками 2 х 15В, чтобы получить 12В на выходе. При использовании светодиодов с током 2мА, следует увеличить номинал резисторов до 1.5кОм.

Правильно собранный блок не нуждается в наладке и работает при первом же включении.
Если требуется другое напряжение, например +/- 15В, то надо заменить трансформатор и стабилизаторы, а также обратить внимание на допустимое рабочее напряжение электролитических конденсаторов.

И ещё хочу отметить один момент, если у вас автомобиль RENAULT Duster и вы хотите немного его усовершенствовать или сделать так сказать тюнинг, то есть отличный ресурс, который поможет вам в этом плане. Заходите, смотрите и выбирайте, много чего интересного.

Схема простого блока питания для усилителя мощности Phoenix P-400

Изготовление хорошего источника питания для усилителя мощности (УНЧ) или другого электронного устройства – это очень ответственная задача. От того, каким будет источник питания зависит качество и стабильность работы всего устройства.

В этой публикации расскажу о изготовлении не сложного трансформаторного блока питания для моего самодельного усилителя мощности низкой частоты “Phoenix P-400”.

Такой, не сложный блок питания можно использовать для питания различных схем усилителей мощности низкой частоты.

Содержание:

1. Предисловие
2. Тороидальный трансформатор 
3. Подбор напряжений для вторичных обмоток
4. Расчет количества витков и намотка
5. Схема выпрямителей и стабилизаторов напряжения
6. Конструкция
7. Заключение

Предисловие

Для будущего блока питания (БП) к усилителю у меня уже был в наличии тороидальный сердечник с намотанной первичной обмоткой на ~220В, поэтому задача выбора “импульсный БП или на основе сетевого трансформатора” не стояла.

У импульсных источников питания небольшие габариты и вес, большая мощность на выходе и высокий КПД. Источник питания на основе сетевого трансформатора – имеет большой вес, прост в изготовлении и наладке, а также не приходится иметь дело с опасными напряжениями при наладке схемы, что особенно важно для таких начинающих как я. 

Тороидальный трансформатор

Тороидальные трансформаторы, в сравнении с трансформаторами на броневых сердечниках из Ш-образных пластин, имеют несколько преимуществ:

• меньший объем и вес;
• более высокий КПД;
• лучшее охлаждение для обмоток.

Мне оставалось только рассчитать напряжении и количества витков для вторичных обмоток с последующей их намоткой.

Первичная обмотка уже содержала примерно 800 витков проводом ПЭЛШО 0,8мм, она была залита парафином и заизолирована слоем тонкой ленты из фторопласта.

Измерив приблизительные размеры железа трансформатора можно выполнить расчет его габаритной мощности, таким образом можно прикинуть подходит ли сердечник для получения нужной мощности или нет.

Рис. 1. Размеры железного сердечника для тороидального трансформатора.

• Габаритная мощность (Вт) = Площадь окна (см²) * Площадь сечения (см²)
• Площадь окна = 3,14 * (d/2)²
• Площадь сечения = h * ((D-d)/2)

Для примера, выполним расчет трансформатора с размерами железа: D=14см, d=5см, h=5см.

• Площадь окна = 3,14 * (5см/2) * (5см/2) = 19,625 см²
• Площадь сечения = 5см * ((14см-5см)/2) = 22,5 см²
• Габаритная мощность = 19,625 * 22,5 = 441 Вт.

Если вам нужно рассчитать тороидальный трансформатор, то вот небольшая подборка из статей: Скачать (1Мб).

Габаритная мощность используемого мною трансформатора оказалась явно меньшей чем я ожидал – где-то 250 Ватт.

Подбор напряжений для вторичных обмоток

Зная необходимое напряжение на выходе выпрямителя после электролитических конденсаторов, можно приблизительно рассчитать необходимое напряжение на выходе вторичной обмотки трансформатора.

Числовое значение постоянного напряжения после диодного моста и сглаживающих конденсаторов возрастет примерно в 1,3..1,4 раза, по сравнению с переменным напряжением, подаваемым на вход такого выпрямителя.

В моем случае, для питания УМЗЧ нужно двуполярное постоянное напряжение – по 35 Вольт на каждом плече. Соответственно, на каждой вторичной обмотке должно присутствовать переменное напряжение: 35 Вольт / 1,4 = ~25 Вольт.

По такому же принципу я выполнил приблизительный расчет значений напряжения для других вторичных обмоток трансформатора.

Расчет количества витков и намотка

Для питания остальных электронных блоков усилителя было решено намотать несколько отдельных вторичных обмоток. Для намотки катушек медным эмалированным проводом был изготовлен деревянный челнок. Также его можно изготовить из стеклотекстолита или пластмассы.

Рис. 2. Челнок для намотки тороидального трансформатора.

Намотка выполнялась медным эмалированным проводом, который был в наличии:

• для 4х обмоток питания УМЗЧ – провод диаметром 1,5 мм;
• для остальных обмоток – 0,6 мм.

Число витков для вторичных обмоток я подбирал экспериментальным способом, поскольку мне не было известно точное количество витков первичной обмотки.

Суть метода:

1. Выполняем намотку 20 витков любого провода;
2. Подключаем к сети ~220В первичную обмотку трансформатора и измеряем напряжение на намотанных 20-ти витках;
3. Делим нужное напряжение на полученное из 20-ти витков – узнаем сколько раз по 20 витков нужно для намотки.

Например: нам нужно 25В, а из 20-ти витков получилось 5В, 25В/5В=5 – нужно 5 раз намотать по 20 витков, то есть 100 витков.

Расчет длины необходимого провода был выполнен так: намотал 20 витков провода, сделал на нем метку маркером, отмотал и измерил его длину. Разделил нужное количество витков на 20, полученное значение умножил на длину 20-ти витков провода – получил приблизительно необходимую длину провода для намотки. Добавив 1-2 метра запаса к общей длине можно наматывать провод на челнок и смело отрезать.

Например: нужно 100 витков провода, длина 20-ти намотанных витков получилась 1,3 метра, узнаем сколько раз по 1,3 метра нужно намотать для получения 100 витков – 100/20=5, узнаем общую длину провода (5 кусков по 1,3м) – 1,3*5=6,5м. Добавляем для запаса 1,5м и получаем длину – 8м.

Для каждой последующей обмотки измерение стоит повторить, поскольку с каждой новой обмоткой необходимая на один виток длина провода будет увеличиваться. 

Для намотки каждой пары обмоток по 25 Вольт на челнок были параллельно уложены сразу два провода (для 2х обмоток). После намотки, конец первой обмотки соединен с началом второй – получились две вторичные обмотки для двуполярного выпрямителя с соединением посередине.

После намотки каждой из пар вторичных обмоток для питания схем УМЗЧ, они были заизолированы тонкой фторопластовой лентой.

Таким образом были намотаны 6 вторичных обмоток: четыре для питания УМЗЧ и еще две для блоков питания остальной электроники.

Схема выпрямителей и стабилизаторов напряжения

Ниже приведена принципиальная схема блока питания для моего самодельного усилителя мощности.

Рис. 2. Принципиальная схема источника питания для самодельного усилителя мощности НЧ.

Для питания схем усилителей мощности НЧ используются два двуполярных выпрямителя – А1.1и А1.2. Остальные электронные блоки усилителя будут питаться от стабилизаторов напряжения А2.1 и А2.2.

Резисторы R1 и R2 нужны для разрядки электролитических конденсаторов, в момент когда линии питания отключены от схем усилителей мощности.

В моем УМЗЧ 4 канала усиления, их можно включать и выключать попарно с помощью выключателей, которые коммутируют линии питания платок УМЗЧ с помощью электромагнитных реле.

Резисторы R1 и R2 можно исключить из схемы если блок питания будет постоянно подключен к платам УМЗЧ, в таком случае электролитические емкости будут разряжаться через схему УМЗЧ.

Диоды КД213 рассчитаны на максимальный прямой ток 10А, в моем случае этого достаточно. Диодный мост D5 рассчитан на ток не менее 2-3А,собрал его из 4х диодов. С5 и С6 – емкости, каждая из которых состоит из двух конденсаторов по 10 000 мкФ на 63В.

Рис. 3. Принципиальные схемы стабилизаторов постоянного напряжения на микросхемах L7805, L7812, LM317.

Расшифровка названий на схеме:

• STAB – стабилизатор напряжения без регулировки, ток не более 1А;
• STAB+REG – стабилизатор напряжения с регулировкой, ток не более 1А;
• STAB+POW – регулируемый стабилизатор напряжения, ток примерно 2-3А.

При использовании микросхем LM317, 7805 и 7812 выходное напряжение стабилизатора можно рассчитать по упрощенной формуле:

Uвых = Vxx * ( 1 + R2/R1 )

Vxx для микросхем имеет следующие значения:

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

Пример расчета для LM317: R1=240R, R2=1200R, Uвых = 1,25*(1+1200/240) = 7,5V.

Конструкция

Вот как планировалось использовать напряжения от блока питания:

Микросхемы и транзисторы стабилизаторов напряжения были закреплены на небольших радиаторах, которые я извлек из нерабочих компьютерных блоков питания. Корпуса крепились к радиаторам через изолирующие прокладки.

Печатная плата была изготовлена из двух частей, каждая из которых содержит двуполярный выпрямитель для схемы УМЗЧ и нужный набор стабилизаторов напряжения.

Рис. 4. Одна половинка платы источника питания.

Рис. 5. Другая половинка платы источника питания.

Рис. 6. Готовые компоненты блока питания для самодельного усилителя мощности.

Позже, при отладке я пришел к выводу что гораздо удобнее было бы изготовить стабилизаторы напряжений на отдельных платах. Тем не менее, вариант “все на одной плате” тоже не плох и по своему удобен.

Также выпрямитель для УМЗЧ (схема на рисунке 2) можно собрать навесным монтажом, а схемы стабилизаторов (рисунок 3) в нужном количестве – на отдельных печатных платах.

Соединение электронных компонентов выпрямителя показано на рисунке 7.

Рис. 7. Схема соединений для сборки двуполярного выпрямителя -36В+36В с использованием навесного монтажа.

Соединения нужно выполнять используя толстые изолированные медные проводники.

Диодный мост с конденсаторами на 1000pF можно разместить на радиаторе отдельно. Монтаж мощных диодов КД213 (таблетки) на один общий радиатор нужно выполнять через изоляционные термо-прокладки (терморезина или слюда), поскольку один из выводов диода имеет контакт с его металлической подкладкой!

Для схемы фильтрации (электролитические конденсаторы по 10000мкФ, резисторы и керамические конденсаторы 0,1-0,33мкФ) можно на скорую руку собрать небольшую панель – печатную плату (рисунок 8).

Рис. 8. Пример панели с прорезями из стеклотекстолита для монтажа сглаживающих фильтров выпрямителя.

Для изготовления такой панели понадобится прямоугольный кусочек стеклотекстолита. С помощью самодельного резака (рисунок 9), изготовленного из ножовочного полотна по металлу, прорезаем медную фольгу вдоль по всей длине, потом одну из получившихся частей разрезаем перпендикулярно пополам.

Рис. 9. Самодельный резак из ножовочного полотна, изготовленный на точильном станке.

После этого намечаем и сверлим отверстия для деталей и крепления, зачищаем тоненькой наждачной бумагой медную поверхность и лудим ее с помощью флюса и припоя. Впаиваем детали и подключаем к схеме.

Заключение

Вот такой, не сложный блок питания был изготовлен для будущего самодельного усилителя мощности звуковой частоты. Останется дополнить его схемой плавного включения (Soft start) и ждущего режима.

UPD: Юрий Глушнев прислал печатную плату для сборки двух стабилизаторов с напряжениями +22В и +12В. На ней собраны две схемы STAB+POW (рис. 3) на микросхемах LM317, 7812 и транзисторах TIP42.

Рис. 10. Печатная плата стабилизаторов напряжения на +22В и +12В.

Скачать – (63 КБ).

Еще одна печатная плата, разработанная под схему регулируемого стабилизатора напряжения STAB+REG на основе LM317:

Рис. 11. Печатная плата для регулируемого стабилизатора напряжения на основе микросхемы LM317.

Скачать – (7 КБ).

Начало цикла статей: Усилитель мощности ЗЧ своими руками ( Phoenix-P400 )

Что такое биполярный источник питания? (Базовые знания)

Усилитель высокого напряжения

Усилитель высокого напряжения преобразует входное напряжение в форму волны высокого напряжения, как показано на рис. 1. В наши дни спрос на высоковольтные усилители все больше и больше растет, и теперь они становятся незаменимым инструментом для исследований и разработок, экспериментов и интеграции в систему для таких областей, как электроника, физика, биохимическая и медицинская промышленность. Благодаря технологиям высокого напряжения Matsusada Precision Inc.производит различные усилители высокого напряжения для удовлетворения всех требований клиентов.

* У нас есть усилители, разработанные специально для электростатических патронов или PZT. За подробностями обращайтесь к нашим торговым представителям.

(рисунок 1)

Четырехквадрантный выходной диапазон

Усилитель высокого напряжения

обычно оснащен функцией «стока» для выходных токов, которая обеспечивает работу с постоянным напряжением независимо от типа нагрузки, емкостной или проводящей. (Рисунок.2) Поскольку он обеспечивает быстрый отклик, это идеальный источник питания для приложений, требующих выхода переменного тока.

Matsusada Усилители высокого напряжения – все усилители биполярного типа и могут работать во всей четырехквадрантной области. (I, II, III и IV участки)

• Vomax: Номинальное выходное напряжение
• Iomax: Номинальный выходной ток

(рис.2) Рабочий диапазон напряжения и тока

Скорость нарастания

Ответственность за наш высокоскоростной усилитель определяется скоростью нарастания напряжения (SR).Пошаговая ответственность нашего усилителя показана на рис. 3.

SR = ΔV / мкСм

При меньшей амплитуде выходного сигнала время отклика сокращается. Серия AMP достигает максимального значения SR = 700 В / мкСм.

(рис.3)

Время нарастания (ступенчатая характеристика)

Отклик на скачок может быть обозначен временем нарастания. (рис.4) Обычно время нарастания отклика усилителя (= ширина полосы) fc (Гц) определяется формулой, приведенной ниже.

тр 0.35 / fc.

Время спада tf равно tr.

(рис.4)

Частотная характеристика

Отклик усилителей Matsusada описывается как «полоса частот». При качании выхода с синусоидальной формой волны с номинальной резистивной нагрузкой размах выхода (амплитуда) уменьшается по мере увеличения входной частоты. Частотная характеристика в спецификации – это частота fc, при которой размах выходного сигнала составляет 70% (-3 дБ). (рис. 5)
Если требуется четкая форма выходного сигнала, выберите усилитель высокого напряжения, который имеет достаточно высокую полосу частот по сравнению с требуемой частотой.Как правило, требуется от трех до пяти раз больше полосы частот для синусоидального сигнала и примерно в 10 раз больше для прямоугольного сигнала. В случае недостаточной ширины полосы частот размах выходного сигнала должен быть уменьшен, а разность фаз должна быть большой, поэтому потребуются некоторые решения, такие как контроль формы выходного сигнала.

(рис.5) Отклонение размаха выходного сигнала от частоты

* Избегайте постоянного ввода высокочастотного сигнала, который снижает выходную частоту усилителя.Усилитель выйдет из строя из-за увеличения внутренних потерь.

Емкостная нагрузка

Когда к источникам питания подключена емкостная нагрузка 100 пФ или более (включая паразитную емкость выходного провода), выходное напряжение может колебаться. В этом случае установите последовательно на выходе высоковольтное сопротивление от 100 Ом (при 0,1 мкФ) до 1000 Ом (при 1000 пФ). Обратите внимание, что при использовании усилителя с емкостной нагрузкой диапазон частот будет ограничен в соответствии с формулой, записанной на правом рисунке.

Кроме того, когда усилитель используется для такого использования, как коронный разряд, будет течь ток, превышающий номинальный, и это плохо скажется на усилителе. В этом случае, а также время для использования усилителя с емкостной нагрузкой, установите выходное сопротивление и ограничьте ток.

* Избегайте постоянного ввода высокочастотного сигнала, который снижает выходную частоту усилителя. Усилитель выйдет из строя из-за увеличения внутренних потерь.

Важное примечание для использования всех характеристик высокоскоростного усилителя высокого напряжения

Выходной кабель усилителей высокого напряжения не экранирован. Если выходной кабель имеет некоторую паразитную способность относительно земли (заземление или металлические предметы), выходное напряжение будет синусоидальным или стоп-сигналом, и будет потребляться дополнительный ток. Поскольку этот ток идет параллельно нагрузке, может произойти следующее появление.

1. Скорость нарастания или падение частоты отклика
2. Форма волны искажена или изменена

При наличии паразитной емкости C на выходе ток утечки C будет таким, как показано ниже.

Решение

Убедитесь в правильности подключения, чтобы максимально снизить паразитную емкость высоковольтного кабеля.

1. Следите за тем, чтобы выходной кабель был как можно короче.
2. Не приближайте выходной кабель к полу, столам или металлическим предметам.
3. Выходной кабель не имеет экранирования.

Информация о связанных статьях в Технических знаниях

Двухконтактный биполярный источник питания

Введение

2-квадрантный источник питания, который подает положительное или отрицательное напряжение на одни и те же выходные клеммы, можно легко создать с помощью 4-квадрантного контроллера LT8714.Показанный здесь двухквадрантный источник питания может использоваться в различных областях, начиная от тонирования окон, где изменение полярности меняет ориентацию молекул кристаллов, и заканчивая оборудованием для тестирования и измерения.

Лист данных LT8714 описывает работу 2-квадрантного источника питания в первом квадранте (положительный вход, положительный выход) и в третьем квадранте (положительный вход, отрицательный выход). Обратите внимание, что в обоих квадрантах источник питания является источником тока, таким образом создавая источник питания, а не приемник энергии.Второй квадрант и четвертый квадрант производят приемник энергии.

Описание схемы и функциональные возможности

На рис. 1 показана электрическая схема LT8714 как двухквадрантного источника питания. Трансмиссия состоит из NMOS QN1, 2, PMOS QP1, 2, катушек индуктивности L1, L2, конденсатора связи CC, а также входных и выходных фильтров. Катушки индуктивности L1 и L2 представляют собой две дискретные, несвязанные катушки индуктивности, что позволяет снизить стоимость преобразователя.

Рисунок 1. Принципиальная электрическая схема блока питания на базе LT8714, работающего в двух квадрантах V _IN 12 В, V _O ± 5 В при 6 А.

Правильный выбор активных и пассивных компонентов требует понимания напряжений напряжения и уровней тока в каждом квадранте. Для этого на рисунке 2 показаны функциональные топологии положительного выхода.

Рисунок 2. Топология 2-квадрантной операции с положительным выходом.

Когда баланс вольт-секунд находится в устойчивом состоянии, рабочий цикл может быть получен из выражения:

Для проверки конструкции демонстрационная схема DC2240A была переработана, чтобы соответствовать схеме, показанной на рисунке 1.Номинальное входное напряжение 12 В, выходное напряжение ± 5 В при максимальном токе 6 А для обоих.

Измеренный КПД конструкции показан на рисунке 3. Положительный выход превышает отрицательный, что соответствует результатам теоретических расчетов. Напряжение и ток на компонентах намного выше в конфигурации с отрицательным выходом, что увеличивает потери и снижает эффективность.

Рис. 3. Кривые КПД преобразователя при V _IN 12 В, V _OUT +5 В и –5 В и максимальном токе ввода-вывода 6 А.

На рис. 4 показана превосходная линейность зависимости выходного напряжения от управляющего напряжения V _CTRL . Для этой конфигурации схема была нагружена резистором 1 Ом, а управляющее напряжение изменялось от 0,1 В до 1 В.

Рис. 4. График зависимости выходного напряжения, В _OUT , от управляющего напряжения, В _CTRL . Когда V _CTRL изменяется с 0,1 В до 1 В, V _OUT изменяется с –5 В на +5 В.

Используя две модели LTspice ^® , мы смогли проанализировать производительность LT8714 с показателем хорошей мощности в первой модели и с использованием несвязанных катушек индуктивности во второй модели.

Заключение

В этой статье демонстрируется простая двухквадрантная схема источника напряжения с использованием LTC8714. Конструкция была протестирована и подтверждена контроллером LTC8714 на отличную линейность.

Биполярные источники питания

работают в широком диапазоне напряжений

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df275e5f6d5f267ee20baf4” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left” data-embed-alt = “Содержание электронного дизайна Com Content 74579 Zollo168x140 “data-embed-src =” https: // img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2012/10/electronicdesign_com_content_content_74579_zollo168x140.png?auto=format&fit=max&w=1440 “data-embed-caption =” “]}% В предыдущей статье я писал о создании отрицательные напряжения через стандартный униполярный источник питания постоянного тока, оснащенный реле переключения полярности (см. «Поверните положительное напряжение на отрицательное с реле») . Этот метод хорошо работает для определенных приложений, а именно тех, которые требуют дискретных условий тестирования, которые иногда положительны, а иногда отрицательны. .

Для таких применений реле с изменением полярности предлагают недорогой способ генерировать желаемое положительное / отрицательное напряжение. Однако эти реле также имеют три существенных ограничения: прерывание питания во время работы реле с изменением полярности, невозможность обеспечить небольшие положительные и отрицательные напряжения и увеличенное время выполнения теста.

Что такое биполярный источник питания?

Биполярный источник питания преодолевает эти ограничения.Что наиболее важно, он может обеспечивать как положительное, так и отрицательное напряжение от одной пары клемм. Реле для переключения полярности отсутствуют, поэтому биполярный источник питания может плавно переходить от положительного через ноль к отрицательному напряжению. Он также регулирует нулевое напряжение или другие очень малые напряжения. По сути, биполярные источники питания представляют собой большие усилители мощности со связью по постоянному току. Фактически, их иногда называют биполярными усилителями мощности.

Часто биполярный блок питания называют четырехквадрантным блоком питания.Возьмем, например, геометрическое место выходных напряжений и токов для биполярного источника питания, которое нанесено на набор осей (рис. 1) . Обратите внимание, что биполярный источник питания может генерировать положительные и отрицательные напряжения, а также положительные и отрицательные токи. В результате источник питания будет работать где угодно в четырех квадрантах – отсюда и прозвище «четырехквадрантный источник питания».

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df275e5f6d5f267ee20baf6” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left” data-embed-alt = “Содержание электронного дизайна Com Content 74579 74579 Рис. 1 Sm “data-embed-src =” https: // img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2012/10/electronicdesign_com_content_content_74579_74579_fig1_sm.png?auto=format&fit=max&w=1440 “data-embed-caption =” “]}%
1. Двухполюсный квадрант мощности источник питания может генерировать положительные и отрицательные выходы и токи.

Напротив, стандартный источник питания постоянного тока генерирует только положительное напряжение. Таким образом, это однополярный источник питания, работающий только в одном квадранте (только с положительным напряжением и положительным током).

Два квадранта против. Четыре квадранта

Некоторые блоки питания будут работать всего в двух квадрантах (рис. 2) . Они всегда генерируют положительное напряжение, но также могут обеспечивать ток (положительный ток) или сток (отрицательный ток). Такие источники питания особенно подходят для тестирования аккумуляторов или цепей зарядки аккумуляторов, которое включает в себя как источник тока (например, заряд аккумулятора), так и ток потребления (например, разряд аккумулятора).

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df275e5f6d5f267ee20baf8” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left” data-embed-alt = »Содержание электронного дизайна Com Content 74579 74579 Рис. 2 Sm “data-embed-src =” https: // img.electronicdesign.com/files/base/ebm/electronicdesign/image/2012/10/electronicdesign_com_content_content_74579_74579_fig2_sm.png?auto=format&fit=max&w=1440 “data-embed-caption =” “]}%
2. За пределами четырехполюсного Источником питания являются одно- и двухквадрантные однополярные источники питания. Эти варианты лучше подходят для определенных приложений, таких как тестирование батарей.

Применение биполярных источников питания

Как правило, биполярный источник питания обеспечивает гораздо более широкую полосу пропускания, чем обычный источник питания, что означает, что он может быстро переключаться с одного напряжения на другое.Поэтому, когда тест требует генерации быстрого сигнала, такого как узкий импульс, некоторые инженеры выбирают биполярный источник питания.

Для этого теста биполярный источник питания работает только в квадранте 1 (положительное напряжение, положительный ток), но желаемой характеристикой является скорость биполярного режима. В то время как обычный униполярный источник постоянного тока может создавать длительность импульса 100 мс, а высокопроизводительный униполярный источник постоянного тока может создавать длительность импульса 1 мс, биполярный источник питания часто обеспечивает длительность импульса менее миллисекунд.

Поскольку биполярные источники питания вырабатывают положительные и отрицательные напряжения и токи, они являются идеальным выбором для тестирования магнитных и индуктивных устройств, таких как двигатели, индукторы, магниты, катушки и магнитные датчики. Они также хорошо подходят для генерации сигналов, которые колеблются между положительным и отрицательным напряжением, чтобы имитировать выходной сигнал датчиков.

Кроме того, для тестирования батарей можно использовать биполярные источники питания. Напряжение никогда не становится отрицательным при тестировании батарей, а это значит, что нужны только два из четырех квадрантов биполярного источника питания.

Другое приложение включает тестирование солнечных элементов. При освещении солнечный элемент становится источником энергии. Таким образом, для поглощения выходной энергии солнечной панели требуется электронная нагрузка.

Для тестирования солнечных элементов биполярный источник питания может поглощать ток и действовать как электронная нагрузка в квадранте 2 (где напряжение положительное, а ток отрицательный). Однако другой важный тест касается измерения темнового тока солнечного элемента (рис.3) . В этом тесте солнечный элемент не освещается, а на панель подается обратное (отрицательное) напряжение. Ток будет течь в панель, что позволяет оценить внутреннее сопротивление солнечного элемента и характеристики диода.

% {[data-embed-type = “image” data-embed-id = “5df275e5f6d5f267ee20bafa” data-embed-element = “aside” data-embed-align = “left» data-embed-alt = “Содержание электронного дизайна Com Content 74579 74579 Рис. 3 Sm “data-embed-src =” https: //img.electronicdesign.com / files / base / ebm / electronicdesign / image / 2012/10 / electronicdesign_com_content_content_74579_74579_fig3_sm.png? auto = format & fit = max & w = 1440 “data-embed-caption =” “]}%
3. При измерении темнового тока солнечной элемент, биполярный источник питания создает отрицательное напряжение и переводит солнечную панель в состояние обратного смещения.

При биполярном питании тест может выполняться в прямом направлении, при этом солнечная панель вырабатывает энергию, а биполярный источник питания действует как электронная нагрузка.Впоследствии может быть проведен тест темнового тока, при котором биполярный источник питания создает отрицательное напряжение и переводит солнечную панель в состояние обратного смещения.

Резюме

Биполярный источник питания кажется идеальным источником питания, поскольку он может обеспечивать любое напряжение от положительного до нуля и до отрицательного. Однако в нем есть несколько ограничений. Во-первых, из-за сложности конструкции эти блоки питания обычно намного дороже, чем их униполярные блоки питания постоянного тока.

Во-вторых, стандартные униполярные блоки питания постоянного тока могут адекватно работать с большинством приложений питания постоянного тока, поэтому большинство производителей блоков питания не предлагают широкий выбор биполярных блоков питания. Таким образом, найти правильный биполярный источник питания может быть сложно. Таким образом, биполярные источники питания, как правило, доступны только в качестве специализированных продуктов (например, очень высокоточные измерительные блоки для источников малой мощности или большие и мощные источники).

В-третьих, большинство биполярных источников питания являются линейными.Следовательно, они довольно большие и тяжелые, особенно на большой мощности.

БИПОЛЯРНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ БЫСТРЫХ КОРРЕКТОРОВ В ОБНОВЛЕНИИ APS * (Конференция)

Ван, Джу, и Спрау, Гэри. БИПОЛЯРНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ БЫСТРЫХ КОРРЕКТОРОВ В ОБНОВЛЕНИИ APS * . США: Н. П., 2017. Интернет. DOI: 10,18429.

Ван, Джу и Спрау, Гэри. БИПОЛЯРНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ БЫСТРЫХ КОРРЕКТОРОВ В ОБНОВЛЕНИИ APS * . Соединенные Штаты. https://doi.org/10.18429

Ван, Джу, и Спрау, Гэри. Солнце . «ШИРОКОПОЛОСНЫЙ БИПОЛЯРНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ БЫСТРЫХ КОРРЕКТОРОВ В ОБНОВЛЕНИИ APS *». Соединенные Штаты. https://doi.org/10.18429. https://www.osti.gov/servlets/purl/1389074.

@article {osti_1389074,
title = {ШИРОКОПОЛОСНЫЙ БИПОЛЯРНЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ БЫСТРЫХ КОРРЕКТОРОВ В ОБНОВЛЕНИИ APS *},
author = {Ван, Джу и Спрау, Гэри},
abstractNote = {Модернизация многогранного ахромата (MBA) APS требует быстрого биполярного источника питания для магнитов быстрой коррекции.Основное требование к характеристикам источника питания включает полосу пропускания слабого сигнала 10 кГц для выходного тока. Это требование представляет проблему для конструкции из-за высокой индуктивности магнитной нагрузки и ограниченного входного постоянного напряжения. Был разработан и успешно испытан прототип источника постоянного / постоянного тока, использующий Н-мостовую схему MOSFET с ШИМ 500 кГц. Прототип обеспечивает полосу пропускания 10 кГц с ослаблением менее 3 дБ для сигнала 0,5% от максимального рабочего тока 15 ампер.В этой статье представлена ​​конструкция силовой цепи, метод ШИМ, контур управления и результаты испытаний.},
doi = {10.18429},
url = {https://www.osti.gov/biblio/1389074}, journal = {},
номер =,
объем =,
place = {United States},
год = {2017},
месяц = ​​{6}
}

Биполярный источник питания – 4-квадрантный источник питания Lineair

Лист данных BOP

BOP 100, 200 и 400 Вт (линейный) биполярный источник питания

---

Kepco, Inc BOP 100 Вт, 200 Вт и 400 Вт – это высокоскоростные операционные усилители с полным 4-квадрантным биполярным режимом работы.Их выход поддерживает как устойчивый постоянный ток, так и воспроизведение сигналов переменного тока произвольной формы. Выходы напряжения и тока можно регулировать плавно и линейно во всем номинальном плюсовом и минусовом диапазонах, плавно переходя через ноль без переключения полярности. BOP может управляться стандартно с передней панели и / или посредством аналогового управления. Дополнительно BOP может управляться с помощью 16-битной интерфейсной сменной карты GPIB / RS232. Аналоговые счетчики BOP могут быть опционально заменены цифровыми счетчиками.

Оптимизированная модель для индуктивных и емкостных нагрузок

---

В качестве опции (суффикс L) модели Kepco на 200 Вт (кроме BOP 200-1M) и 400 Вт BOP могут быть оптимизированы для управления индуктивными нагрузками. Эти блоки BOP разработаны для стабильной работы в режиме ограничения тока или тока для нагрузок до 1 Генри. Они также устойчивы при любой комбинации нагрузок серии R-L.

В качестве опции (суффикс C) модели Kepco на 200 Вт (кроме BOP 200-1M) и 400 Вт BOP могут быть оптимизированы для управления емкостными нагрузками до 10 миллифарад.

Характеристики продукта Биполярный источник питания

---

• Модели мощностью 100, 200 и 400 Вт
• ± 20, 36, 50, 72, 100 и 200 вольт модели
• Источник 100% и сток 50% номинальной выходной мощности
• Отдельные цепи управления напряжением и током с автоматическим переключением между основным каналом и ограничительным каналом
• Доступ к элементам управления и флаговым сигналам через 50-контактный порт на задней панели
• Обнуляемый предусилитель для масштабирования и суммирования внешних сигналов
• Дополнительные цифровые измерители (суффикс -D)
• Дополнительное цифровое управление через GPIB или RS 232 (суффикс -4886)
• Новый Дополнительное цифровое управление через Ethernet (суффикс -802E)
• Параллельное и последовательное соединение идентичных моделей
• Установка в стандартные 19-дюймовые стойки
• Гарантия 5 лет

Дополнительная информация

---

Пожалуйста, используйте форму ниже, чтобы запросить дополнительную информацию о биполярном источнике питания Kepco.

NF Corporation: серия BP

	Выходное напряжение с широким диапазоном ± 60 В (120 В (размах)) (Возможен сдвиг уровня напряжения: выходное напряжение до +115 В)
	10 моделей, от ± 10 А до ± 100 А
	Широкая полоса пропускания: от постоянного тока до 150 кГц (режим CV)
	Быстрый ответ: время нарастания / спада 2.5 мкс (режим CV)
	Четырехквадрантный режим: возможны источник и приемник
	Функция последовательности до 255 шагов
	Постоянный ток, синусоидальная волна, прямоугольная волна и произвольная волна
	Два режима выбора, постоянное напряжение / постоянный ток
	Функция калибровки отклика
	Ограничитель напряжения / тока, функция измерения
	USB / внешнее управление IO
	Аналоговый вход в качестве усилителя мощности
	Управляющее программное обеспечение в комплекте (регистрация данных, редактирование последовательности / произвольной формы сигнала)
	Потребляемая мощность: трехфазная, 3-проводная или трехфазная, 4-проводная (укажите в заказе, от BP4640 до BP46100)

Интеллектуальный 4-х квадрантный биполярный источник питания от Kikusui

Новые блоки питания PBZ

Kikusui позволяют изменять полярность без замены клемм.Просто измените выходной контроль, чтобы плавно пройти через ноль. Четырехквадрантный режим работы позволяет источнику питания работать либо как источник, либо как нагрузка.

PBZ – это не только источники питания, но и мощные генераторы сигналов произвольной формы с синусоидальными / квадратными / треугольными выходами и частотой (до 100 кГц) плюс переменное время нарастания (от 3,5 мкс). Есть функции плавного пуска / останова, линейного увеличения / уменьшения, переменного тока на постоянный ток и программируемая пользователем функция последовательности.

В настоящее время две модели (+/- 20V / + / – 20A) и (+/- 40V / + / – 10A).Устройства можно подключать параллельно для получения большего тока.

Серия PBZ представляет собой регулируемый источник постоянного тока биполярного типа, который может непрерывно изменять полярность + и -, проходя через 0, без изменения выходной клеммы.

Приняв систему «Переключение + линейность», PBZ может реализовать как резкое снижение веса, так и высокую скорость работы с низким уровнем шума. Поскольку работа охватывает 4 квадранта, мощность может подаваться (источник) и потребляться (потребляться). PBZ также может управлять индуктивными или емкостными нагрузками.Устройство также оснащено функцией генератора сигналов, которая позволяет создавать формы сигналов и последовательности. PBZ также может синхронизироваться, что требуется для испытаний на изменение напряжения, и его также можно расширить для приложений с большим током за счет параллельной работы ведущего и ведомого устройства.

Характеристики

* Низкая пульсация и шум (в режиме CV)

Для пульсаций 2 мВ среднеквадр., Шум 20 мВ (размах) (PBZ20-20)

* Функция генерации сигнала

В дополнение к основным синусоидальным, квадратным и треугольным сигналам серия PBZ оснащена определяемой пользователем функцией генерации сигналов, которая может регистрировать до 16 сигналов.Он позволяет при необходимости устанавливать амплитуду, частоту, начальную фазу, развертку частоты и коэффициент прямоугольной волны.

16 определяемых пользователем сигналов можно свободно редактировать, а исходные созданные и отредактированные формы сигналов можно зарегистрировать и легко вызвать для использования. Функция последовательности позволяет установить каждую форму сигнала как отдельный шаг, и в 16 программах можно установить максимум 1024 шага.

* Функция последовательности

Базовые синусоидальные, треугольные и прямоугольные сигналы, а также 16 определяемых пользователем сигналов могут быть установлены в качестве шага последовательности, что позволяет легко создавать даже сложные последовательности.Последовательности состоят из 1024 шагов. Эта комбинация шагов формирует программу, и из 1024 шагов можно выделить и задать максимум 16 программ. При выполнении последовательностей, помимо выполнения одной программы, функция сценария также позволяет комбинировать и выполнять несколько программ по мере необходимости.

Скрипт – это функция, которая определяет последовательность и количество повторов для установленных программ. В одном скрипте можно установить не более 50 строк. Можно установить по 1 скрипту для режима CV и CC.

Как показано на рисунке, когда Программа 1 использует 8 шагов, 1024-8 = 1016, оставшиеся 1016 шагов могут быть распределены между оставшимися 15 программами.

* Функция синхронизированной работы

Эта функция синхронизирует выходную мощность, когда последовательность выполняется с использованием нескольких PBZ. Это предотвращает возникновение отклонений во времени даже при выполнении длинной последовательности.

* При запуске возникает задержка до 1 мкс.

* Функция параллельной работы

Эта функция увеличивает выходной ток.Это позволяет подключать несколько устройств параллельно в соответствии с требуемым током. С двумя стандартными блоками одной модели и дополнительным комплектом для параллельной работы пользователь может легко завершить настройку.

Хотя до 5 блоков могут работать параллельно, если будут использоваться 3 или более блоков, проконсультируйтесь с нами.

* Однополярный режим

Эта функция уникальна для данного продукта. Поскольку напряжение является униполярным, эта функция называется «униполярным режимом». При однополярном питании, хотя ток течет в одном направлении, в униполярном режиме все еще можно подавать ток в обоих направлениях (источник и сток).Как показано на диаграмме, на графике с перпендикулярными осями напряжения (вертикаль) и тока (горизонталь) работа возможна в квадранте 1 и квадранте 2 (2 квадранта). В биполярном режиме есть зоны ограничения мощности (PBZ20-20: 100 Вт, PBZ40-10: 180 Вт) в квадрантах 2 и 4. Однако в однополярном режиме работа возможна во всей области квадранта 2.

* Другое

o Режим выбора CV / CC

o Функция памяти

o Функции защиты (перенапряжение / перегрузка по току / перегрев / ограничение мощности)

o Точная настройка

o Блокировка клавиш

o Дистанционное измерение

o Выходное напряжение / Монитор тока

o Внешний контроль напряжения / сопротивления

o Вход внешнего сигнала

o Выход сигнала состояния

.