Схемы мощных блоков питания умзч: Блок питания для УМЗЧ своими руками

1.1 Трансформатор – должен иметь ДВЕ ВТОРИЧНЫЕ ОБМОТКИ … Или одну вторичную обмотку с отводом от средней точки (очень редко). Итак, если у вас трансформатор с двумя вторичными обмотками, то их необходимо подключать, как показано на схеме. Те. начало одной обмотки с концом другой (начало обмотки обозначено черной точкой, это показано на схеме).Напутал, ничего не выйдет. Когда обе обмотки подключены, проверяем напряжение в точках 1 и 2. Если есть напряжение, равное сумме напряжений обеих обмоток, значит, вы все подключили правильно. Точка соединения двух обмоток будет «общей» (земля, рамка, GND, называйте это как хотите). Это первая распространенная ошибка, как мы видим: обмоток должно быть две, а не одна.
Теперь вторая ошибка: В даташите (техническом описании микросхемы) на микросхему TDA7294 указано: для нагрузки 4 Ом рекомендуется питание +/- 27.Ошибка в том, что люди часто берут трансформатор с двумя обмотками 27В, ЭТО НЕ ДЕЛАЙТЕ !!! Когда вы покупаете трансформатор, на нем пишут действующее значение , а вольтметр также показывает вам действующее значение. После выпрямления напряжения им заряжаются конденсаторы. И они заряжаются до значения амплитуды , что в 1,41 (корень из 2) раз больше действующего значения. Следовательно, чтобы микросхема имела напряжение 27В, то обмотки трансформатора должны быть на 20В (27/1.41 = 19,14 Так как трансформаторы не вырабатывают такое напряжение, то берем самое близкое: 20В). Думаю, суть ясна.
Теперь о мощности: чтобы ТДА выдавал свои 70Вт, ему нужен трансформатор мощностью не менее 106Вт (КПД микросхемы 66%), желательно больше. Например, трансформатор на 250Вт очень подходит для стереоусилителя на TDA7294

1.2 Выпрямительный мост – Как правило, тут вопросов нет, но все же.Я лично предпочитаю устанавливать выпрямительные мосты, потому что с 4 диодами возиться не надо, так удобнее. Мост должен иметь следующие характеристики: обратное напряжение 100В, прямой ток 20А. Ставим такой мост и не переживаем, что в один прекрасный день он перегорит. Такого моста хватит на две микросхемы и емкость конденсаторов в БП 60’000мкФ (когда конденсаторы заряжены, через мост проходит очень большой ток)

1.3 Конденсаторы – Как видите, в схеме питания используются 2 типа конденсаторов: полярные (электролитические) и неполярные (пленочные).Неполярные (C2, C3) необходимы для подавления радиопомех. По емкости ставьте что будет: от 0,33мкФ до 4мкФ. Желательно поставить наши К73-17, конденсаторы неплохие. Полярные (C4-C7) необходимы для подавления пульсаций напряжения, к тому же они отдают свою энергию на пиках нагрузки усилителя (когда трансформатор не может обеспечить необходимый ток). Что касается емкости, люди до сих пор спорят, сколько еще нужно. На собственном опыте понял, что на одну микросхему достаточно 10000 мкФ на плечо.Напряжение конденсатора: выбирайте сами, в зависимости от блока питания. Если у вас трансформатор на 20В, то выпрямленное напряжение будет 28,2В (20 х 1,41 = 28,2), конденсаторы можно поставить на 35В. То же самое и с неполярными. Вроде ничего не пропустил …
В итоге мы получили блок питания, содержащий 3 вывода: «+», «-» и «общий». Закончив с блоком питания, перейдем к микросхеме. .

2) Микросхемы TDA7294 и TDA7293

2.1.1 Описание выводов микросхемы TDA7294
1 – Сигнальная земля

4 – Тоже сигнальная земля
5 – Выход не используется, можно смело отламывать (главное не перепутать !!!)

7 – «+» источник питания
8 – «-» источник питания

11 – не используется
12 – не используется
13 – «+» источник питания
14 – выход микросхемы
15 – «-» источник питания

2.1.2 Описание выводов микросхемы TDA7293
1 – Сигнальная земля
2 – Инверсный вход микросхемы (в штатной схеме сюда подключается ОС)
3 – Неинвертированный вход микросхемы, здесь мы подаем аудиосигнал через блокирующий конденсатор C1
4 – Также сигнальная земля
5 – Ограничитель, в принципе, совершенно ненужная функция
6 – Bootstrap
7 – Блок питания “+”
8 – Блок питания “-”
9 – Выход St-By.Предназначен для перевода микросхемы в дежурный режим (т.е., грубо говоря, усилительная часть микросхемы отключена от источника питания)
10 – Отключение выхода. Предназначен для ослабления входного сигнала (грубо говоря вход микросхемы отключен)
11 – Вход конечного каскада усиления (используется при каскадном подключении микросхем TDA7293)
12 – Сюда подключается конденсатор POS (С5) при питании напряжение превышает +/- 40 В
13 – «+» источник питания
14 – Выход микросхемы
15 – «-» источник питания

2.2 Разница между микросхемами TDA7293 и TDA7294
Такие вопросы встречаются постоянно, поэтому вот основные отличия TDA7293:
– Возможность параллельного подключения (полная фигня, нужен мощный усилитель – собирайте на транзисторах и будете доволен)
– Повышенная мощность (на пару десятков ватт)
– Повышенное напряжение питания (иначе предыдущий пункт не был бы актуален)
– Еще вроде говорят, что все это сделано на полевых транзисторах (что за точка?)
В этом вроде все отличия, от себя добавлю, что все TDA7293 имеют повышенную глючность – слишком часто горят.

– Как подключить светодиод для управления запуском усилителя BM2033?
– Светодиод должен быть подключен параллельно к любому плечу источника питания. Не забудьте установить токоограничивающее R = 1 кОм последовательно со светодиодом.

VM2033 это просто сказка! Заменил на него сгоревший канал в старом “Старт 7235”. Качает в 1,5-2 раза мощнее, чем раньше, при этом меньше нагревается. Теперь хочу заменить их на клеммы в “Вега122”.Только одна мелочь меня огорчила – по неосторожности прикрутил микросхему прямо к радиатору. В результате пришлось перепаять саму микросхему и восстановить сгоревшую дорожку.

Казалось бы, может быть проще подключить усилитель к блоку питания и можно будет наслаждаться любимой музыкой?

Однако, если вспомнить, что усилитель по существу модулирует напряжение блока питания по закону входного сигнала, становится понятно, что к проектированию и установке блока питания следует подходить очень ответственно.

В противном случае допущенные при этом ошибки и просчеты могут испортить (в плане звука) любой, даже самый качественный и дорогой усилитель.

Удивительно, но чаще всего для питания усилителей используются простые схемы с трансформатором, выпрямителем и сглаживающим конденсатором. Хотя в большинстве электронных устройств сегодня используются стабилизированные блоки питания. Причина этого в том, что дешевле и проще сконструировать усилитель с высоким коэффициентом подавления пульсаций источника питания, чем сделать относительно мощный регулятор.Сегодня уровень подавления пульсаций типового усилителя составляет около 60 дБ на частоте 100 Гц, что практически соответствует параметрам стабилизатора напряжения. Использование источников в усилительных каскадах постоянного тока, дифференциальных каскадов, отдельных фильтров в цепях каскадного питания и других схемотехнических приемов позволяет добиться еще больших значений.

Питание Выходные каскады чаще всего делают нестабилизированными. Благодаря наличию в них 100% отрицательной обратной связи предотвращается единичное усиление, наличие LOS, проникновение фона и пульсации питающего напряжения на выход.

Выходной каскад усилителя по сути является регулятором напряжения (мощности) до тех пор, пока он не перейдет в режим ограничения (ограничения). Затем пульсации питающего напряжения (с частотой 100 Гц) модулируют выходной сигнал, который звучит просто ужасно:

Если для усилителей с однополярным питанием модулируется только верхняя полуволна сигнала, то для усилителей с биполярным питанием модулируются обе полуволны сигнала. У большинства усилителей такой эффект есть при высоких сигналах (мощностях), но на технических характеристиках это никак не отражается… В хорошо спроектированном усилителе клиппирования не должно происходить.

Чтобы проверить свой усилитель (а точнее, блок питания усилителя), вы можете поэкспериментировать. Подайте сигнал на вход усилителя с частотой немного выше, чем вы слышите. В моем случае достаточно 15 кГц :(. Увеличивайте амплитуду входного сигнала до тех пор, пока усилитель не войдет в клиппинг. В этом случае вы услышите гул (100 Гц) в динамиках. По его уровню вы можете оценить качество блок питания усилителя.

Предупреждение! Обязательно выключите твиттер вашей акустической системы перед этим экспериментом, иначе он может потерпеть неудачу.

Стабилизированный источник питания избегает этого эффекта и приводит к меньшим искажениям при длительных перегрузках. Однако с учетом нестабильности сетевого напряжения потери мощности на самом стабилизаторе составляют примерно 20%.

Другой способ уменьшить эффект клиппинга – пропустить каскады через отдельные RC-фильтры, что также несколько снижает мощность.

В серийной технике это используется редко, так как помимо снижения мощности увеличивается и стоимость изделия.Кроме того, использование стабилизатора в усилителях класса AB может привести к возбуждению усилителя из-за резонанса контуров обратной связи усилителя и стабилизатора.

Потери мощности можно значительно снизить, используя современные импульсные блоки питания. Тем не менее, здесь возникают другие проблемы: низкая надежность (количество элементов в таком блоке питания намного больше), высокая стоимость (при единичном и мелкосерийном производстве), высокий уровень радиопомех.

Типовая схема питания усилителя с выходной мощностью 50 Вт показана на рисунке:

Выходное напряжение сглаживающих конденсаторов составляет примерно 1.В 4 раза выше выходного напряжения трансформатора.

Несмотря на эти недостатки, при питании усилителя от нестабилизированного источника можно получить некоторый бонус – кратковременная (пиковая) мощность выше мощности блока питания из-за большой емкости конденсаторов фильтра. Опыт показывает, что на каждые 10 Вт выходной мощности требуется минимум 2000 мкФ. За счет этого эффекта можно сэкономить на силовом трансформаторе – можно использовать менее мощный и, соответственно, более дешевый трансформатор.Имейте в виду, что измерения стационарного сигнала не обнаруживают этого эффекта, он проявляется только во время кратковременных пиков, то есть при прослушивании музыки.

Стабилизированный блок питания такого эффекта не дает.

Считается, что в аудиоустройствах лучше использовать параллельные стабилизаторы, так как токовая петля замкнута в локальной петле нагрузки-стабилизатора (питание исключено), как показано на рисунке:

Установка разделительного конденсатора на выходе дает такой же эффект.Но в этом случае нижняя частота усиливаемого сигнала ограничивает.

Наверное, каждому радиолюбителю знаком запах сгоревшего резистора. Это запах горящей эпоксидной смолы лака и … денег. Между тем, дешевый резистор может спасти ваш усилитель!

Автор при первом включении усилителя в цепях питания вместо предохранителей устанавливает низкоомные (47-100 Ом) резисторы, которые в несколько раз дешевле предохранителей.Это не раз избавляло дорогостоящие элементы усилителя от ошибок монтажа, неправильной настройки тока покоя (регулятор был установлен на максимум вместо минимума), обратной полярности мощности и т. Д.

На фото усилитель, в котором установщик перепутал транзисторы TIP3055 с TIP2955.

Транзисторы в итоге не повредились. Все закончилось хорошо, но не для резисторов, и комнату пришлось проветривать.

При проектировании печатных плат для блоков питания не только не забывайте, что медь не является сверхпроводником.Это особенно важно для «заземляющих» (общих) проводников. Если они тонкие и образуют замкнутые цепи или длинные цепи, то из-за протекающего по ним тока получается падение напряжения и потенциал в разных точках оказывается разным.

Для минимизации разности потенциалов принято общий провод (землю) распределять в виде звезды – когда проводник идет к каждому потребителю. Термин «звезда» не следует понимать буквально. На фото пример такой правильной разводки общего провода:

В ламповых усилителях сопротивление анодной нагрузки каскадов достаточно высокое, порядка 4 кОм и выше, а токи не очень высокие, поэтому сопротивление проводников существенной роли не играет.В транзисторных усилителях сопротивление каскадов намного ниже (нагрузка обычно имеет сопротивление 4 Ом), а токи намного выше, чем в ламповых усилителях. Поэтому влияние проводников здесь может быть очень значительным.

Сопротивление следа на печатной плате в шесть раз выше, чем сопротивление порезам медного провода той же длины. Диаметр берется 0,71мм, это типичный провод, используемый при установке ламповых усилителей.

0,036 Ом против 0.0064 Ом! Учитывая, что токи в выходных каскадах транзисторных усилителей могут быть в тысячу раз выше, чем ток в ламповом усилителе, мы находим, что падение напряжения на проводниках может составлять 6000! В раз больше. Возможно, это одна из причин, почему транзисторные усилители звучат хуже ламповых. Это также объясняет, почему собранные на печатных платах ламповые усилители часто звучат хуже, чем поверхностный прототип.

Не забывайте закон Ома! Для уменьшения сопротивления печатных проводников можно использовать различные методы.Например, покрыть дорожку толстым слоем олова или припаять толстую луженую проволоку вдоль дорожки. Варианты показаны на фото:

Для предотвращения проникновения сетевого фона в усилитель необходимо принять меры против проникновения импульсов заряда конденсаторов фильтра в усилитель. Для этого дорожки от выпрямителя должны идти прямо на конденсаторы фильтра. По ним циркулируют мощные импульсы зарядного тока, поэтому к ним больше ничего нельзя подключить.цепи питания усилителя должны быть подключены к выводам конденсаторов фильтра.

Правильное подключение (установка) блока питания усилителя с однополярным питанием показано на рисунке:

Увеличение нажатием

На рисунке показан вариант печатной платы:

Большинство нерегулируемых источников питания имеют только один сглаживающий конденсатор после выпрямителя (или несколько параллельно).Чтобы улучшить качество питания, можно использовать простой прием: разделить одну емкость на две и подключить между ними небольшой резистор на 0,2–1 Ом. В этом случае даже две емкости меньшего номинала могут оказаться дешевле одной большой.

Это приводит к более плавным колебаниям выходного напряжения с более низкими гармониками:

При больших токах падение напряжения на резисторе может стать значительным. Чтобы ограничить его до 0,7 В, можно параллельно резистору подключить мощный диод.В этом случае, однако, на пиках сигнала, когда диод открывается, пульсации выходного напряжения снова становятся «жесткими».

Продолжение следует …

Статья подготовлена ​​по материалам журнала «Практическая электроника каждый день»

Вольный перевод: Главный редактор РадиоГазеты

В этом разделе представлены некоторые варианты реализации блоков питания PP для усилителей. Схема питания с разделением конденсаторной батареи резисторами с сопротивлением в пределах 0.15-0,47 Ом предложил Л.Зуев:

Макет блока питания УНЧ от Владимира Лепехина в выложенном формате

Для УНЧ Натали были разведены платы электролитических конденсаторов с посадочным диаметром d = 30, 35 и 40 мм с защелкивающимися выводами

Схема со стабилизированным питанием для ВН-А и операционного усилителя на м / с M5230L

Для проекта усилитель ASR на MOSFET с текущим ООООС от Maxim_A (Андрей Константинович), В.Лепехин разделил платы на маломощный блок питания для УН-а усилителя и мощный блок питания для выходного каскада.

плата с низким энергопотреблением сверху

плата питания с низким энергопотреблением снизу

блок питания ULF top

плата питания ULF снизу

Для реализации двойного моно на таких платах будут использоваться блоки питания:

BP ULF V2012EA

Этот блок питания используется для питания ВК (выходной каскад).Возможна установка электролитов с защелкивающимся креплением на плату диаметром до 30 мм; возможна установка диодов в корпусах ТО220-3 и ТО220-2, что расширяет диапазон используемых диодов. Размеры ПП 66 х 88 мм.

Для питания UN- и с отдельным блоком питания будет использоваться следующая плата блока питания:

BP ULF V2012EA

Размеры ПП 66 х 52 мм. Посадка диодов универсальная, возможна поставка вывода и в корпусе ТО220-2 посадка электролитов диаметром до 25 мм.

Блок питания для унч своими руками. Импульсный источник питания для усилителя мощности НЧ

Создание хорошего источника питания для усилителя мощности (УНЧ) или другого электронного устройства – очень сложная задача. От того, какой будет источник питания, зависит качество и стабильность всего устройства.

В этой публикации я расскажу о том, как сделать простой трансформаторный блок питания для своего самодельного усилителя мощности низкой частоты Phoenix P-400.

Такой простой блок питания можно использовать для питания различных схем усилителя мощности низкой частоты.

Предисловие

Для будущего блока питания (БП) усилителя у меня уже был тороидальный сердечник с намотанной первичной обмоткой на ~ 220В, поэтому задача выбора «импульсный БП или на базе сетевого трансформатора» не представляла проблем.

имеют небольшие габариты и вес, высокую выходную мощность и высокий КПД. Блок питания на основе сетевого трансформатора тяжелый, простой в изготовлении и настройке, а также не должен иметь дело с опасными напряжениями при настройке схемы, что особенно важно для таких новичков, как я.

Трансформатор тороидальный

по сравнению с трансформаторами на армированных сердечниках из W-образных пластин имеют ряд преимуществ:

• меньше по объему и весу;
• выше КПД;
• лучшее охлаждение обмоток.

Первичная обмотка уже содержала около 800 витков провода ПЭЛШО 0,8 мм, она была залита парафином и изолирована слоем тонкой ленты из фторопласта.

Измерив приблизительные размеры железа трансформатора, вы можете рассчитать его общую мощность, таким образом, вы сможете оценить, подходит ли сердечник для получения необходимой мощности или нет.

Рис. 1. Размеры железного сердечника тороидального трансформатора.

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

Например, рассчитаем трансформатор с размерами железа: D = 14см, d = 5см, h = 5см.

• Площадь окна = 3,14 * (5 см / 2) * (5 см / 2) = 19,625 см 2
• Площадь сечения = 5 см * ((14 см-5 см) / 2) = 22.5 см 2
• Общая мощность = 19,625 * 22,5 = 441 Вт.

Общая мощность трансформатора, который я использовал, оказалась явно меньше, чем я ожидал – где-то около 250 Вт.

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 увеличится примерно в 1,3… 1,4 раза по сравнению с переменным напряжением, подаваемым на вход такого выпрямителя.

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

Следуя тому же принципу, я произвел приблизительный расчет значений напряжения для других вторичных обмоток трансформатора.

Для питания остальных электронных блоков усилителя было решено намотать несколько отдельных вторичных обмоток. Для намотки катушек медным эмалированным проводом был изготовлен деревянный челнок. Также он может быть выполнен из стеклопластика или пластика.

Рис. 2. Челнок для намотки тороидального трансформатора.

Обмотка проводилась эмалированным медным проводом, в наличии:

• на 4 силовые обмотки УМЗЧ – провод диаметром 1.5 мм;
• для остальных обмоток – 0,6 мм.

Число витков вторичной обмотки я выбрал экспериментально, так как не знал точное число витков первичной обмотки.

Суть метода:

1. Выполняем намотку 20 витков любого провода;
2. Подключаем первичную обмотку трансформатора к сети ~ 220В и замеряем напряжение на обмотке 20 витков;
3. Делим необходимое напряжение на полученное из 20 витков – узнаем, сколько раз по 20 витков нужно на обмотку.

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

Расчет длины необходимого провода производился следующим образом: намотал 20 витков провода, сделал на нем отметку маркером, размотал и измерил его длину. Разделил необходимое количество витков на 20, умножил полученное значение на длину 20 витков провода – у меня получилась примерно необходимая длина провода для намотки.Добавив к общей длине 1-2 метра приклада, можно намотать провод на волан и безопасно отрезать его.

Например: нужно 100 витков провода, длина 20 витков витка 1,3 метра, узнаем сколько раз нужно намотать 1,3 метра, чтобы получилось 100 витков – 100/20 = 5, узнаем общую длину проволоки (5 штук по 1,3м) – 1,3 * 5 = 6,5м. Добавьте 1,5 м для ложа и получите длину – 8 м.

Для каждой последующей обмотки измерение следует повторять, так как с каждой новой обмоткой длина провода, необходимая для одного витка, будет увеличиваться.

Для намотки каждой пары обмоток на 25 Вольт на шаттле было проложено сразу два провода параллельно (на 2 обмотки). После намотки конец первой обмотки соединяется с началом второй – у биполярного выпрямителя получается две вторичные обмотки с подключением посередине.

После намотки каждой из пар вторичных обмоток для питания цепей УМЗЧ они были изолированы тонкой фторопластовой лентой.

Таким образом было намотано 6 вторичных обмоток: четыре для питания УМЗЧ и еще две для питания остальной электроники.

Ниже представлена ​​принципиальная схема блока питания моего самодельного усилителя мощности.

Рис. 2. Принципиальная схема блока питания самодельного усилителя мощности НЧ.

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

Резисторы R1 и R2 необходимы для разряда электролитических конденсаторов, когда линии питания отключены от цепей усилителя мощности.

В моем УМЗЧ 4 канала усиления, их можно включать и выключать попарно с помощью переключателей, переключающих силовые линии платка УМЗЧ с помощью электромагнитных реле.

Резисторы R1 и R2 можно исключить из схемы, если источник питания постоянно подключен к платам УМЗЧ, в этом случае электролитические емкости будут разряжаться по цепи УМЗЧ.

Диоды КД213 рассчитаны на максимальный прямой ток 10А, в моем случае этого достаточно.Диодный мост Д5 рассчитан на ток не менее 2-3А, собрал его из 4-х диодов. C5 и C6 – конденсаторы, каждый из которых состоит из двух конденсаторов емкостью по 10 000 мкФ 63 В.

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

Расшифровка названий на схеме:

• STAB – стабилизатор напряжения без регулирования, ток не более 1А;
• STAB + REG – регулируемый стабилизатор напряжения, ток не более 1А;
• STAB + POW – регулируемый стабилизатор напряжения, ток ок.2-3А.

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

Uout = 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, Uout = 1,25 * (1 + 1200/240) = 7,5 В.

Дизайн

Вот как планировалось использовать напряжения от блока питания:

• + 36V, -36V – усилители мощности на TDA7250
• 12В – электронные регуляторы громкости, стереопроцессоры, индикаторы выходной мощности, схемы терморегулирования, вентиляторы, подсветка;
• 5V – указатели температуры, микроконтроллер, цифровая панель управления.

ИС и транзисторы регулятора напряжения были прикреплены к небольшим радиаторам, которые я снял с неработающих компьютерных блоков питания. Кожухи крепились к радиаторам через изолирующие прокладки.

Печатная плата состоит из двух частей, каждая из которых содержит биполярный выпрямитель для схемы УМЗЧ и необходимый набор стабилизаторов напряжения.

Рис. 4. Одна половина платы блока питания.

Рис.5. Другая половина платы блока питания.

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

Позже при отладке пришел к выводу, что сделать стабилизаторы напряжения на отдельных платах будет намного удобнее. Тем не менее вариант «все на одной плате» тоже по-своему неплох и удобен.

Также выпрямитель для УМЗЧ (схема на рисунке 2) может быть собран поверхностным монтажом, а схемы стабилизатора (рисунок 3) в необходимом количестве – на отдельных печатных платах.

Подключение электронных компонентов выпрямителя показано на рисунке 7.

Рис. 7. Схема подключения биполярного выпрямителя -36В + 36В при поверхностном монтаже.

Соединения должны выполняться с использованием толстых изолированных медных проводов.

Диодный мост с конденсаторами 1000 пФ можно разместить отдельно на радиаторе. Установка мощных диодов (планшетов) КД213 на один общий радиатор должна производиться через изолирующие термопрокладки (терморезиновые или слюдяные), так как один из выводов диода соприкасается с его металлической накладкой!

Для фильтрующего контура (электролитические конденсаторы 10000 мкФ, резисторы и керамические конденсаторы 0.1-0,33 мкФ) можно быстро собрать небольшую панель – печатную плату (рисунок 8).

Рис. 8. Пример панели с вырезами из стеклопластика для установки выпрямительных сглаживающих фильтров.

Для изготовления такого панно вам понадобится прямоугольный кусок стеклопластика. Самодельным резаком (рисунок 9), сделанным из ножовки по металлу, разрезаем медную фольгу по всей длине, затем перпендикулярно разрезаем одну из получившихся деталей пополам.

Рис.9. Самодельная ножовка для полотна фрезы, изготовленная на болгарке.

После этого намечаем и просверливаем отверстия под детали и крепеж, зачищаем поверхность меди тонкой наждачной бумагой и лужим флюсом и припоем. Спаиваем детали и подключаем к схеме.

Заключение

Вот такой нехитрый блок питания был сделан для будущего самодельного усилителя мощности звука. Осталось дополнить его мягким запуском и режимом ожидания.

UPD : Юрий Глушнев прислал печатную плату для сборки двух стабилизаторов на напряжения + 22В и + 12В.Он содержит 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, предназначенная для схемы стабилизированного стабилизатора напряжения STAB + REG на базе LM317:

Рис. 11. Печатная плата регулируемого стабилизатора напряжения на микросхеме LM317.

Схема относительно проста и представляет собой биполярный стабилизированный источник питания.Плечи блока питания зеркальные, поэтому схема абсолютно симметрична.

Характеристики источника питания:
Номинальное входное напряжение: ~ 18 … 22 В
Максимальное входное напряжение: ~ 28 В (ограничено напряжением конденсатора)
Максимальное входное напряжение (теоретически): ~ 70 В (ограничено максимальным напряжением выходных транзисторов)
Диапазон выходного напряжения (при ~ 20 В на входе): 12 … 16 В
Номинальный выходной ток (при выходном напряжении 15 В): 200 мА
Максимальный выходной ток (при выходном напряжении 15 В): 300 мА
Пульсации напряжения питания (при номинальном выходе ток и напряжение 15В): 1.8 мВ
Пульсации напряжения питания (при максимальном выходном токе и напряжении 15 В): 3,3 мВ

Этот источник питания может использоваться для питания предусилителей. Блок питания обеспечивает достаточно низкий уровень пульсаций питающего напряжения, при достаточно большом (для предусилителей) токе.

В качестве аналогов транзисторов MPSA42 / 92 можно использовать транзисторы КСП42 / 92 или 2N5551 / 5401. Не забудьте проверить распиновку.
Транзисторы BD139 / BD140 можно заменить на BD135 / 136 или другие транзисторы с аналогичными параметрами, опять же не забываем о распиновке.

Транзисторы VT1 и VT6 необходимо устанавливать на радиатор, место для которого предусмотрено на плате.

В качестве стабилитронов VD2 и VD3 можно использовать любые стабилитроны на напряжение 12 В.

Часто бывает, что у радиолюбителя трансформатор, но только с одной обмоткой, но необходимо на выходе получить биполярное напряжение. Именно для этих целей может быть применена следующая схема:

Схема отличается простотой и универсальностью.На вход схемы может подаваться переменное напряжение в широком диапазоне, ограниченном только допустимым напряжением диодов моста, допустимым напряжением питающих конденсаторов и напряжением FE транзисторов. Выходное напряжение каждого плеча будет равно половине общего напряжения питания или (Uin * 1,41) / 2, например: при входном переменном напряжении 20 В выходное напряжение одного плеча будет (20 * 1,41). ) / 2 = 14В.

В качестве транзисторов VT1 и VT2 можно использовать ЛЮБЫЕ комплементарные транзисторы, только не стоит забывать о распиновке.Хорошими вариантами замены могут быть MPSA42 / 92, KSP42 / 92, BC546 / 556, KT3102 / 3107 и так далее. Также следует учитывать при замене транзисторов на аналоги, их максимально допустимое напряжение CE, оно должно быть не менее выходного напряжения плеча.

В своей практике для питания УМЗЧ я люблю использовать трансформаторы с 4-мя одинаковыми вторичными обмотками для питания УМЗЧ, в частности трансформатор ТА196, ТА163 и подобные. При использовании таких трансформаторов в качестве выпрямителя удобно использовать не мостовую, а двухполупериодную полумостовую схему.Схема самого блока питания представлена ​​ниже:

Для данной схемы можно использовать не только трансформаторы серии ТА, ТАН, ТПП, TN, но и любые другие трансформаторы с 4-мя обмотками одинакового напряжения.

На базе трансформатора ТА196 или других трансформаторов с 4-мя вторичными обмотками может быть организована следующая схема:

Напряжение +/- 40 В (или любое другое, в зависимости от напряжения на обмотках трансформатора) используется для питания усилителя мощности.Шины +/- 15 В могут использоваться для питания предусилителя и входного буфера. Шину + 12В можно использовать для вспомогательных нужд, например: для питания вентилятора, защиты или других устройств, не требовательных к качеству электроснабжения.

В качестве стабилитрона 1N4742 можно использовать любой другой на напряжение 12В, вместо 1N4728 – на напряжение 3,3В.

Вместо транзисторов BD139 / 140 можно использовать любую другую комплементарную пару транзисторов средней мощности на ток 1-2А.Транзисторы VT1, VT2 и VT3 необходимо установить на радиатор.

Нумерация выводов соответствует нумерации выводов трансформатора ТА196 и подобных.

Фотографии некоторых из представленных блоков питания.

Все блоки питания поставляются со 100% протестированными исправными печатными платами.

Перечень радиоэлементов

Обычно «звезда» в усилителе с однополярным питанием является трехлучевой: заземление сигнала, земля конденсаторов силового фильтра и «грязная» земля.Пример показан на рисунке:

масштабирование по щелчку

Здесь под усилителем следует понимать интегральный вариант, а также усилители на дискретных элементах.

Как видите, сигнальная земля подключается к одной балке – здесь токи очень малы, поэтому нет необходимости соединять все элементы отдельными проводниками. Ко второму лучу подключены отдельные проводники выходы сильноточных цепей: выходной каскад, цепь Зобеля, общий выход акустической системы и байпасные конденсаторы.Общий вывод фильтрующего конденсатора блока питания подключен к третьему лучу.

Правильное подключение общего провода к выводам микросхем показано на рисунке:

Выбор «с» – неправильный выбор. Из-за сопротивления дорожки большой ток повысит потенциал слаботочного общего провода относительно вывода микросхемы, что приведет к увеличению искажений.

Продолжение следует …

Статья подготовлена ​​по материалам журнала «Практическая электроника каждый день»

Вольный перевод: Главный редактор «»

Выходная мощность довольно высока, так как основной усилитель собран по известной схеме LANZAR, которая обеспечивает максимальную мощность 390 Вт, но на полную мощность конечно же усилитель не работает. Этот усилитель предназначен для питания сабвуферной головки SONY XPLOD XS-GTX120L, параметры головки показаны ниже.

>> Номинальная мощность – 300 Вт

>>
Пиковая мощность – 1000 Вт

>>
Чувствительность – 86 дБ

>>
Материал диффузора – полипропилен. .

Кроме усилителя сабвуфера, в комплекс входят еще 4 отдельных усилителя, два из которых выполнены на известной микросхеме TDA7384 , в итоге для питания интерьера рассчитано 8 каналов по 40 Вт каждый. акустика.Два других усилителя выполнены на микросхеме TDA2005 , эти микросхемы я использовал по одной причине – они дешевы и имеют хорошее качество звука и выходную мощность. Суммарная мощность установки (номинальная) составляет 650 Вт, пиковая мощность достигает 750 Вт, но разгон до пиковой мощности затруднен, так как мощность этого не позволяет. Для питания автомобильного усилителя сабвуфера на 12 вольт, конечно, недостаточно, поэтому используется преобразователь напряжения.

Первичная обмотка состоит из 10 витков с отводом от середины. Обмотка наматывается сразу с 6 сердечниками по 0.Проволока 8 мм. Сначала наматываем 5 витков по всей длине каркаса, затем изолируем обмотку изолентой и наматываем оставшиеся 5.

Теперь наматываем вторичную обмотку. Он наматывается по тому же принципу, что и первичный, только содержит 40 витков с отводом от середины. Обмотку наматывают сразу 3 жилами из проволоки 0,6-0,8 мм сначала одним плечом (по всей длине каркаса), затем другим. Намотав первую обмотку, положите сверху изоляцию, а вторую половину намотайте аналогично первой. В конце провода снимаются с лака и покрываются оловом. Последний шаг – вставить половинки сердечника и закрепить.

ВАЖНО! Не допускайте зазора между половинками сердечника, это приведет к увеличению тока покоя и к ненормальной работе трансформатора и преобразователя в целом. Можно половинки закрепить скотчем, затем зафиксировать момент клеем или эпоксидной смолой. А пока оставим трансформатор в покое и приступим к сборке схемы. Такой трансформатор способен обеспечить на выходе биполярное напряжение 60-65 вольт, номинальную мощность 350 ватт, максимальную мощность 500 ватт и пиковую мощность 600-650 ватт.

Мастер-генератор прямоугольных импульсов формируются на двухканальном ШИМ-контроллере TL494, настроенном на частоту 50 кГц. Выходной сигнал микросхемы усиливается драйвером на маломощных транзисторах, затем поступает на затворы полевых переключателей. Драйверные транзисторы можно заменить на BC557 или отечественные – КТ3107 и другие аналогичные. Используются полевые транзисторы серии IRF3205 – это N-канальный силовой транзистор с максимальной мощностью 200 Вт.Для каждого плеча используется по 2 таких транзистора. В выпрямительной части блока питания используются диоды серии КД213, хотя подойдут любые диоды с током 10-20 ампер, которые могут работать на частотах 100 кГц и более. Вы можете использовать диоды Шоттки от компьютерных блоков питания. Для фильтрации высокочастотных помех использовались два одинаковых дросселя; они намотаны на кольца от компьютерных блоков питания и содержат 8 витков провода 0,8 мм с 3-мя жилами.

Главный дроссель запитанный, намотан на кольцо от блока питания компьютера (наибольшее по диаметру кольцо), намотан 4-мя жилами провода диаметром 0.8 мм, количество витков 13. Питание преобразователя поступает при стабильном плюсе на вывод управления удалением, затем реле замыкается и преобразователь начинает работать. Реле необходимо использовать с током 40 ампер и более. Полевые переключатели устанавливаются на небольших радиаторах от блока питания компьютера, они прикручиваются к радиаторам через теплопроводящие прокладки. Демпферный резистор 22 Ом должен немного перегреться, это вполне нормально, поэтому нужно использовать резистор на 2 Вт. Теперь вернемся к трансформатору.Необходимо фазировать обмотки и припаять к плате преобразователя. Сначала фазируем первичную обмотку. Для этого нужно припаять начало первой половины обмотки (плеча) к концу второй или наоборот – конец первой к началу второй.

При неправильной фазировке преобразователь либо вообще не заработает, либо полевики слетят, поэтому желательно отметить начало и конец половинок при намотке.Точно так же фазируется вторичная обмотка. Печатная плата – дюйм.

Готовый преобразователь должен работать без свистов и шумов, на холостом ходу радиаторы транзисторов могут немного перегреваться, ток покоя не должен превышать 200 мА. После завершения ПН можно считать, что основная работа сделана. Вы уже можете приступить к сборке схемы LANZAR, но об этом в следующей статье.

Обсудить статью УСИЛИТЕЛЬ СВОИМИ РУКАМИ – БЛОК ПИТАНИЯ

реклама

Попробуем снизить планку и ограничиться модернизацией обычного компьютерного блока питания ATX под необходимые требования.Гм, а что именно будет предметом рассмотрения? Собственно, БП на 300-400 ватт может обеспечить довольно значительную мощность, у него широкий спектр применения. В одной статье сложно охватить необъятное, поэтому мы ограничимся самым распространенным – усилителем низкой частоты, для которого мы постараемся провести переделки.

Блок питания достаточно мощный, хотелось бы по максимуму использовать. Нельзя сделать мощный усилитель на 12 вольт, здесь требуется совсем другой подход – биполярный блок питания с выходным напряжением явно больше 12 В.Если блок питания питает самодельный усилитель, собранный из дискретных элементов, то его напряжение питания может быть любым (в разумных пределах), а здесь интегральные схемы довольно привередливы. Для конкретности возьмем усилитель на – напряжение питания до 100 В (+/- 50 В) с выходной мощностью 100 Вт. Микросхема обеспечивает динамический ток до 10 ампер, что определяет максимальный ток нагрузки блок питания.

Вроде бы все понятно, осталось уточнить уровень выходного напряжения.Допускается работа от источника питания 100 В (+/- 50 В), но попытка выбрать это значение для выходного напряжения будет большой ошибкой. Микросхемы крайне негативно относятся к предельным режимам работы, особенно при одновременном максимальном значении нескольких параметров – напряжения питания и мощности. К тому же в обычной квартире вряд ли имеет смысл обеспечивать столь высокий уровень мощности даже для низкочастотных колонок с их низким КПД.

Схема качественного умзч на полевых транзисторах.Мощный умзч на полевых транзисторах. Блок импульсный силовой

В последнее время многие фирмы и радиолюбители используют в своих разработках мощные полевые транзисторы с индуцированным каналом и с изолированным затвором. Однако докупить дополняющие пары полевых транзисторов достаточной мощности пока непросто, поэтому радиолюбители ищут схемы Умзч, в которых используются мощные транзисторы с каналами одинаковой проводимости. В журнале «Радио» опубликовано несколько таких структур.Автор предлагает еще один, но со структурой, несколько отличной от ряда обычных в схемах постоянного тока.

Технические характеристики:

Номинальная выходная мощность на нагрузке сопротивлением 8 Ом: 24 Вт

Номинальная выходная мощность на сопротивлении нагрузки 16 Ом: 18 Вт

Коэффициент гармоник номинальной мощности На нагрузке 8 Ом: 0,05%

Коэффициент гармоник при номинальной мощности на нагрузке 16 Ом: 0,03%

Чувствительность: 0.7 В

Коэффициент рециркуляции: 26 дБ

В классическом транзисторном урч, последние три десятилетия используется дифференциальный каскад. Это необходимо для сравнения входного сигнала с выходным днем, возвращающегося по цепям ООС, а также для стабилизации «нуля» на выходе усилителя (в большинстве случаев питание двухполюсное, а нагрузка подключается напрямую, без разделительного конденсатора). За вторым идет каскад усиления по напряжению – драйвер, обеспечивающий полную амплитуду напряжения, необходимого для последующего усилителя тока на биполярных транзисторах.Поскольку этот каскад относительно слаботочный, усилитель тока (повторитель напряжения) представляет собой две-три пары составных комплементарных транзисторов. В результате после дифференциального каскада сигнал проходит еще три, четыре или даже пять ступеней усиления с соответствующими искажениями в каждой из них и задержкой. Это одна из причин динамических искажений.

В случае использования мощных полевых транзисторов нет необходимости в многоконтурном усилении тока. Однако для быстрой перезарядки межэлектродной емкости полевого транзистора полевой транзистор также требует значительного тока.Для усиления звуковых сигналов этот ток обычно намного меньше, но в режиме переключения на высоких звуковых частотах он оказывается заметным и составляет десятки миллиампер.

В описанном ниже UMP реализована концепция минимизации количества каскадов. На входе усилителя – каскадный вариант дифференциального каскада на транзисторах VT2, VT3 и VT4, VT5, в нагрузке которого применен активный источник тока с токовым зеркалом на транзисторах VT6, VT7.Генератор тока на VT1 устанавливает дифференциальный каскадный режим постоянного тока. Использование последовательного включения транзисторов в каскад позволяет использовать транзисторы с очень высоким коэффициентом передачи базового тока, которые отличаются небольшим значением максимального напряжения (обычно UKEMAX = 15 В).

Между минусовой цепью питания усилителя (исток VT14) и базами транзисторов VT4 и VT5 находятся две стабилизации, роль которых выполняют переходы транзисторов база-эмиттер VT8, VT9.Сумма их стабилизирующих напряжений несколько меньше предельно допустимого напряжения затвора VT14, а мощный транзистор защищен.

В выходном каскаде штатный транзистор VT14 подключен к нагрузке через переключающий диод VD5. Полупериоды сигнала минусовой полярности проходят через диод на нагрузке, полупериоды плюсовой полярности не проходят через него, а проходят через транзистор VT11 для управления затвором полевого транзистора VT13, который открывается только в этих полупериодах. -Габаритные размеры.

Подобные схемы выходного каскада с переключающим диодом известны в схемотехнике усилителей на биполярных транзисторах в виде каскада с динамической нагрузкой. Эти усилители работали в классе В, т.е. без нареканий. В описываемом энхансере с полевыми транзисторами еще присутствует транзистор VT11, выполняющий сразу несколько функций: через него поступает сигнал на управление затвором VT13, а также стабилизирующая его локальная обратная связь по току тока.Кроме того, тепловой контакт транзисторов VT11 и VT13 стабилизирует температурный режим всего выходного каскада. В результате транзисторы выходного каскада работают по классу AV, т.е. с уровнем нелинейных искажений, соответствующим большинству вариантов двухтактных каскадов. С резистора R14 и с диода VD5 снимается напряжение пропорционально току покоя и подается в базу данных VT11. На транзисторе VT10 собран активный источник стабильного тока, необходимый для выходного каскада.Это динамическая нагрузка для VT14, когда он активен в соответствующие полупериоды сигнала. Композитная стабилизация, образованная VD6 и VD7, ограничивает напряжение затвора VT13, защищая транзистор от пробоя.

Такой двухканальный умзч был собран в корпусе приемника RTel RX-820 взамен существующего Умзча. Пластинчатый радиатор усилен металлическими стальными стойками для увеличения полезной площади до 500 см2. В блоке питания оксидные конденсаторы были заменены на новые общей емкостью 12000 ICF на напряжение 35 В.Также использовались дифференциальные каскады с активными источниками тока (VT1-VT3) от бывшего УМП. На демпинговой плате собираются каскадные продолжения дифференциального каскада с токовыми зеркалами для каждого канала (VT4-VT9, R5 и R6) и активные источники тока для выходных каскадов (VT10 обоих каналов) на общей печатной плате с общими элементами R9, VD3 и VD4. Транзисторы VT10 прижаты к металлическому шасси плиточными сторонами, чтобы обойтись без изоляционных прокладок. Выходные полевые транзисторы закреплены на общем радиаторе площадью не менее 500 см2 через теплопроводящие изоляционные ленты с помощью винтов.Транзисторы VT11 каждого канала устанавливаются непосредственно на выходах транзисторов VT13 для обеспечения надежного теплового контакта. Остальные части выходных каскадов смонтированы на выводах мощных транзисторов и монтажных стоек. В непосредственной близости от выходных транзисторов ставятся конденсаторы С5, С6.

Об используемых деталях. Транзисторы VT8 и VT9 можно заменить на стабилизаторы на напряжение 7-8 В, работающие с малым током (1 мА), транзисторы VT1-VT5 можно заменить любыми из серии КТ502 или CT3107A, CT3107B, CT3107A и т. желательно выбирать близкие по текущему коэффициенту передачи.Базы попарно, VT6 и VT7 могут быть заменены на KT342 или CT3102 с индексами букв A, B, вместо VT11 может быть любой из серии KT503. Другие стабилизаторы D814A (VD6 и VD7) заменять не стоит, так как ток динамической нагрузки примерно 20 мА, а предельный ток через стабилизаторы типа D814a 35 мА, так что они вполне подходят. Обмотка дроссельной заслонки L1 намотана на резистор R16 и содержит 15-20 витков провода PAL 1.2.

Установление UMP каждого канала начинается, когда выходной поток VT13 из силовой цепи отключен.Измерение тока эмиттера VT10 – он должен быть около 20 мА. Далее подключается через шток амперметра транзистора VT13 к источнику питания для измерения тока покоя. Он не должен сильно превышать 120 мА, это свидетельствует о правильной сборке и о исправности деталей. Остаточный ток регулируется подбором резистора R10. После включения надо сразу выставить около 120 мА, после прогрева в течение 20-30 минут снизится до 80-90 мА.

Возможное самовозбуждение устраняется подбором конденсатора С8 емкостью до 5-10 ПФ.У автора самовозбуждение возникло из-за неисправного транзистора VT13 в одном из каналов. При других силовых нагрузках площадь радиатора следует рассчитывать исходя из изменения максимальной мощности в ту или иную сторону и исключать превышение допустимых параметров для используемых полупроводниковых приборов.

Радио №12, 2008 г.

Усилители низкой частоты очень популярны среди любителей радиоэлектроники. В отличие от предыдущей схемы, данный усилитель мощности на полевых транзисторах состоит в основном из транзисторов и использует выходной каскад, который при биполярном питающем напряжении 30 вольт может обеспечить на динамиках с сопротивлением 4 Ом выходную мощность. до 70 Вт.

Принципиальная схема усилителя на полевых транзисторах

Усилитель собран на базе операционного усилителя TL071 (IO1) или аналогичного ему, что создает основное увеличение дифференциального сигнала. Усиленный низкочастотный сигнал с выхода операционного усилителя, большая часть которого поступает через R3 до средней точки. Оставшейся части сигнала достаточно для прямого усиления на полевых МОП-транзисторах IRF9530 (T4) и IRF530 (T6).

T2, T3 и окружающие их компоненты используются для стабилизации рабочей точки переменного резистора, так как он должен быть правильно установлен в симметрии каждой полуволны на нагрузке усилителя.

Все предметы собраны на односторонней печатной плате. Обратите внимание, что вам необходимо установить на плату три перемычки.

Регулировка усилителя

Настройку усилителя лучше всего производить, подав на его вход синусоидальный сигнал и подключив нагрузочный резистор номиналом 4 Ом. После этого резистор R12 настраивается таким образом, чтобы сигнал на выходе усилителя был симметричным, т.е. форма и размер положительного и отрицательного половинного заполнения были одинаковыми на максимальной громкости.

Схемотехника усилителей уже прошла в своем развитии схему спирали и сейчас мы наблюдаем «ламповый ренессанс». По законам диалектики, которые нас так упорно рубили, «Транзистор эпохи Возрождения» должен быть следующим. Факт этого неизбежен, ибо лампа при всей своей красоте очень неудобна. Даже в домашних условиях. Но у транзисторных усилителей есть накопились свои недостатки …
Причину «транзисторного» звука объяснили еще в середине 70-х – глубокая обратная связь.Это порождает сразу две проблемы. Первый – переходные интермодуляционные искажения (TIM-искажения) в самом усилителе, вызванные задержкой сигнала в контуре обратной связи. Бороться с этим можно только одним способом – увеличением скорости и усилением начального усилителя (без обратной связи), что чревато серьезным усложнением схемы. Результат сложно предсказать: будет он или нет.
Вторая проблема – глубокая обратная связь сильно снижает выходное сопротивление усилителя.А это для большинства громкоговорителей чревато возникновением самых интермодулированных искажений непосредственно в динамических головках. Причина – При перемещении катушки в зазоре магнитной системы значительно изменяется ее индуктивность, поэтому изменяется и сопротивление головки. При низком выходном сопротивлении усилителя это приводит к дополнительным изменениям тока через катушку, что порождает неприятную гордость, ошибочно принимаемую за искажение усилителя. Можно объяснить тот парадоксальный факт, что при произвольном выборе колонок и усилителей один набор «звучит», а другой «не звучит».”

Секрет лампового звука =
Усилитель с высоким выходным сопротивлением
+ Shallow Feedback .
Однако аналогичные результаты могут быть достигнуты с транзисторными усилителями. Все представленные ниже схемы объединяет одна – нетрадиционная и забытая сейчас «асимметричная» и «неправильная» схемотехника. Однако это плохо, как оно присутствует? Например, фазоинвертор с трансформатором – это настоящий Hi-End! (Рис. 1) Фазоинвертор с разделенной нагрузкой (Рис. 2) заимствован из ламповой схемотехники…
рис.1

рис.2

рис. 3.

Эти схемы сейчас незаслуженно забыты. И зря. На их основе с использованием современной элементной базы можно создавать простые усилители с очень высоким качеством звука. В любом случае то, что мне пришлось собрать и послушать, звучало достойно – нежно и «вкусно». Глубина обратной связи во всех схемах небольшая, есть локальные ООС, выходное сопротивление значительно. Нет и всего DCO.

Однако следующие схемы работают в классе B. Так им присущи “переключающие” искажения. Для их устранения работа выходного каскада в «чистом» классе А. . И такая схема тоже появилась. Автор схемы – Дж. Л. Линсли Худ. Первые упоминания в отечественных источниках относятся ко второй половине 70-х годов.

рис.4

Главный недостаток усилителей класса А. Ограничение области их применения – большой ток покоя. Однако для устранения коммутационных искажений есть еще один способ – использовать германские транзисторы.Их достоинство – небольшие искажения в режиме В. . (Когда-нибудь напишу сагу, посвященную Германии.) Другой вопрос, что найти эти транзисторы сейчас непросто, да и выбор ограничен. При повторении следующих конструкций необходимо помнить, что термостойкость немецких транзисторов невысокая, поэтому на радиаторах для выходного каскада экономить не нужно.

рис. 7 Автор: А.И. Шихатов (подготовка и комментарии) 1999-2000 гг.
Издано: Сборник «Конструкции и схемы для чтения с паяльником» М. Солон-р, 2001, с.19-26.

• Схемы 1,2,3,5 опубликованы в журнале «Радио».
• Схема 4 заимствована из сборника
  В.А.Васильева “Зарубежные радиокладочные конструкции” М.Радио и Связь, 1982, с.14 … 16
• Схемы 6 и 7 заимствованы из сборника
  J.Бозди «Проектирование дополнительных устройств к магнитофонам» (пер. С чеш.) М.Энергоисдат 1981, с.148,175
• Подробно о механизме возникновения интермодуляционных искажений: Должен ли Умзч иметь малое выходное сопротивление?

Использование полевых транзисторов в усилителе мощности позволяет значительно улучшить качество звука при упрощении схемы. Передаточная характеристика полевых транзисторов близка к линейной или квадратичной, поэтому в выходном спектре практически отсутствуют четные гармоники, также наблюдается быстрое падение амплитуды высших гармоник (как в ламповых усилителях).Это позволяет применить в усилителях на полевых транзисторах неглубокую отрицательную обратную связь или вообще отказаться от нее. После победы над «домашним» Hi-Fi полевые транзисторы начали наступление на автомобильную аудиосистему. Опубликованные схемы изначально предназначались для домашних систем, но, может быть, кто-то рискнет применить идеи в них в автомобиле …

рис.1
Эта схема уже считается классической. В нем выходной каскад, работающий в режиме AB, выполнен на транзисторах TIR, а предварительные каскады – на биполярных.Усилитель обеспечивает достаточно высокие характеристики, но для дальнейшего улучшения качества звука биполярные транзисторы следует полностью исключить из схемы (следующий рисунок).

рис.2
После того, как все резервы улучшения качества звука исчерпаны, остается только одно – одномерный выходной каскад в «чистом» классе А. Ток, потребляемый предварительными каскадами от источника более высокого напряжения А в эта, а предыдущая схема минимальна.

рис. 3.
Выходной каскад с трансформатором – полный аналог ламповых схем. На закуску … Интегральный источник тока CR039 устанавливает режим работы выходного каскада.

рис.4
Однако широкополосный выходной трансформатор довольно сложен при изготовлении узла. Элегантное решение – источник тока в цепочке – предложено компанией

– сосед заглох на аккум стукнуть.Сделал музыку громче, чтобы ее слышать.
(Из фольклора аудиофилов).

Эпиграф ироничен, но аудиофил не обязательно «терпелив на всю голову» с физиономией Джоша Эрнеста на брифинге об отношениях с РФ, который «прет», потому что соседи «счастливы». Кто-то хочет слушать серьезную музыку дома, как в зале. Качество аппаратуры для этого нужно вот такое, что любителям объемной громкости как таковой просто не влезет там, где ум людей, а последнее исходит из цен на подходящие усилители (умзч, усилитель мощности звуковой частоты) .А у кого-то одновременно возникает желание приобщиться к полезным и увлекательным сферам деятельности – технике игры на звуке и вообще электронике. Которая в век цифровых технологий неразрывно связана и может стать высокодоходной и престижной профессией. Оптимальный по всем параметрам первый шаг в этом деле – сделать усилитель своими руками: это носок, который позволяет при первоначальном обучении на базе школьной физики на одном столе пройти путь от простейших конструкций до Полевочор (который, тем не менее, «хорошо поет») до самых сложных агрегатов, через которые с удовольствием сыграет хорошая рок-группа. Цель данной публикации – осветить первые этапы этого пути для новичков и, возможно, сообщить что-то новое, испытанное.

Самый простой

Итак, сначала попробуем сделать усилитель звука, который просто работает. Для того, чтобы основательно проникнуться звуком, вам придется постепенно усвоить довольно много теоретического материала и не забывать по мере того, как мы движемся к обогащению багажа знаний. Но любой «менталитет» предполагается легче, когда ты видишь и учишь, как он работает «в железе».«В этой статье дальше тоже без теории не обойдемся – в том, что нужно знать в первую очередь, а в том, что можно уточнить без формул и графиков. А пока будет навык и использование многоместного автомобиля.

Примечание: Если электроника еще не распаяна, учтите – ее компоненты нельзя перегревать! Паяльник до 40 Вт (лучше 25 Вт), максимально допустимое время пайки без перерыва – 10 с. Паяный вывод для радиатора имеет значение 0.5-3 см от места пайки от корпуса прибора медицинским пинцетом. Кислотные и другие активные флюсы применять нельзя! Припой – Поз-61.

Слева на рис. – Простейший умзч, «который просто работает». Его можно собрать как в Германии, так и на кремниевых транзисторах.

На этой крохе удобно освоить азы настройки UMP с прямыми связями между каскадами, давая максимально чистый звук:

• Перед первым включением питания отключите нагрузку (динамик);
• Вместо R1 поставим цепочку постоянного резистора на 33 ком и переменного (потенциометр) на 270 ком, т.е.е. Первые ок. в четыре раза меньше, а второй прибл. вдвое больший номинал по сравнению с исходной схемой;
• Подайте питание и, вращая двигатель потенциометра, в точке, отмеченной крестиком, установите указанный токоприемник VT1;
• Снимаем питание, опускаем временные резисторы и измеряем их общее сопротивление;
• В качестве R1 ставим резистор номинала из стандартного диапазона, ближайшего к измеряемому;
• Заменить R3 на цепи постоянного 470 Ом + потенциометр 3.3 ком;
• Так же, как по пп. 3-5, в т. И установите напряжение равным половине напряжения питания.

Точка А, где снимается сигнал в нагрузке Т. Наз. Средняя точка усилителя. В умзч при однополярном питании в нем задается половина его значения, а в УМЗ при двухполюсном питании – ноль относительно общего провода. Это называется регулировкой боаланса усилителя. При униполярной очистке с емкостной нагрузкой на время настройки отключать ее не обязательно, но лучше привыкнуть делать это рефлекторно: несимметричный 2-х полюсный усилитель при подключенной нагрузке может сжечь свою мощную и дорогие выходные транзисторы, и даже “новые, хорошие” и очень дорогие мощные колонки.

Примечание: Компоненты, требующие выбора при настройке устройства в раскладке, на схемах обозначаются либо звездочкой (*), либо штрихом апострофом (‘).

В центре на том же рисе. – Простые УМЗ на транзисторах, развивающие уже мощность до 4-6 Вт при нагрузке 4 Ом. Хотя он работает, как и предыдущий, в T. Naz. Класс AB1 не предназначен для озвучивания Hi-Fi, но если заменить пару такого усилителя класса D (см. Ниже) на дешевые китайские компьютерные колонки, их звук заметно улучшится.Здесь мы знаем еще одну хитрость: мощные транзисторы выходного дня нужно ставить на радиаторы. Компоненты, требующие дополнительного охлаждения в схемах, обозначены пунктирной линией; Правда, не всегда; Иногда – с указанием необходимой площади рассеивания радиатора. Регулировка этого UMP – балансировка с R2.

Справа на рис. – Это не монстр на 350 Вт (как было показано в начале статьи), а уже вполне солидный зверь: простой усилитель на транзисторах 100 Вт.Через него можно музыку слушать, но не Hi-Fi, класс работы AB2. Однако для озвучивания площадки для пикника или встречи на природе, школьного актера или небольшого торгового зала вполне подойдет. Любительская рок-группа, имея такой натертый на инструмент инструмент, может успешно выступить.

В этом проявляются еще 2 хитрости: во-первых, в очень мощных усилителях каскад мощных выходных качелей тоже нужно охлаждать, поэтому на VT3 ставят радиатор от 100 кв. Смотрите на выходные VT4 и VT5, нужны радиаторы от 400 кв.Смотрите во-вторых, умзч при двухполюсном питании без нагрузки не сбалансирован. Затем один, затем другой выходной транзистор переходит в отсечку и сопрягается по насыщению. Тогда при полном питающем напряжении скачок тока при балансировке сможет расправиться с выходными транзисторами. Поэтому для балансировки (R6, догадались?) Усилитель питается от +/- 24 В, а вместо нагрузок включают проволочный резистор 100 … 200 Ом. Кстати, кочегарки в некоторых резисторах в схеме – римские цифры, обозначающие их необходимую мощность рассеивания тепла.

Примечание: Источник питания для этого умзч необходим мощностью 600 Вт. Конденсаторы сглаживающего фильтра – от 6800 мкФ на 160 В. Параллельно электролитическим конденсаторам в керамические 0,01 мкФ включены ИП для предотвращения самовозбуждение на ультразвуковых частотах, способное мгновенно сжечь выходные транзисторы.

На полях

По следам. Рис. – Еще один вариант – довольно мощный умзч (30 Вт, а при напряжении питания 35 В – 60 Вт) на мощных полевых транзисторах:

Звук от него уже тянет по требованиям Hi-Fi начального уровня (если конечно UMP работает по соотв.акустические системы, AC). Мощные фаски не требуют большой мощности для поворота, поэтому отсутствует каскад скоб. Более мощные полевые транзисторы при любых неисправностях не сжигают динамики – они быстрее сами по себе. Тоже неприятно, но все же дешевле, чем менять дорогой низкочастотный динамик (GG). Балансировка и общая регулировка этого UMR не требуется. Недостаток у него, как и у конструкции для новичков, только один: мощные полевые транзисторы намного дороже биполярных для усилителя с такими же параметрами.Требования к IP – аналогичные ранее. Корпус, но мощность нужна от 450 Вт. Радиаторы – от 200 кв. см.

Примечание: Не нужно строить мощный урч на полевых транзисторах, например, для импульсных источников питания. Компьютер. При попытке “загнать” их в активный режим, который необходим для умзч, они либо просто сгорают, либо звук выдается слабый, и в плане “нет”. То же самое относится, например, к мощным биполярным высоковольтным транзисторам. Из строчной развертки старых телевизоров.

Сразу вверх

Если вы уже сделали первые шаги, то вполне естественным будет желание построить Hi-Fi класса урч, не углубляясь в теоретический мусор. Для этого придется расширить приборный парк – вам потребуются осциллограф, генератор звуковой частоты (ГЗч) и милливольтметр переменного тока с возможностью измерения постоянной составляющей. За прототип для повтора лучше взять умзч Э.Гумели, подробно описанный в Радио № 1 за 1989 год. Для его конструкции потребуется немного недорогой доступный компонент, но качество удовлетворяет весьма высокие требования: мощность до 60 Вт, полоса 20-20 000 Гц, не- равномерность ACH 2 дБ, коэффициент нелинейных искажений (книжный) 0,01%, уровень собственного шума -86 дБ. Однако установить усилитель румелей довольно сложно; Если с этим справишься, можно брать за любой другой. Однако некоторые из известных в настоящее время обстоятельств значительно упрощаются установлением этого умзч, см. Ниже.Учитывая это, а также то, что в архивах «Радио» не все сделает, уместно будет повторить основные моменты.

Схемы простых сортовых умзч

Механизм Гумели и характеристики к ним приведены на иллюстрации. Радиаторы на выходных транзисторах – от 250 кВ. См. Умзч на рис. 1 и от 150 кв. См. Вариант на рис. 3 (Исходная нумерация). Транзисторы престижного каскада (CT814 / KT815) устанавливаются на радиаторы, гнутые из алюминиевых пластин 75×35 мм толщиной 3 мм.Заменять CT814 / KT815 на CT626 / KT961 не стоит, звук заметно не улучшается, но налаживание серьезно затруднено.

Этот умзч очень критичен к электроснабжению, топологии установки и в целом, поэтому необходимо устанавливать его в конструктивно завершенном виде и только со стандартным источником питания. При попытке питания от стабилизированного ИП сразу сгорают выходные транзисторы. Поэтому на рис. Дана чертежи оригинальной печатной платы и инструкции по настройке.К ним можно добавить, что, во-первых, если при первом включении заметен «рубид», он с этим борется, изменяя индуктивность L1. Во-вторых, выводы деталей, установленных на платах, не должны быть больше 10 мм. В-третьих, изменение топологии монтажа крайне нежелательно, но если это очень необходимо, на стороне проводников должен быть рамный экран (контур заземления, выделен цветом на рис.), А тракты питания должны проходить наружу. Это.

Примечание: Хрипы в дорожках, к которым подключаются базы мощных транзисторов – технологические, для установления, после чего ищутся капли припоя.

Создание этой умзч значительно упрощается, а риск столкнуться с «рублями» в процессе использования сводится к нулю, если:

• Минимизируйте межблочную установку, разместив платы на радиаторах мощных транзисторов.
• Полностью отказаться от разъемов внутри, выполнив всю установку только пайкой. Тогда им не нужны R12, R13 в более мощном варианте или R10 R11 в менее мощном (на схемах они пунктирны).
• Использование для внутренней установки Аудиотрубка из бескислородной меди минимальной длины.

При выполнении этих условий с возбуждением проблем проблем не возникает, и расширение UMP сводится к стандартной процедуре, описанной на рис.

Провода для звука

Аудиострока не в курсе фантастики. Необходимость их применения в настоящее время не вызывает сомнений. В меди с примесью кислорода по краям кристаллитов металла образуется тончайшая оксидная пленка. Оксиды металлов Полупроводники и, если ток в проводе слабый без постоянной составляющей, его форма искажается.Теоретически искажения на мириадах кристаллитов должны компенсировать друг друга, но наименьшее (по-видимому, из-за квантовой неопределенности) остается. Достаточно, чтобы быть замеченным взыскательным слушателем на фоне чистейшего звука современного умзч.

Производители и бессовестные торговцы применяют вместо заразного электротехнического обычного котла – на глаз невозможно отличить один от другого. Однако есть сфера применения, в которой подделка не определена: кабель представляет собой витую пару для компьютерных сетей.Ставьте сетку длинными отрезками «Левар», она вообще не запустится, либо будет постоянно глючить. Разброс импульсов, вы понимаете.

Автор, когда только разговоры про аудиопредприятия, я понял, что в принципе это не пустой треп, тем более что восьмеричные беззеркальные провода уже давно используются в технике спецподстанции, с которой он был хорошо знаком. Я взял его тогда и заменил штатный шнур его наушников TDS-7 самоделки от “Витучи” на гибкие многожильные провода.Звук, по слухам, постоянно улучшался для сквозных аналоговых треков, т.е. на пути от студийного микрофона к диску в любом месте, не подвергающемся оцифровке. Особенно ярко звучали пластинки на виниле, выполненные по технологии DMM (Direct Meta Lmastering, прямое нанесение металла). После этого межблочная установка всей домашней аудиосистемы была преобразована в «витую». Тогда улучшение звука начали отмечать и совершенно случайные люди, равнодушные к музыке и не преобладающие заранее.

Как сделать межблочные провода из витой пары, смотрите далее. видео.

Видео: Межблочные провода из витой пары своими руками

К сожалению, гибкая «Витуха» вскоре исчезла из продажи – плохо держится в опрессовке разъемов. Однако, к информации читателей, только из бескислородной меди изготавливают гибкие «военные» провода МГТФ и МГТФЭ (экранированные). Подделка невозможна, т.к. на обычной меди достаточно быстро растекается ленточный фторопластовый утеплитель.МГТФ сейчас находится в широкой продаже и стоит намного дешевле фирменных, с гарантией, аудиопроводов. Недостаток у него один: невозможно выполнить перекрытие, но это можно исправить тегами. Также имеются бескислородные обмоточные провода, см. Ниже.

Промежуточный теоретический

Как видим, сначала нам пришлось столкнуться с концепцией Hi-Fi (High Fidelity), высокой лояльностью воспроизведения звука. Hi-Fi – это разные уровни, которые ранжируются следующим образом. Основные параметры:

1. Полоса воспроизводимой частоты.
2. Динамический диапазон – отношение в децибелах (дБ) максимальной (пиковой) выходной мощности к уровню собственного шума.
3. Уровень собственного шума в дБ.
4. Коэффициент нелинейных искажений (книжек) от номинальной (длительной) выходной мощности. СК на пиковой мощности принимается 1% или 2% в зависимости от методики измерения.
5. Неравномерность амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) в воспроизводимой полосе частот. Для переменного тока – отдельно на низких (LF, 20-300 Гц), средних (sch, 300-5000 Гц) и высоких (HF, 5000-20 000 Гц) звуковых частотах.

Примечание: Отношение абсолютных уровней любых значений i в (дБ) определяется как P (дБ) = 20LG (I1 / I2). Если i1

Все тонкости и нюансы Hi-Fi необходимо знать, занимаясь проектированием и строительством колонок, а что касается самодельного урзча Hi-Fi для дома, то перед тем, как переходить на такой, необходимо четко понимать требования. для их мощности требуется звучание данной комнаты, динамический диапазон (динамика), уровень собственного шума и книги.Добиться из диапазона умзч полос частот 20-20 000 Гц с бомбардировкой по краям 3 дБ и неравномерностью АЧХ на СЧ в 2 дБ на современной элементарной базе не представляет больших трудностей.

Том

Мощность умзч не является самоцелью, она должна обеспечивать оптимальную громкость воспроизведения звука в этой комнате. Определить его можно по кривой равной громкости, см. Рис. Естественного шума в жилых помещениях тише 20 дБ не бывает; 20 дБ – это лесная глушь в полном штиле.Уровень громкости 20 дБ относительно порога слышимости является порогом неразрушимости – шепот еще возможен, но музыка воспринимается только как факт его наличия. Опытный музыкант может определить, какой инструмент играет, а какой – нет.

40 дБ – Нормальный шум хорошо изолированной городской квартиры в тихом районе или загородном доме – представляет собой порог разборчивости. Музыку от порога упорства до порога можно послушать при наличии глубокой коррекции ACH, прежде всего на басу.Для этого в современные умзч введена функция Mute (морда, мутация, а не мутация!), В том числе соотв. Корректирующие цепи в УМЗ.

90 дБ – уровень громкости симфонического оркестра в очень хорошем концертном зале. 110 дБ может выдать расширенную композицию оркестра в зале с уникальной акустикой, которой в мире не более 10, это порог восприятия: звуки громче воспринимаются как различимые по смыслу с усилием воли, но уже раздражающий шум.Зона громкости в жилых помещениях 20-110 дБ – это зона полного слышимости, а 40-90 дБ – зона наилучшей слышимости, в которой неподготовленный и неопытный слушатель в полной мере воспринимает смысл звука. Если, конечно, он в ней.

Мощность

Расчет мощности оборудования на заданный объем в зоне прослушивания – едва ли основная и самая сложная задача электроакустики. Для себя лучше пойти от акустических систем (АС): рассчитать их мощность по упрощенной методике, а номинальную (долговременную) мощность урч взять равной пиковой (музыкальной) АС.В этом случае умзч не добавит заметно своих искажений к таким как, они же являются основным источником нелинейности в звуковом тракте. Но не стоит этого делать слишком мощно: в этом случае уровень собственного шума может быть выше порога слышимости, т.к. он считается от уровня напряжения выходного сигнала при максимальной мощности. Если рассматривать очень просто, то для комнаты обычной квартиры или дома и колонок с нормальной характерной чувствительностью (отдачей звука) можно пойти по следу.Значения оптимальной мощности умзч:

• До 8 квадратных метров M – 15-20 Вт.
• 8-12 кв. М – 20-30 Вт.
• 12-26 кв. М. – 30-50 Вт.
• 26-50 квадратных метров M – 50-60 Вт.
• 50-70 кв. М – 60-100 Вт.
• 70-100 кВ. М – 100-150 Вт.
• 100-120 кВ. М – 150-200 Вт.
• Более 120 кв. M – определяется расчетом по данным акустических измерений на месте.

Динамика

Динамический диапазон UMP определяется кривыми равной громкости и пороговых значений для разной степени восприятия:

1. Симфоническая музыка и джаз с симфоническим сопровождением – 90 дБ (110 дБ – 20 дБ) Идеально, 70 дБ (90 дБ – 20 дБ) приемлемо. Звук с динамикой 80-85 дБ в городской квартире не отличается от идеального знатока.
2. Прочие серьезные музыкальные жанры – 75 дБ отлично, 80 дБ “выше крыши”.«
3. Pops всякого рода и саундтреки к фильмам – 66 дБ для глаз хватит, т.к. эти опусы уже сжаты на уровнях до 66 дБ и даже до 40 дБ, чтобы можно было слушать что угодно.

Динамический диапазон UMP, правильно подобранный для этого помещения, считается равным его уровню собственного шума, взятому со знаком +, то есть T. Naz. Соотношение сигнал / шум.

Книга

Нелинейные искажения (ни) UMP – это составляющие спектра выходного сигнала, которых не было на входе.Теоретически ни один из лучших не «качал» под уровень собственного шума, но технически это очень сложно реализовать. На практике учитывают Т. Наз. Эффект маскировки: на уровнях громкости ниже прибл. 30 дБ Диапазон воспринимаемых человеческим ухом частот сужается по мере возможности различать звуки по частоте. Музыканты слышат ноты, но оценить звучание звука сложно. У людей без музыкального слуха эффект маскировки наблюдается уже при громкости 45-40 дБ.Поэтому умзч из книги 0,1% (-60 дБ от громкости по громкости в 110 дБ) будет оценивать как обычный Hi-Fi слушатель, а из книги 0,01% (-80 дБ) можно считать не искажающим звук .

Лампа

Последнее утверждение может вызвать отторжение, вплоть до лютого, у адептов схемотехники лампы: мол, настоящий звук дают только лампы, и не какие-то, а отдельные виды восьмеричного. Успокойтесь, господа – особый звук лампы – это не фантастика.Причина в принципиально разных спектрах искажений в электронных лампах и транзисторах. Что, в свою очередь, связано с тем, что в лампе поток электронов движется в вакууме и квантовые эффекты в нем не проявляются. Транзистор является квантовым устройством, в кристалле движутся неосновные носители заряда (электроны и дырки), что невозможно без квантовых эффектов. Поэтому спектр ламповых искажений короткий и чистый: в нем четко прослеживаются только гармоники до 3-4-й, а составляющие комбинации (суммы и разности частот входного сигнала и их гармоник) очень малы.Поэтому во времена вакуумной схемотехники книги называли коэффициентом гармоник (кг). В транзисторах спектр искажений (если они замерены, резервация случайная, см. Ниже) прослеживается вплоть до 15-го и выше компонентов, а комбинации частот в нем даже в долгу.

Поначалу конструкторы твердотельной электроники транзисторных умзч взяли за них знакомую «ламповую» книжку на 1-2%; Звук с ламповым спектром искажений такой величины обычным слушателем воспринимается как чистый.Кстати, и самого понятия Hi-fidene еще не было. Оказалось – глухой и глухой звук. В процессе разработки транзисторной техники и выработалось понимание, что такое Hi-Fi и что для этого нужно.

В настоящее время развитие транзисторной техники успешно преодолено и побочные частоты на выходе хорошего урча с трудом улавливаются специальными методами измерения. А ламповую схемотехнику можно считать искусством, перешедшим в разряд.Его основа может быть любой, почему электронику там нельзя делать? Будет уместна аналогия с фото. Никто не может отрицать, что современный цифровой автомобиль дает изображение неизмеримо четче, детальнее, глубже по диапазону яркости и цвета, чем фанерные коробки с гармошкой. Но чей-то сотканный Никон «кластер картинки» типа «Это мой толстый кошак подъехал, как гад и бушует лапами», а кто-то, переместившись -8м на тренерском ч / б пленке, делает снимок, которого толпятся на престижной выставке.

Примечание: И хоть раз успокойся – не все так плохо. Сегодня хотя бы одно приложение остается хотя бы одним приложением, а не последней важности, для которой они технически необходимы.

Опытный стенд

Многие любители аудио, едва научившись паять, сразу «переходят к лампам». Это ни в коем случае не заслуживает нарекания, наоборот. Интерес к истокам всегда оправдан и полезен, и электроника на лампах стала такой.Первые компьютеры были ламповыми, и бортовое электронное оборудование первого космического корабля тоже было лампой: транзисторы уже были там, но не могли противостоять внеземному излучению. Кстати, тогда лампы создавались по строжайшему секрету … микросхемам! На микроламах с холодным катодом. Единственное известное упоминание о них в открытых источниках – в раритетной книге Митрофанова и Пикерсгила «Современные приемно-усилительные лампы».

Но хватит лирики, к делу.Для любителей повозиться с лампами на рис. – Схема настольной лампы УМП, разработанная специально для экспериментов: SA1 переключает работу выходной лампы, а SA2 – напряжение питания. Схема хорошо известна в РФ, небольшая доработка коснулась только выходного трансформатора: теперь можно не только «погонять» в разных режимах родной 6П7С, но и подобрать включение экранной сетки в сверхлинейном режиме для других. лампы; Для подавляющего большинства выходных пенсов и радиационных тетродов это или 0.22-0,25 или 0,42-0,45. Об изготовлении выходного трансформатора см. Ниже.

Гитаристы и рокеры

Это тот самый случай, когда без ламп не обойтись. Как известно, электрогитара превратилась в полноценный паяльный инструмент после того, как предварительно усиленный сигнал со звукоснимателя стал пропускаться через специальную консоль – фьюзер представляет собой намеренно искажающий спектр. Без этого звук струны был слишком резким и коротким, т.к. электромагнитный датчик реагирует только на режимы его механических колебаний в плоскости инструментальной деки.

Вскоре обнаружилось неприятное обстоятельство: звук электрогитары с нижним блоком приобретает полную силу и яркость только при больших потерях. Особенно это проявляется для гитар со звукоснимателем хамбакерского типа, дающих наиболее «злобный» звук. А как быть новичку, вынужденному репетировать дома? Не ходите в зал выступать, не зная точно, как там будет звучать инструмент. А просто любителям рока хочется послушать любимые вещи в полном соку, а рокеры в целом порядочные и неконфликтные.По крайней мере тем, кто интересуется рок-музыкой, а не антуражем с эпатажем.

Итак, оказалось, что фатальный звук появляется на приемлемых для жилых помещений уровнях громкости, если лампа умзч. Причина в специфическом взаимодействии спектра сигнала от фьюзера с чистым и коротким спектром гармоник лампы. Здесь уместна аналогия: фотография может быть намного выразительнее цвета, потому что оставляет для просмотра только контур и свет.

Особенно увлечены те, кому ламповый усилитель не нужен для экспериментов, и в силу технической необходимости долго изучать тонкости работы выключателя электроники лампы.Умзч, в этом случае лучше сделать выдувной анксиформатор. Точнее, с согласующим выходным трансформатором одностороннего действия, работающим без постоянных добавок. Такой подход упрощает и ускоряет изготовление самого сложного и ответственного узла лампы УМЗ.

“ТРАНСФОРМАТОРНАЯ” ЛАМПА ВЫХОДНОЙ КАСКАД UMPS и ПРЕДЫДУЩИЕ КИСЛОТЫ К НЕМ

Справа на рис. Схема трансформаторного выходного каскада лампового усилителя, а слева – варианты предварительного усилителя к нему.Вверху – регулятор тона по классической схеме Baxandal, обеспечивающий достаточно глубокую настройку, но вносящий в сигнал небольшие фазовые искажения, которые могут быть значительными при работе UMP на 2-полосном динамике. Ниже представлен предусилитель с регулировкой тембра, не искажающим сигнал.

Но вернемся к «финалу». В ряде зарубежных источников эта схема считается откровением, но идентичная ей, за исключением емкости электролитических конденсаторов, встречается в советском «Справочнике радиолюбителей» 1966 года.Толстинизированная резервация 1060 страниц. Не было интернета и баз данных на дисках.

Там же, справа на рис., Кратко, но четко описаны недостатки данной схемы. Продвинутый, из того же источника, переданный в следующий. Рис. Справа. В нем экранная сетка L2 питается от средней точки анодного выпрямителя (анодная обмотка силового трансформатора симметрична), а экранная сетка L1 – через нагрузку. Если вместо высокопрочных динамиков включить расходный трансформатор с обычными динамиками, как и раньше.Схема, выходная мощность сделать ок. 12 Вт, т.к. активное сопротивление первичной обмотки трансформатора намного меньше 800 Ом. Книга этого оконечного каскада с трансформаторным выходом – ок. 0,5%

Как сделать трансформатор?

Основные враги качества мощного сигнального LC (звукового) трансформатора – магнитное поле рассеяния, силовые линии которого замкнуты, в обход магнитопровода (сердечника), вихревые токи в магнитопроводе (токи Фуко) и , в меньшей степени – магнитострикция в сердечнике.Из-за этого явления – неаккуратно собранный трансформатор «поет», гудит или бьет. Борются токи забоя, уменьшая толщину пластин магнитных труб и дополнительно изолируя их лаком при сборке. Для выходных трансформаторов оптимальная толщина пластин – 0,15 мм, максимально допустимая – 0,25 мм. Взять пластину потоньше для выходного трансформатора: коэффициент заполнения сердечника (центрального стержня магнитопровода) сталь упадет, в сечении магнитопровода придется увеличивать перекосы и потери в нем только увеличатся.

В сердечнике звукового трансформатора, работающего с постоянными добавками (например, анодный ток однобитного выходного каскада), должен быть небольшой (определяемый расчетом) немагнитный зазор. Наличие немагнитного зазора, с одной стороны, снижает искажение сигнала от постоянных добавок; С другой стороны, в магнитном наполнении обычного типа увеличивается поле рассеяния и требуется сердечник большего сечения. Следовательно, немагнитный зазор должен быть оптимальным и работать с максимальной точностью.

Для трансформаторов, работающих с одобрением, оптимальный тип сердечника – из пластин СП (отжим), поз. 1 на рис. В них немагнитный зазор образуется в расточке сердечника и поэтому стабилен; Его значение указывается в паспорте на табличке или измеряется набором щупов. Поле рассеяния минимально, т.к. боковые ответвления, через которые закрывается магнитный поток, сплошные. Из пластин СП также собираются сердечники трансформаторов без добавок, потому что пластины СП изготавливаются из высококачественной трансформаторной стали.В этом случае керн собирается впереди (пластины ставятся в одну, затем в другую сторону), и его сечение увеличивается на 10% по сравнению с расчетным.

Трансформаторы без добавок лучше наматывать на ушные жилы (уменьшенная высота с расширенными окнами), поз. 2. Уменьшение поля рассеяния достигается за счет уменьшения длины магнитного пути. Потому что плиты OSH более доступны для ИП, из которых часто набирают сердечники трансформаторов с приборами.Далее сборка сердечника приводит к Внакрою: собирают пакет W-пластин, кладут полоску из непроводящего немагнитного материала толщиной немагнитного зазора, накрывают пряжей из пакета перемычек и все стягивают вместе по веревке.

Примечание: «Звуковые» сигнальные магнитопроводы типа СКЛМ для выходных трансформаторов качественных ламповых усилителей мало пригодны, имеют большое поле рассеяния.

на поз. 3 дана схема размеров сердечника для расчета трансформатора, на поз.4 Конструкция каркаса обмоток, а на поз. 5 – выкройки его деталей. Что касается трансформатора для выходного каскада “батранформатор”, то лучше делать это на ШЛМЭ, т.к. сложение незначительное (ток сложения равен текущему току сетки). Основная задача здесь – сделать обмотки максимально компактными, чтобы уменьшить поле рассеяния; Их активное сопротивление по-прежнему будет намного меньше 800 Ом. Чем больше свободного места останется в окнах, тем лучше получился трансформатор.Поэтому обмотки качаем виток на виток (если нет намоточного станка, это ужасно) из как бы тонкой проволоки, установочный коэффициент анодной обмотки для механического расчета трансформатора принимает 0,6. Обмоточная проволока – MARODS OF PHTV или PEMM, жили они бескрылыми. ПТТВ-2 или ПЭММ-2 не нужны, они имеют увеличенный внешний диаметр и поле рассеяния будет больше. Первой трясет первичная обмотка, т.к. именно ее поле рассеяния влияет на звук.

Железо для этого трансформатора следует искать с отверстиями в углах пластин и более плотными кронштейнами (см. Рис.Справа), т.к. «Для полного счастья» сборка магнитопровода производится в следующем. заказ (разумеется, обмотки с выводами и наружная изоляция уже должны быть на каркасе):

1. Приготовить разбавленные половинки акрилового лака или, по старинке, шеллак;
2. Пластины с перемычками быстро покрывают лаком с одной стороны и как можно быстрее, не нажимая сильно, вставляют в рамку. Первая пластина наслоена лакированной стороной внутри, следующая – не покрытой лаком стороной, сначала покрывается лаком и т. Д.;
3. Когда рама окна заполнена, установить скобки и плотно затянуть болтами;
4. 1–3 минуты, когда явно прекращается выдавливание лаков из зазоров, пластины снова добавляются перед заливкой окна;
5. Повторение пп. 2-4, пока окно не припаяно сталью плотно;
6. Ядро снова плотно затягивается и сушится на аккуме и т.д. 3-5 дней.

Сердечник, собранный по такой технологии, имеет очень хорошую изоляцию пластин и заполняющей стали.Потери на магнитострикцию вообще не обнаружено. Но учтите – для сердечников, их пермаллоев эта методика не применима, т.к. от сильных механических воздействий магнитные свойства пермаллоев необратимо ухудшаются!

На микросхемы

на интегрированных микросхемах (ИС) чаще всего производят те, которые предлагают качество звука до среднего Hi-Fi, но больше привлекают дешевизной, быстродействием, простотой сборки и полным отсутствием каких-либо процедур настройки, требующих специальных знаний.Просто усилитель на микросхемах – оптимальный вариант для «чайников». Классика жанра здесь – умзч на ИМС TDA2004, стоящих в серии, дай бог памяти, уже 20 лет, слева на рис. Мощность – до 12 Вт на канал, напряжение питания – 3-18 в униполярном. . Площадь радиатора – от 200 кв. См. Максимальную мощность. Достоинством является возможность работы на очень низкоуровневой, до 1,6 Ом, нагрузке, что позволяет снимать полную мощность при питании от бортовой сети 12 В, и 7-8 Вт – при 6-вольтовом питании, например, на мотоцикле.Однако выход TDA2004 в классе в некоммерческом (на транзисторах одинаковой проводимости), так что опухоли точно не Hi-Fi: коке 1%, динамика 45 дБ.

Более современный TDA7261 Звук дает не лучше, а мощнее, до 25 Вт, т.к. верхний предел напряжения питания увеличен до 25 В. Нижний, 4,5 В, еще позволяет запитать от 6 до бутс, т.е. TDA7261 может запускаться практически из всех шлюзов, кроме самолета 27 В. С помощью навесных элементов (обвязки, справа на рис.) TDA7261 может работать как в режиме мутации, так и с функцией ST-BY (Stand By, wait for), переводя умзч в режим минимальной мощности при отсутствии входного сигнала в течение определенного времени. Удобства – деньги, поэтому для стереосистемы понадобится пара TDA7261 с радиаторами от 250 кВ. Смотрите для каждого.

Примечание: Если вас привлекают усилители с функцией ST-BY, пофиг – ждать колонок шире 66 дБ не стоит.

«Суперэкономичный» с питанием от TDA7482, слева на рис.Работает в Т. Наз. Класс D. Такой умзч иногда называют цифровыми усилителями, что некорректно. Для реальной оцифровки аналогового сигнала опорные уровни уровня с частотой квантования, не менее чем вдвое превышающей наибольшую из воспроизводимых частот, значение каждой опорной частоты записывается кодом препятствия и сохраняется для дальнейшего использования. Ump класс D – импульсный. В них аналог напрямую преобразуется в последовательность широтно-модулированных импульсов (ШИМ) высокой частоты, которая подается на динамик через фильтр низких частот (FNH).

Звук класса D с Hi-Fi не к чему вообще: книжки в 2% и динамика 55 дБ для класса D считаются очень хорошими показателями. И TDA7482 Здесь, надо сказать, выбор не оптимален: другие фирмы, специализирующиеся на классе D, выпускаются ISSF дешевле и требуют меньшей обвязки, например, D-UMP серии PAXX, прямо на рис.

Из ТД следует отметить 4-х канальный TDA7385, см. Рис. На котором можно собрать хороший усилитель для колонок до среднего Hi-Fi включительно, с разделением частот на 2 полосы или для системы с сабвуфером.Отражение дождя НЧ и СК-ВЧ также производится на входе по слабому сигналу, что упрощает конструкцию фильтров и позволяет разделить полосы. А если в акустике стоит сабвуфер, то 2 канала TDA7385 можно выделить под суб-UHB мостовой схемы (см. Ниже), а оставшиеся 2 использовать для SC-HF.

Ump для сабвуфера

, что можно перевести как «суб-релиз» или, дословно, «подкавка» воспроизводит частоты до 150-200 Гц, в этом диапазоне человеческие уши практически не способны определять направление на источник звука.У АС с сабвуфером “sub-mas” динамик, вставленный в гостиничный акустический дизайн, это сабвуфер как таковой. Сабвуфер в принципе размещен как более удобный, а стереоэффект обеспечивается отдельными каналами SC-RF с их малогабаритными динамиками, акустический дизайн которых особо не представлен. Специалисты сходятся во мнении, что стерео лучше слушать с полным разделением каналов, но сабвуферные системы значительно экономят средства или работают на басовый тракт и облегчают размещение акустики в небольших помещениях, отчего и пользуются популярностью у потребителей с обычный слух и не особо требовательный.

“просеивание” сч-хай в сабвуфере, а от него в воздух сильно портит стерео, но если сабас резко “рубит”, что, кстати, очень сложно и дорого, то звук прыгает. эффект возникнет. Поэтому поливилляция каналов в сабвуферных системах выполняется дважды. На входе электрофильтрами SC-HF с басовыми «хвостами», не перегружая тракт SC-RF, но обеспечивающий плавный переход на субабас. Басы с «хвостами» совмещены и подаются на отдельный УМЗ для сабвуфера.Миск повторно затронут, чтобы стерео не испортилось, в сабвуфере уже акустически: сабмастированный динамик, применяется, например, в перегородке между резонаторными камерами сабвуфера, которые не производят шума наружу, см. справа на рис.

К сабвуферу для сабвуфера предъявляется ряд особых требований, из которых в основном считаются «чайники» большей мощности. Это совершенно неверно, если, скажем, расчет акустики под комнату дал пиковую мощность W для одной колонки, то мощность сабвуфера нужна 0.8 (2 Вт) или 1,6 Вт. Например, если AC S-30 подходит для комнаты, сабвуфер нужен 1,6х30 = 48 Вт.

Намного важнее обеспечить отсутствие фазовых и переходных искажений: пойдут – звук звука обязательно будет. Что касается книг, то он допустит, что до 1% собственных искажений басов такого уровня не слышно (см. Кривые равной громкости), а «хвосты» их спектра в лучшую сторону в зоне слуха не будут. вылезай из сабвуфера.

Во избежание фазовых и переходных искажений усилитель для сабвуфера построен на базе T. Naz. Схема моста: Выходы 2 идентичных UMP включены на динамик; Входные сигналы подаются в противофазе. Отсутствие фазовых и переходных искажений в мостовой схеме связано с полной электрической симметрией выходных трактов. Идентичность усилителей, образующих плечи моста, обеспечивается применением парных умзч на ИС, выполненных на одном кристалле; Это, пожалуй, единственный случай, когда усилитель на микросхемах лучше дискретный.

Примечание: Мощность моста не удваивается, как некоторые думают, она определяется питающим напряжением.

Пример схемы покрытия сабвуфера в комнате до 20 кв. м (без входных фильтров) на ИМС TDA2030 приведен на рис. слева. Дополнительная фильтрация сч осуществляется цепями R5C3 и R’5C’3. Площадь радиатора TDA2030 от 400 квадратных метров. Увидеть мост urzch с разомкнутым выходом – неприятная особенность: при пропадании моста в токе нагрузки появляется постоянная составляющая, способная включать динамик, а схемы защиты на суббазах часто глючат, отключают динамик при его включении. не обязательно.Поэтому лучше беречь родную ВЧ головку “Дубово”, неполярные батареи электролитических конденсаторов (выделены цветом, а на прошивке приведена схема одной батареи.

Немного об акустике

Акустическое оформление сабвуфера – отдельная тема, но поскольку здесь приведен чертеж, то вам необходимо пояснение. Материал корпуса – МДФ 24 мм. Трубы резонаторов – из достаточно прочного небьющегося пластика, например полиэтилена. Внутренний диаметр труб – 60 мм, выступы внутри 113 мм в большой камере и 61 в малой.Под конкретную головку громкоговорителя сабвуфер должен будет перейти на лучший бас и, в то же время, на наименьшее влияние на стереоэффект. Для настройки трубы берут заведомо большей длины и, поднимая-выдвигая, добиваются необходимого звука. Выступы труб снаружи на звук не влияют, потом их обрезают. Тюнинг дудок взаимозависим, поэтому подчиняться придется.

Усилитель для наушников

Усилитель для наушников производит их чаще всего по 2-м причинам.Первый – для прослушивания «на ходу», т.е. вне дома, когда в питании аудиовыхода плеера или смартфона не хватает «Кнопок» или «Лопухов». Второй – для домашних наушников высокого класса. Hi-Fi Умзч для обычного жилого помещения нужен с динамикой до 70-75 дБ, но динамический диапазон лучших современных стерео-наушников превышает 100 дБ. Усилитель с таким динамиком дороже некоторых автомобилей, а его мощность будет от 200 Вт в канале, что многовато для обычной квартиры: слушать сильно заниженный звук по сравнению с номинальной мощностью см. Выше.Поэтому есть смысл сделать маломощный, но с хорошей динамикой отдельный усилитель для наушников: цены на отечественный умзч с таким безнадежно завышенными значениями заведомо невозможно.

Схема простейшего усилителя для наушников на транзисторах приведена на поз. 1 Рис. Звук – кроме китайских «кнопок», он работает в классе B. Экономичность тоже не отличается – литиевых батарей 13 мм хватает на 3-4 часа на полной громкости. На поз. 2 – TDA Classic для наушников »на ходу.«Звук, правда, выдает вполне приличный, до среднего Hi-Fi, просматривая параметры оцифровки трека. Любительские доработки TDA7050 обвязка под цифру, но перехода звука на следующий уровень тяжести пока еще никто не добился: никто не добился: “Микроус” сам не позволяет. TDA7057 (поз. 3) просто функционален, можно подключить регулятор громкости на обычном, недвойственном, потенциометре.

Умп для наушников на TDA7350 (поз. 4) уже рассчитан на порождение хорошей индивидуальной акустики.Именно на этой ИМА собраны усилители для наушников в большинстве отечественных ежей среднего и высокого класса. Умп на наушники на КА2206Б (поз. 5) считается профессиональным: его максимальной мощности 2.3 Вт хватает и для раскачки таких серьезных изооданских «лопухов», как ТДС-7 и ТДС-15.

На рисунке показана схема усилителя мощностью 50 Вт с выходными полями полевых МОП-транзисторов.
Первый каскад усилителя представляет собой дифференциальный усилитель на транзисторах VT1 VT2.
Второй каскад усилителя состоит из транзисторов VT3 VT4. Торцевой каскад усилителя состоит из МОП-транзисторов IRF530 и IRF9530. Выход усилителя через катушку L1 подключен к нагрузке 8 Ом.
Цепь, состоящая из R15 и C5, предназначена для снижения уровня шума. КОНДЕНСАТОРЫ Силовые фильтры С6 и С7. Сопротивление R6 предназначено для регулировки резервуара.

Примечание:
Используйте двухполюсный источник питания +/- 35 В.
L1 состоит из 12 витков медного изолированного провода диаметром 1 мм.С6 и С7
надо рассчитывать на 50В, остальные электролитические конденсаторы на 16В.
Требуется радиатор для МОП-транзисторов. Размером 20х10х10 см из алюминия.
Источник – http://www.circuitstoday.com/mosfet-amplifier-circuits.

Войти с помощью:

Случайные статьи

• 21.09.2014

  Эта схема автоматического выключателя освещения в темноте автоматически включает свет, а утром выключает его. Фоторезистор LDR используется в качестве датчика освещения.К схеме можно подключить любые лампы (люминесцентные, лампы накаливания …). Основа автоматического выключателя триггера Шмитта на таймере 555. LDR и таймер 555 используются вместе для автоматического переключения. Light …

• 26.06.2018

  Этот пример показывает возможность взаимодействия php и arduino. Тест проводится на установленном веб-сервере Ubuntu 14.04, APACHE 2, PHP 5.5. В тесте включается и выключается цифровой выход, а также опрос состояния выхода с помощью PHP.test.php.

Цепь питания плавного пуска. Плавное включение усилителя

М. СИРАЗЕТДИНОВ Уфа
Радио, 2000, № 9

При сборке мощных УНЧ всегда возникает вопрос о защите от импульсных перегрузок в момент включения … Как правило, выходной каскад любого мощного усилителя питается от биполярного источника, в котором установлены очень большие конденсаторы (до 10000 мкФ, а иногда и выше).При включении блока питания через них начинает течь очень большой зарядный ток, что создает значительную нагрузку на сам блок питания, да и для выходного каскада это тоже не очень хорошо …

Выходом из положения является так называемый «мягкий» пуск: плавная подача сетевого напряжения на сетевой трансформатор. В литературе рассмотрено довольно много устройств, и здесь представлено еще одно из них.

Его главная отличительная особенность – рост сетевого напряжения здесь действительно плавный, а не скачкообразный, как во многих подобных устройствах.

Схема устройства мягкого включения УНЧ

Принципиальная схема устройства «мягкого» включения УМЗЧ представлена ​​на рисунке. Транзистор VT1 через диодный мост VD1-VD4 включен последовательно с первичной обмоткой трансформатора Т1 блока питания. Выбор полевого МОП-транзистора с изолированным затвором обусловлен высоким входным сопротивлением его цепи управления, что позволяет снизить энергопотребление.

Блок управления состоит из цепей, формирующих напряжение на затворе транзистора VT1, и электронного ключа на транзисторах VT2, VT3.Первая цепь образована элементами VD5, C1, R1 – R3, VD7, C4, которые задают начальное напряжение на затворе транзистора VT1. Второй – включает элементы VD8, R4, R5, C2, SZ, обеспечивающие плавное увеличение напряжения на затворе транзистора VT1. Стабилитрон VD6 ограничивает напряжение на затворе транзистора VT1 и защищает его от пробоя.

В исходном состоянии конденсаторы цепей блока управления разряжены, поэтому в момент замыкания контактов выключателя сетевого питания SB1 напряжение на затворе транзистора VT1 относительно его истока равно нулю и ток в цепи исток-сток отсутствует.Это означает, что ток в первичной обмотке трансформатора Т1 и падение напряжения на ней также равны нулю. С приходом первого положительного полупериода сетевого напряжения конденсатор C1 начинает заряжаться через цепь VD5, VD3 и в течение этого полупериода заряжается до пикового значения сетевого напряжения.

Стабилитрон VD7 стабилизирует напряжение на делителе R2R3. Напряжение на нижнем плече регулировочного резистора R3 определяет начальное напряжение затвор-исток транзистора VT1, которое устанавливается близким к пороговому значению 2… 4 В. После нескольких периодов напряжения сети импульсы тока, протекающие через конденсатор C2, будут заряжать его до напряжения, превышающего напряжение отсечки транзистора VT3.

Электронный ключ на транзисторах VT2, VT3 закрывается, и конденсатор С3 начинает заряжаться по цепи VD8, R4, R5, R3, VD3. Напряжение затвор-исток транзистора VT1 определяется в это время суммой напряжения на нижнем плече резистора R3 и постепенно увеличивающегося напряжения на конденсаторе C3.По мере увеличения этого напряжения транзистор VT1 открывается, и сопротивление его канала исток-сток становится минимальным. Соответственно, напряжение на первичной обмотке трансформатора Т1 постепенно увеличивается почти до значения напряжения сети. Дальнейшее увеличение напряжения затвор-исток транзистора VT1 ограничивается стабилитроном VD6. В установившемся режиме падение напряжения на диодах моста VD1-VD4 и транзистора VT1 не превышает 2 … 3 Вт, поэтому на дальнейшей работе БП УМЗЧ это практически не влияет.Продолжительность наиболее тяжелого режима работы транзистора VT1 не превышает 2 … 4 с, поэтому рассеиваемая им мощность мала. Конденсатор C4 устраняет пульсации напряжения на переходе затвор-исток транзистора VT1. создается импульсами зарядного тока конденсатора С3 на нижнем плече резистора R3.

Электронный ключ на транзисторах VT2, VT3 быстро разряжает конденсатор СЗ после отключения питания УМЗЧ или при кратковременных перебоях в электросети и подготавливает блок управления к повторному включению.

В авторской версии устройства защиты используется конденсатор импортного производства Gloria (С1), а также отечественные: К53-1 (С2, С4) и К52-1 (СЗ). Все постоянные резисторы – МЛТ, подстроечный резистор R3 – СП5-3. Транзистор КП707В (VT1) можно заменить, например, на другой. KP809D. Важно, чтобы сопротивление его канала в открытом состоянии было минимальным, а максимальное напряжение сток-исток было не менее 350 В. Вместо транзистора КТ3102Б (VT2) допустимо использовать КТ3102В и КТ3102Д, а вместо КП103И (ВТЗ) -КП103Ж.

Транзистор VT1 снабжен небольшим радиатором площадью 10 … 50 см 2.

Настройка прибора заключается в выборе оптимального положения ползунка подстроечного резистора R3. Изначально он устанавливается в нижнее (по схеме) положение и подключается к первичной обмотке трансформатора через высокоомный делитель

Т1. Затем контакты переключателя SB1 и замыкаются перемещением ползунка резистора R3.наблюдать за процессом увеличения амплитуды напряжения на первичной обмотке трансформатора. Двигатель оставляют в положении, при котором временной интервал между включением SB1 и началом нарастания амплитуды напряжения на обмотке Т1 минимален. При необходимости следует выбрать емкость конденсатора СЗ.

Тестировался прибор на модели УМЗЧ, по конструкции аналогичной усилителю, описанному в статье А. Орлова «УМЗЧ с одноступенчатым усилением напряжения» (см. «Радио».1997, No. 12, pp. 14-16). Скачок напряжения на выходе УМЗЧ при включении питания не превышал 1,5 В

Схема плавного включения питания (плавный пуск или ступенчатое переключение) для усилителя мощности низких частот или другого устройства. Это простое устройство может помочь повысить надежность вашего радио и уменьшить сетевые помехи при включении.

Принципиальная схема

Любой блок питания радиоаппаратуры содержит выпрямительные диоды и конденсаторы большой емкости.В начальный момент включения питания происходит скачок импульсного тока – при этом конденсаторы фильтра заряжаются.

Амплитуда импульса тока зависит от емкости и напряжения на выходе выпрямителя. Так, при напряжении 45 В и емкости 10000 мкФ зарядный ток такого конденсатора может составлять 12 А. В этом случае диоды трансформатора и выпрямителя кратковременно работают в режиме короткого замыкания.

Для исключения опасности выхода из строя этих элементов за счет снижения пускового тока во время первоначального включения используется схема, представленная на рисунке 1.Это также позволяет облегчить режимы и другие элементы усилителя во время переходных режимов.

Рисунок: 1. Принципиальная схема плавного включения источника питания с помощью реле.

В начальный момент при подаче питания конденсаторы C2 и C3 будут заряжаться через резисторы R2 и R3 – они ограничивают ток до значения, безопасного для частей выпрямителя.

Через 1 … 2 секунды, после того, как конденсатор С1 зарядится и напряжение на реле К1 повысится до значения, при котором оно сработает и по его контактам К1.1 и K1.2 будут обходить ограничивающие резисторы R2, R3.

В устройстве можно использовать любое реле с напряжением срабатывания меньшим, чем действующее на выходе выпрямителя, а резистор R1 подбирается так, чтобы на нем падали «лишнее» напряжение. Контакты реле должны быть рассчитаны на максимальный ток в цепях питания усилителя.

В схеме используется реле РЭС47 РФ4.500.407-00 (РФ4.500.407-07 и др.) С номинальным рабочим напряжением 27 В (сопротивление обмотки 650 Ом; ток, коммутируемый контактами, может быть до 3 А).Фактически реле срабатывает уже при 16 … 17 В, а резистор R1 выбран равным 1 кОм, при этом напряжение на реле будет 19 … 20 В.

Конденсатор С1 типа К50-29-25В или К50-35-25В. Резисторы R1 типа МЛТ-2, R2 и R3 типа С5-35В-10 (ПЭВ-10) или аналогичные. Номинал резисторов R2, R3 зависит от тока нагрузки, и их сопротивление можно значительно уменьшить.

Улучшенная схема устройства

Вторая схема, показанная на рис. 2, выполняет ту же задачу, но позволяет уменьшить габариты устройства за счет использования задающего конденсатора С1 меньшей емкости.

Транзистор VT1 включает реле К1 с задержкой, после зарядки конденсатора С1 (тип К53-1А). Схема также позволяет вместо переключения вторичных цепей подавать ступенчатое напряжение на первичную обмотку. В этом случае можно использовать реле только с одной группой контактов.

Рисунок: 2. Усовершенствованная принципиальная схема плавного включения питания УМЗЧ.

Значение сопротивления R1 (ПЭВ-25) зависит от мощности нагрузки и выбирается таким, чтобы напряжение во вторичной обмотке трансформатора составляло 70 процентов от номинального значения при включенном резисторе (47… 300 Ом). Настройка схемы заключается в установке времени задержки включения реле путем выбора номинала резистора R2, а также выбора R1.

В заключение

Указанные схемы могут быть использованы при изготовлении нового усилителя или при модернизации существующих, в том числе промышленных.

По сравнению с устройствами для двухкаскадного питания аналогичного назначения, приведенными в различных журналах, описанные здесь являются наиболее простыми.

Первичное происхождение: неизвестно.

Одной из важнейших проблем, возникающих при проектировании радиооборудования, является проблема обеспечения его надежности. Решение этой проблемы основано на оптимальном расчете конструкции аппарата и хорошей настройке при его изготовлении. Однако даже в оптимально спроектированном и исправном устройстве всегда существует опасность его выхода из строя в момент включения сетевого питания. Наибольшая опасность связана с оборудованием с повышенным энергопотреблением – усилителем мощности звуковой частоты (УМЗЧ).

Дело в том, что в момент включения блока питания элементы блока питания УМЗЧ испытывают значительные перегрузки импульсным током. Наличие разряженных оксидных конденсаторов большой емкости (до десятков тысяч микрофарад) в фильтрах выпрямителя вызывает практически короткое замыкание на выходе выпрямителя в момент включения питания.

Так, по данным, при напряжении питания 45В и емкости конденсатора фильтра 10 000 мкФ зарядный ток такого конденсатора в момент включения может достигать 12А.Практически в этот момент трансформатор блока питания работает в режиме короткого замыкания. Продолжительность этого процесса небольшая, однако при определенных условиях вполне достаточно для отключения как силового трансформатора, так и выпрямительных диодов.

Помимо блока питания, сам УМЗЧ испытывает значительные перегрузки в момент включения питания. Они вызваны нестационарными процессами, возникающими в нем из-за установления режимов активных элементов по току и напряжению и отложенного срабатывания встроенных систем обратной связи.И чем выше номинальное напряжение питания УМЗЧ, тем больше амплитуда таких перегрузок и, соответственно, выше вероятность выхода из строя элементов усилителя.

Конечно, попытки уберечь УМЗЧ от перегрузок при включении питания предпринимались и раньше. В России было предложено устройство, защищающее усилитель от перегрузок, выполненное в виде мощного биполярного стабилизатора напряжения питания, который при включении в первый момент подавал на усилитель +10 и -10В, а затем постепенно увеличивал его. до номинала +32 и -32В.По мнению автора этого устройства, это позволило значительно повысить надежность работы УМЗЧ и отказаться от использования традиционных систем защиты акустических систем от перегрузок при включении питания.

При неоспоримых достоинствах этого устройства, у него есть и недостатки – устройство защищало только УМЗЧ, но оставляло без защиты блок питания, из-за сложности собственной конструкции сам по себе был ненадежным.

Предлагаем вашему вниманию простое и надежное устройство для «мягкого» включения УМЗЧ, защищающее как сам УМЗЧ, так и его блок питания от перегрузок.Он доступен к изготовлению даже начинающему радиоконструктору и может быть использован как при разработке новых моделей радиоаппаратуры, так и при модернизации существующих, в том числе промышленных.

Принцип действия

Принцип работы устройства заключается в двухступенчатой ​​подаче питающего напряжения на первичную обмотку трансформатора энергоблока УМЗЧ. К первичной обмотке трансформатора питания последовательно включен мощный балластный резистор (рис.1). Величина его сопротивления рассчитывается в соответствии с общей мощностью трансформатора таким образом, чтобы при включении напряжение переменного тока на первичной обмотке было примерно вдвое меньше напряжения сети.

Тогда в момент включения соответственно переменное напряжение вторичных обмоток трансформатора и напряжение питания УМЗЧ будет вдвое меньше. За счет этого резко уменьшаются амплитуды импульсов тока и напряжения на элементах выпрямителя и УМЗЧ.Нестационарные процессы при пониженном питающем напряжении намного «мягче».

Затем, через несколько секунд после включения питания, балластный резистор R1 замыкается контактной группой K1.1 и полное сетевое напряжение подается на первичную обмотку силового трансформатора. Соответственно восстанавливаются до номинальных значений напряжения блока питания.

К этому моменту конденсаторы фильтров выпрямителя уже заряжены до половины номинального напряжения, что исключает возникновение мощных импульсов тока через вторичные обмотки трансформатора и диоды выпрямителя.В УМЗЧ к этому времени также завершены нестационарные процессы, включены системы обратной связи, и подача полного питающего напряжения не вызывает никаких перегрузок в УМЗЧ.

При отключении сетевого питания контакты K1.1 размыкаются, балластный резистор снова подключается последовательно с первичной обмоткой трансформатора, и весь цикл может быть повторен. Само «мягкое» устройство включения состоит из бестрансформаторного блока питания, таймера, загруженного на электромагнитное реле.Конструкция устройства и режимы его работы подбираются с учетом максимального запаса прочности в эксплуатации. Его схема представлена ​​на рис. 1.

При подаче сетевого напряжения на блок питания УМЗЧ переключателем СБ 1 через токоограничивающие элементы R2 и С2 оно одновременно поступает на мостовой выпрямитель, собранный на ВД1. – диоды VD4. Выпрямленное напряжение фильтруется конденсатором C3, ограничивается стабилитроном VD5 до значения 36 В и подается на таймер на транзисторе VT1.Ток, протекающий через резисторы R4 и R5, заряжает конденсатор С4, при достижении на нем напряжения около 1,5В транзистор VT1 переходит в открытое состояние – срабатывает реле К1 и контакты К1.1 шунтируют балластный резистор R1.

В конструкции устройства используется герметичное электромагнитное реле РЕНЗЗ РФ4.510.021 с рабочим напряжением 27В и током срабатывания 75 мА. Также возможно использование других типов реле, позволяющих коммутировать индуктивную нагрузку переменного тока с частотой 50 Гц не менее 2А, ​​например, REN18, REN19, REN34.

В качестве VT1 использовался транзистор с большим значением параметра коэффициента передачи тока – КТ972А. Возможно использование транзистора КТ972Б. При отсутствии этих транзисторов подходят транзисторы со структурой p-n-p проводимости, например, КТ853А, КТ853Б, КТ973А, КТ973Б, но только в этом случае следует поменять полярность всех диодов и конденсаторов этого устройства.

Рис. 2.

При отсутствии транзисторов с высоким коэффициентом передачи тока можно использовать составную транзисторную схему из двух транзисторов по схеме, показанной на рис.2. В качестве VT1 в этой схеме применимы любые кремниевые транзисторы с допустимым напряжением коллектор-эмиттер не менее 45В и достаточно большим коэффициентом усиления по току, например, типов КТ5ОЗГ, КТ3102Б. В качестве транзистора VT2 – транзисторы средней мощности с такими же параметрами, например, КТ815В, КТ815Г, КТ817В, КТ817Г или аналогичные. Подключение версии на композитном транзисторе выполняется в точках A-B-C главной цепи устройства.

Помимо диодов КД226Д в приборе могут использоваться диоды КД226Г, КД105Б, КД105Г.В качестве конденсатора С2 используется конденсатор типа МБГО с рабочим напряжением не менее 400В. Параметры цепи ограничения тока R2C2 обеспечивают максимальный переменный ток приблизительно 145 мА, что достаточно при использовании электромагнитного реле с током отключения 75 мА.

Для реле с током срабатывания 130 мА (REN29) емкость конденсатора C2 необходимо увеличить до 4 мкФ. При использовании реле типа REN34 (ток срабатывания 40 мА) достаточно емкости 1 мкФ.Во всех вариантах изменения емкости конденсатора его рабочее напряжение должно быть не менее 400 В. Помимо металлобумажных конденсаторов хорошие результаты можно получить при использовании металлопленочных конденсаторов типов К73-11, К73-17. , К73-21 и др.

В качестве балластного резистора R1 используется проволочный резистор ПЭВ-25 в стеклянной оболочке. Указанная мощность резистора рассчитана для использования с силовым трансформатором, имеющим общую мощность примерно 400 Вт. Для другого значения общей мощности и половинного напряжения первой ступени сопротивление резистора R1 можно пересчитать по формуле:

R1 (Ом) = 48400 / Slave (Вт).

Настройка

Настройка устройства сводится к установке времени срабатывания таймера для отсрочки активации операции второй ступени. Это можно сделать, выбрав емкость конденсатора C5, поэтому рекомендуется составить его из двух конденсаторов, что упростит процесс настройки.

Примечание: В авторской версии устройства предохранитель в цепи питания отсутствует. Это, конечно, не требуется при номинальном режиме работы.Но ведь всегда могут возникнуть нештатные аварийные ситуации – короткие замыкания, поломки элементов и т.д. сам автор аргументирует необходимость использования своей конструкции именно в такой ситуации, тогда роль защитного элемента берет на себя резистор R2. , нагревается и перегорает.

Использование плавкой вставки в аварийных ситуациях вполне оправдано. Он дешевле, проще в покупке, а время отклика настолько короче, что другие элементы не успевают нагреться и нанести дополнительный ущерб.И наконец, это общепринятый, проверенный метод защиты устройств от возможных последствий аппаратных сбоев.

Корзинин М.

Литература:

1. Сухов Н. УМЗЧ высокой верности. – Радио, 1989, № 6.7.

2. Клецов В. Усилитель НЧ с малыми искажениями. – Радио, 1983, № 7, с.51 – 53; 1984, №2, с. 63, 64.

При проектировании блоков питания усилителя часто возникают проблемы, не имеющие ничего общего с самим усилителем или являющиеся следствием применяемой элементной базы.Так в блоках питания транзисторных усилителей большой мощности часто возникает проблема реализовать плавное включение блока питания, то есть обеспечить медленный заряд электролитических конденсаторов в сглаживающем фильтре, который может иметь очень значительную емкость и , не приняв соответствующих мер, просто выведет из строя выпрямительные диоды в момент включения.

В источниках питания ламповых усилителей любой мощности необходимо предусмотреть задержку подачи высокого анодного напряжения перед прогревом ламп во избежание преждевременного истощения катода и, как следствие, значительного уменьшения расхода лампы жизнь.Конечно, использование кенотронного выпрямителя решает эту проблему само по себе. Но в случае использования обычного мостового выпрямителя с LC-фильтром без дополнительного устройства не обойтись.

Обе вышеупомянутые проблемы могут быть решены с помощью простого устройства, которое можно легко встроить как в транзистор, так и в ламповый усилитель.

Схема устройства.

Принципиальная схема устройства плавного пуска представлена ​​на рисунке:

Увеличение нажатием

Переменное напряжение на вторичной обмотке трансформатора ТР1 выпрямляется диодным мостом Br1 и стабилизируется интегральным стабилизатором VR1.Резистор R1 плавно заряжает конденсатор С3. Когда напряжение на нем достигнет порогового значения, транзистор Т1 откроется, в результате сработает реле Rel1. Резистор R2 разряжает конденсатор С3 при выключении устройства.

Варианты включения.

Релейная контактная группа Rel1 подключается в зависимости от типа усилителя и организации питания.

Например, для обеспечения плавного заряда конденсаторов в блоке питания транзисторный усилитель мощности , представленное устройство может быть использовано для обхода балластного резистора после зарядки конденсаторов с целью исключения потерь мощности на нем.Возможный вариант подключения показан на схеме:

Номиналы предохранителя и балластного резистора не указаны, так как они выбираются исходя из мощности усилителя и емкости конденсаторов сглаживающего фильтра.

В ламповом усилителе представленное устройство поможет организовать задержку подачи высокого анодного напряжения перед прогревом ламп, что позволяет существенно продлить срок их службы. Возможный вариант включения показан на рисунке:

Схема задержки здесь включается одновременно с трансформатором накала.После прогрева ламп включится реле Rel1, в результате чего на анодный трансформатор будет подано сетевое напряжение.

Если в вашем усилителе используется один трансформатор как для питания цепей накаливания лампы, так и для анодного напряжения, тогда контактная группа реле должна быть переведена на цепь вторичной обмотки , анодное напряжение .

Элементы цепи задержки включения (мягкий старт):

• Предохранитель: 220 В 100 мА,
Трансформатор
• : любой маломощный с выходным напряжением 12-14В,
• Диодный мост: любой малогабаритный мост с параметрами 35В / 1А и выше,
• Конденсаторы: C1 – 1000мкФ 35В, C2 – 100нФ 63В, C3 – 100мкФ 25В,
• Резисторы: R1 – 220 кОм, R2 – 120 кОм,
• Транзистор: IRF510,
• Встроенный стабилизатор: 7809, LM7809, L7809, MC7809 (7812),
Реле
• : с рабочим напряжением обмотки 9В (12В для 7812) и контактной группой соответствующей мощности.

За счет малого потребления тока микросхему стабилизатора и полевой транзистор можно монтировать без радиаторов.

Однако у кого-то может возникнуть идея отказаться от ненужного, пусть и малогабаритного трансформатора и запитать схему задержки от напряжения накала. Учитывая, что стандартное значение напряжения накала составляет ~ 6,3В, придется заменить стабилизатор L7809 на L7805 и использовать реле с рабочим напряжением обмотки 5В.Такие реле обычно потребляют значительный ток, и в этом случае микросхему и транзистор придется оборудовать небольшими радиаторами.

При использовании реле с обмоткой 12В (как-то чаще) микросхему встроенного стабилизатора нужно заменить на 7812 (L7812, LM7812, MC7812).

При указанных на схеме номиналах резистора R1 и конденсатора С3 время задержки включения составляет около 20 секунд … Для увеличения временного интервала необходимо увеличить емкость конденсатора С3.

Статья подготовлена ​​по материалам журнала «АудиоИкспресс»

Вольный перевод главного редактора РадиоГазеты.

При включении источников питания усилителей, лабораторных и других источников питания в сети возникают помехи, вызванные пусковыми токами трансформаторов, токами зарядки электролитических конденсаторов и запуском самих питаемых устройств. Внешне эта помеха проявляется в виде «мерцания» света, щелчков и искр в розетках питания, а электрически – это падение сетевого напряжения, которое может привести к неисправности и нестабильной работе других устройств, питающихся от этих же сеть.Кроме того, эти пусковые токи вызывают перегорание контактов выключателей, розеток. Еще одно негативное влияние пускового тока – диоды выпрямителя при таком пуске работают с перегрузкой по току и могут выйти из строя. Например, бросок тока заряда конденсатора 10000 мкФ 50 В может достигать 10 и более ампер. Если диодный мост не рассчитан на этот ток, такие условия эксплуатации могут повредить мост. Пусковые токи особенно заметны при мощности более 50-100Вт.Для таких блоков питания мы предлагаем устройство плавного пуска.

При подключении к сети питание запускается через токоограничивающий резистор R4. Через некоторое время, необходимое для его запуска, зарядки конденсаторов и запуска нагрузки, резистор шунтируется контактами реле и блок питания выводится на полную мощность. Время включения определяется емкостью конденсатора С2. Элементы C1D1C2D2 представляют собой бестрансформаторный источник питания цепи управления реле. Стабилитрон D2 играет чисто защитную роль и может отсутствовать при исправной работе схемы управления.Используемое в схеме реле БС-115С-12В можно заменить любым другим реле с контактным током не менее 10А, с подбором стабилитронов, конденсатора С1 и выбором транзистора VT1 на напряжение больше реле. рабочее напряжение. Стабилитрон D3 обеспечивает гистерезис между напряжением включения и выключения реле. Другими словами, реле включится резко, а не плавно.

Конденсатор С1 определяет ток включения реле. В случае недостаточного тока емкость конденсатора необходимо увеличить (0.47 … 1 мкФ 400 … 630 В). В защитных целях желательно обмотать конденсатор изолентой или надеть на него термоусадочную трубку. Предохранители выбираются на удвоенный номинальный ток источника питания. Например, для блока питания на 100Вт предохранители должны быть 2 * (220/100) = 5А. При необходимости схема может быть дополнена сетевым балансным / несимметричным фильтром, подключенным после предохранителей. Подключение к корпусу, представленное на схеме, можно рассматривать только как общий провод для подключения тестера.Ни в коем случае нельзя подключать его к шасси устройства, выводить на общие провода устройств защиты от перенапряжения и т. Д.

Подключение источников питания параллельно или последовательно для увеличения выходной мощности

В некоторых приложениях использования одного источника питания может быть недостаточно для обеспечения мощности, необходимой для нагрузки. Причины использования нескольких источников питания могут включать избыточную работу для повышения надежности или увеличения выходной мощности. При обеспечении комбинированного питания необходимо следить за тем, чтобы все источники питания передавали его сбалансированным образом.

Источники питания, подключенные для резервирования

Резервные источники питания – это топология, в которой выходы нескольких источников питания соединены для повышения надежности системы, но не для увеличения выходной мощности. Резервные конфигурации обычно предназначены для получения выходного тока только от основных источников питания и для получения тока от резервных источников питания при отказе одного из основных источников питания. Поскольку отбор тока нагрузки создает нагрузку на компоненты в источнике питания, высокая надежность в системе достигается, когда ток не потребляется от резервных источников до тех пор, пока не возникнет проблема с одним из основных источников питания.

• Источники питания A и B аналогичны; Vout и максимальный Iout одинаковые
• Напряжение нагрузки равно напряжению питания
• Максимальный ток нагрузки равен максимальному выходному току одного источника
• Электронный переключатель подключает один из выходов питания к нагрузке

Источники питания с параллельными выходами

Обычная топология, используемая для увеличения выходной мощности, заключается в параллельном подключении выходов двух или более источников питания.В этой конфигурации каждый источник питания обеспечивает необходимое напряжение нагрузки, а параллельное подключение источников увеличивает доступный ток нагрузки и, следовательно, доступную мощность нагрузки.

Эту топологию можно успешно реализовать, но есть много соображений для обеспечения эффективности конфигурации. Для параллельных конфигураций предпочтительны источники питания с внутренними цепями, поскольку внутренние цепи улучшают эффективность распределения тока. Если источники питания, используемые в приложении для распределения тока, не имеют внутренних цепей распределения, необходимо использовать внешние методы, которые могут быть менее эффективными.

Основная проблема заключается в том, насколько равномерно ток нагрузки распределяется между источниками питания. Распределение тока нагрузки зависит как от конструкции источников питания, так и от конструкции внешней цепи и проводников, используемых для параллельного соединения выходов источников питания. Практически всегда при параллельном подключении используются одинаковые блоки питания из-за проблем, связанных с эффективной настройкой блоков питания. Однако можно настроить источники питания параллельно с согласованными выходными напряжениями и несовпадающими максимальными выходными токами.

Более подробное обсуждение параллельного подключения источников питания можно найти в нашем техническом документе Current Sharing with Power Supplies.

• Источники питания A и B должны иметь одинаковый Vout; Максимум Iout может быть разным
• Напряжение нагрузки равно напряжению питания
• Максимальный ток нагрузки равен сумме максимального выходного тока обоих источников
• Цепи контроля тока уравновешивают ток нагрузки между источниками

Источники питания с последовательными выходами

Другой вариант увеличения мощности, подаваемой на нагрузку, – это соединение выходов нескольких источников питания последовательно, а не параллельно.Некоторые из преимуществ использования последовательной топологии включают в себя: почти идеальное использование подачи питания между источниками, отсутствие необходимости в конфигурации или совместном использовании цепей, а также устойчивость к большому разнообразию конструкций приложений. Как упоминалось ранее, при параллельном подключении выходов источников питания каждый источник обеспечивает необходимое напряжение, а ток нагрузки распределяется между источниками. Для сравнения, когда выходы источников питания соединены последовательно, каждый источник обеспечивает требуемый ток нагрузки, а выходное напряжение, подаваемое на нагрузку, будет представлять собой комбинацию последовательно включенных источников.

Следует отметить, что когда блоки питания сконфигурированы с последовательным подключением выходов, источники питания не обязательно должны иметь аналогичные выходные характеристики. Ток нагрузки будет ограничен наименьшим допустимым током нагрузки любого из источников в конфигурации, а напряжение нагрузки будет суммой выходных напряжений всех источников в цепочке.

Есть несколько ограничений, налагаемых на источники питания, когда они используются в конфигурации с последовательным выходом.Одно из ограничений заключается в том, что выход источников питания должен быть спроектирован так, чтобы выдерживать смещение напряжения из-за последовательной конфигурации. Это напряжение смещения обычно не является проблемой, но выходные напряжения источников питания с заземлением не могут быть суммированы на выходах других источников. Второе ограничение заключается в том, что выход источника питания может подвергаться обратному напряжению, если выход неактивен, когда активны остальные выходы в цепочке. Проблема обратного напряжения может быть легко решена путем размещения диода с обратным смещением на выходе каждого источника питания.Номинальное напряжение пробоя диода должно быть больше, чем выходное напряжение отдельного источника питания, а номинальный ток диода должен быть больше, чем максимальный номинальный выходной ток любого источника питания в последовательной цепочке.

• Источники питания A и B могут иметь разные максимальные значения Vout и Iout
• Напряжение нагрузки равно сумме выходных напряжений питания
• Максимальный ток нагрузки равен наименьшему из максимального выходного тока любого источника
• Диоды обратного смещения защищают выходы источников питания

Резюме

Источники питания, подключенные параллельно:

• Плохое использование мощности из-за допуска управления разделением тока между источниками
• Требуется специальная цепь для управления разделением тока между источниками
• Чувствительность к конструкции и конструкции проводников, соединяющих источники питания параллельно
• Наиболее простая конструкция с аналогичными блоками питания

Источники питания, подключенные последовательно:

• Эффективное использование мощности ограничено только точностью выходного напряжения каждого источника
• Нет необходимости в цепях для управления распределением напряжения или тока между источниками
• Отсутствие чувствительности к конструкции или конструкции проводников, соединяющих источники питания в серии
• Простая конструкция с любой комбинацией источников питания

Хотя общий метод, используемый для увеличения мощности нагрузки, подаваемой от источников питания, заключается в параллельном подключении выходов, другое решение может заключаться в последовательном соединении выходов нескольких источников питания.У поставщиков источников питания, таких как CUI, есть технический персонал, который может помочь настроить приемлемое решение для этих и других проблем, связанных с применением источников питания.

Категории: Основы , Выбор продукта

Дополнительные ресурсы

У вас есть комментарии к этому сообщению или темам, которые вы хотели бы, чтобы мы освещали в будущем?
Отправьте нам письмо по адресу powerblog @ cui.ком

цепей защиты от постоянного напряжения. Устройство задержки включения и защиты динамика. Схема расширенной защиты динамиков

Этот проект акустической защиты заимствован с одного из португальских сайтов. Помимо защиты от постоянного напряжения, устройство обеспечивает задержку подключения динамиков к выходу усилителя мощности примерно от 3 до 10 секунд, устраняя при этом щелчки при включении усилителя.Принципиальная схема:

В схеме используются реле на напряжение 12 вольт с одной группой переключающих контактов, способных выдерживать ток 6 … 8 ампер.

Исходная статья содержала следующие изображения печатной платы:

И вид формата печатной платы:

Используя данные изображения, мы нарисовали плату защиты в Sprint Layout. Формат LAY6 выглядит так:

Фото-вид печатной платы защиты акустики Формат LAY6:

Фольга стеклопластик односторонняя.Мы немного уменьшили размер платы, теперь он составляет 45 х 75 мм.

В качестве блока питания схемы используется обычный параметрический стабилизатор, напряжение стабилизации 12 Вольт. Схема представлена ​​ниже:

Надеемся, вам не составит труда рассчитать номинал токоограничивающего резистора для стабилитрона, он обозначен стрелкой на схеме. Его величина будет зависеть от того, какое напряжение будет у вас после диодного моста. Блок питания также может быть реализован на LM7812.

Подключение блока защиты и акустики к усилителю мощности показано на следующем рисунке:

Перечень элементов схемы блока акустической защиты:

Реле 12 Вольт – 2 шт. Транзисторы
2SC945 – 2 шт.
Транзистор 2SC9013 – 1 шт.
Диоды 1N4007 – 5 шт.
Конденсаторы электролитические 220 мкФ / 50В – 2 шт.
Резисторы 10 кОм – 4 шт.
резистор 1 кОм – 1 шт.
резистор 39 кОм – 1 шт.
2-контактные разъемы – опционально
Подстроечный резистор 220 … 500 кОм – 1 шт.
Стабилитрон 12 Вольт 1 Вт – 1 шт. (например импортный 1N4742A)

Плата блока акустической защиты в сборе:

Ссылка на скачивание архива со схемой и печатной платой формата LAY6 появится на той же странице после нажатия на любую строку рекламного блока ниже, кроме строки «Платная реклама». Размер файла – 0,3 Мб.

При проектировании схемы своего усилителя низких частот я предусмотрел в нем блок защиты акустических систем… Для чего это нужно и что может навредить динамикам? – во-первых, я хотел избавиться от “щелчка” при включении усилителя.

При включении питания конденсаторы выпрямителя начинают заряжаться, что в этот момент влияет на УНЧ – на акустические системы на короткое время подается постоянное напряжение. Чтобы этого не произошло, нужна простая схема реле времени, которая задержит подключение акустических систем на 0,5-1 секунду.

Во-вторых, с УНЧ может случиться что угодно, например, один из транзисторов в УНЧ может сгореть от перегрузки и на динамики будет подаваться постоянное напряжение достаточно большой величины, что может сжечь НЧ динамическую головку или отключите часть фильтра ваших динамиков.Для исключения подобных происшествий нужна схема, контролирующая напряжение на выходе УНЧ и в случае возникновения проблем отключающая акустические системы от УНЧ.

Принципиальная схема

Смотрел много схем защиты динамика, хотел найти универсальный вариант и с минимумом электронных компонентов, одна из всех схем четко выделялась – нашел в журнале РАДИО № 5 за 1998 год, автор книги публикация: Ю. Залиский (Львов, Украина).

В дополнение к тому, что схема выполняет все пункты, о которых я упомянул выше, она построена с использованием всего двух транзисторов и обеспечивает надежную защиту динамиков для двух каналов усилителя низкой частоты.

Рис. 1. Схема устройства отложенного включения и защиты акустических систем (АС).

Описание схемы и журнала

Принципиальная схема включения с задержкой и защиты по переменному току показана на рисунке выше.Он состоит из входного фильтра нижних частот R1 R2C1, реле времени на транзисторе VT1 и элементов R1-R4, C1 и ключа на транзисторе VT2.

В момент включения питания конденсатор С1 начинает заряжаться через резисторы R1, R2. Во время его зарядки транзистор VT1 будет открыт, VT2 закрыт, и ток через катушку реле не будет течь.

Резистор R3 исключает влияние тока базы транзистора VT1 на зарядку конденсатора и увеличивает положительный порог срабатывания устройства защиты.

Когда конденсатор заряжен, напряжение на базе транзистора VT1 упадет, и он закроется, а связанный с ним ключевой транзистор VT2 откроется, и ток потечет через катушку реле K1.

Реле сработает, а его замкнутые контакты K1.1 и K1.2 подключат громкоговорители к усилителю. Задержка включения составляет примерно 4 с.

Если на одном из выходов усилителя появится постоянное напряжение положительной полярности, это приведет к частичному разряду конденсатора С1, открытию транзистора VT1 и закрытию транзистора VT2.В результате ток через катушку реле прекратится, и его контакты отключат динамики от усилителей.

Если на выходах последнего появится постоянное напряжение отрицательной полярности, то оно напрямую через диод VD1 пойдет на базу транзистора VT2, закроет его и тем самым обесточит реле К1, контакты К1.1, К1 .2 из которых откроются и снова отключат динамики от усилителя.

Диоды VD1-VD2 ограничивают максимальное отрицательное напряжение на базе входного транзистора VT1 на уровне 1.3 В. Хотя как в режиме защиты громкоговорителей, так и в режиме задержки их срабатывания конденсатор С1 заряжается по одним и тем же цепям, время срабатывания защиты на порядок меньше, так как для этого конденсатор должен изменить свой потенциал на всего несколько вольт. Пороги срабатывания защиты не более ± 4 В.

Правильно изготовленное устройство сразу начинает работать и не требует настройки. Можно использовать любые кремниевые диоды. Остальные элементы желательно применить те, которые указаны на схеме.Реле К1 – РЭС-9, паспорт РС4.524.200 с сопротивлением обмотки около 400 Ом.

Подойдет и любое другое реле, работающее при выбранном напряжении питания, но в этом случае нужно выбрать резистор R4, от которого зависит отрицательный порог защиты.

Устройство исправно при изменении напряжения питания в пределах 20 … 30 В. При другом напряжении питания потребуется изменить сопротивление резистора R4.

Недостатком данного устройства является необходимость питания его от источника с пульсациями не более 1 В, в противном случае возможны ложные срабатывания.

Примечания к схеме

Теперь добавлю от себя: подтверждаю, что устройству действительно нужен хорошо стабилизированный блок питания, иначе будут частые ложные срабатывания.

Для стабилизации я использовал схему стабилизатора с регулировкой напряжения на микросхеме КРЕН5 (7805) – в публикации про блок питания для моего УНЧ я рассказывал об этом.

В зависимости от того, какое напряжение питания схемы (20 … 30В) придется выбирать реле с обмоткой, рассчитанной на заданное рабочее напряжение, здесь главное надежная работа и чтобы катушка не перегревалась от перенапряжения. .Дома нашел пачку РЭС-48 с разными паспортами, полистав справочник, выбрал те, которые мне подходят по напряжению.

Таким образом, при срабатывании защиты транзистор VT2 закроется и напряжение через реле и резистор уйдет на светодиод, который будет сигнализировать о срабатывании.

Также при включении схемы, при работе реле времени горит светодиод, а потом при переходе защиты в рабочий режим гаснет. В результате получается простая индикация, которой вполне достаточно для отслеживания состояния защиты.

Детали и настройка

Сопротивление демпфирующего резистора R5 * (гасит ток, протекающий через светодиод) подбирается экспериментально. Для этого можно использовать включенный переменный резистор на 2-3кОм вместо R5.

Выставляем ручку резистора в положение с максимальным сопротивлением, подаем питание на схему, а на ее вход постоянное напряжение от другого источника питания, чтобы схема работала и реле было обесточено.

Поворачивая ручку переменного резистора, необходимо добиться достаточно яркого свечения светодиода VD4 в момент, когда транзистор VT2 закрыт и питание на светодиод идет через катушку реле К1.

Далее этот резистор припаиваем и измеряем его сопротивление, устанавливаем в цепь постоянный резистор с таким же сопротивлением.

Другой вариант – приблизительный расчет по формуле, основанной на законе Ома:

R_резистор = (U_power – U_LED) / I_LED.

• R – сопротивление, Ом.
• U – напряжение, в вольтах,
• I – ток, в амперах.

Предположим, что питание схемы защиты составляет 22 В, а рабочее напряжение светодиода равно 2.5 В при токе 15 мА:

R = (22В – 2,5В) / 0,015А = 1300 Ом.

Поскольку ток через светодиод в цепи также будет протекать через катушку реле, свечение будет менее ярким, если вместо реле был просто проводник, но этого достаточно для индикации состояния. Важно, чтобы ток через светодиод не превышал ток срабатывания / отпускания реле.

Печатные платы проектировал по старинке:

Рисунок: 2.Разводка печатной платы карандашом и размещение компонентов.

В итоге сделал две копии этого устройства (2 + 2 канала), вот что получилось:

Рис. 3. Готовые устройства задержки включения и защиты динамика.

Обязательно начинать настройку схемы с подключенным усилителем низкой частоты (УНЧ) и акустическими системами (АС)!

Конденсатор С1 заряжается через общий провод, ток от которого идет по переменному току и УНЧ, а затем через резисторы R1 и R2.

Без AC и ULF схема не будет работать должным образом. Если в цепь не подключены ни переменный ток, ни усилитель мощности, то конденсатор С1 будет очень долго заряжаться по цепочке: R3 + переход B-e транзистор VT1.

Проверить схему можно без динамиков и без усилителя низких частот. Делается это так:

1. Вместо переменного тока временно подключаем резистором 200-300 Ом (мощность 2-5Вт)
2. Так же ставим те же резисторы 200-300 Ом на контакты, которые подключаются к усилителю.
3. Включаем схему, через несколько секунд должно щелкнуть реле (конденсатор С1 заряжался через резисторы, которые мы подключили ко входу вместо усилителя).
4. Подав положительные и отрицательные постоянные напряжения 10-20В от внешнего источника питания на резисторы, которые подключены вместо усилителя, можно убедиться, что защита от постоянного напряжения на выходе усилителя работает, реле должно отключаем резисторы, которые мы включили вместо переменного тока.

Разложил косынки в корпусе усилителя как можно ближе к платам УМЗЧ и выходным клеммам переменного тока (на задней панели), это необходимо для того, чтобы минимизировать длину соединительных проводов от УНЧ до защиты и к клеммам для подключения переменного тока.

Защита акустических систем от постоянного напряжения на выходе усилителя «Бриг» (скопировано с одноименного усилителя советской промышленности) уже много лет знакома многим радиолюбителям.За прошедшие годы эта схема зарекомендовала себя как лучшая, позволив сэкономить сотни и тысячи акустических систем. Схема надежная и простая.

Представленная мною ниже схема является одним из вариантов защиты «Брига». Каркас схемы остается прежним. Изменения коснулись только номиналов схем и моделей транзисторов.

Характеристики цепи:
Напряжение питания: +27 … + 65 В
Время задержки подключения динамика: 2 секунды
Чувствительность входа постоянного тока: +/- 1.5В

Широкий диапазон питающих напряжений обеспечивается применением стабилизатора напряжения в цепи питания для VD5, VD6, R13 и транзистора VT5. На транзисторе VT5 необходимо установить небольшой радиатор. Если значительно увеличить площадь радиатора и заменить транзистор VT5 на BD139, можно поднять максимальное напряжение питания до + 120В.

В качестве драйвера реле использован составной транзистор, что позволило отказаться от дополнительного маломощного транзистора и сэкономить место на плате.В качестве задающего транзистора для реле можно использовать и другие составные транзисторы (VT3 VT4), например: BD875 или KT972. Перед заменой транзисторов на аналогичные следует свериться с их распиновкой. это не одно и то же для всех перечисленных транзисторов.

Транзисторы VT1 и VT2 можно заменить на BC546-BC548 или КТ3102. Также не забываем о распиновке, как и в предыдущем случае.

VD3 и VD4 необходимы во избежание помех при переключении контактов реле.VD1 и VD2 необходимы для защиты VT1 и VT2 соответственно от пробоя перехода EB при отрицательном напряжении на входе схемы менее -15V.

Схема также предусматривает задержку подключения акустической системы (AC) на 1-2 секунды. Это необходимо для того, чтобы в момент включения усилителя из динамика не было слышно хлопка или других неприятных звуков, сопровождающих переходные процессы в усилителе. Конденсаторы C3 и C4 отвечают за время задержки подключения переменного тока.Чем больше их мощность, тем больше время задержки подключения акустики. С рейтингами, показанными на диаграмме, время задержки составляет около 2 секунд.

Реле необходимо использовать с обмоткой управления 24 В, 15 мА и током не менее выходного тока усилителя. Я использовал реле – Tianbo HJR-3FF-S-Z.

Фото готового устройства

Перечень радиоэлементов

Рассмотрены несколько различных схем устройства. предназначен для защиты акустических систем (AC) и реализации временной задержки перед подключением переменного тока к выходу усилителя мощности звука.

Схема защиты и задержки включения на четырех транзисторах

Данное устройство предназначено для задержки включения громкоговорителей на время переходных процессов в УМЗЧ при включении питания и при их отключении при появлении на его выходе постоянного напряжения любой полярности.

Рисунок: 1. Принципиальная схема устройства защиты динамика и задержки включения, выполненного на четырех транзисторах.

Принципиальная схема устройства представлена ​​на рис.1. Состоит из диодного распределителя (VD1 – VD6) и электронного реле на транзисторах VT1 – VT4.

Подключается к выходам каналов УМЗЧ вместе с громкоговорителями через контакты реле К1. Цепи R1C1, R2C2 предотвращают срабатывание устройства при колебаниях звуковой частоты.

При необходимости количество контролируемых каналов может быть увеличено простым подключением соответствующего количества дополнительных цепей, аналогичных схеме R1C1VD1VD2, и применением электромагнитного реле с большим количеством контактных групп.Постоянное напряжение на выходе УМЗЧ, при котором срабатывает устройство защиты, определяется напряжением стабилизации стабилитрона VD7 и связано с ним соотношением

При включении питания (источником напряжения может быть блок питания УМЗЧ) конденсатор С3 начинает заряжаться (через резистор R9), поэтому транзистор VT4 закрывается, а реле К1 обесточивается.

По мере прохождения заряда напряжение на конденсаторе повышается, транзистор VT4 начинает открываться и через некоторое время (около 3 с) его эмиттерный ток возрастает настолько, что срабатывает реле К1 и подключает динамики к выходу УМЗЧ.

Транзисторы VT1 – VT3 также закрыты в исходном состоянии. При появлении на выходе любого из каналов напряжения любой полярности, превышающего указанное выше значение, открывается транзистор VT2, за ним идут VT1, VT3. В результате конденсатор С3 разряжается через секцию эмиттер-коллектор транзистора VT3 и резистор R8, транзистор VT4 закрывается и реле К1 отключает динамики и вход устройства от выхода УМЗЧ.

Транзистор VT1, осуществляя положительную обратную связь в каскаде на транзисторе VT2, играет роль «защелки», поддерживая последнюю в открытом состоянии даже после отключения устройства от выхода УМЗЧ: если бы не в нем после исчезновения напряжения на входе и закрытия транзистора VT2, VT3 заряд конденсатора С3 начнется заново и по истечении времени зарядки колонки снова подключатся к УМЗЧ.

В приборе используется реле РЭС-9 (паспорт РС4.524.200). Транзисторы КТ603б (VT3, VT4) можно заменить на КТ315г. Устройство питается от блока питания 20 В.

При высоком напряжении из-за обратных коллекторных токов возможно самопроизвольное открытие транзисторов VT1, VT2. Чтобы этого не произошло, необходимо уменьшить сопротивление резисторов R5, R6. При напряжении питания более 30 В в приборе должны использоваться транзисторы с допустимым напряжением коллектор-эмиттер не менее.

При понижении напряжения (заменой стабилитрона D814a) нужно следить, чтобы амплитуда низкочастотного переменного напряжения на выходах фильтров R1C1, R2C2 не доходила до значений, вызывающих поворот громкоговорителей. выключенный. Сделать это несложно – достаточно увеличить постоянные времени названных цепей (например, увеличить С1, С2).

Схема расширенной защиты динамиков

Устройство защиты на рис.2 имеет большие возможности.

Рисунок: 2. Принципиальная схема защиты акустических систем от скачков выходного напряжения, питающихся от источника питания УМЗЧ.

Защищает громкоговорители от скачков выходного напряжения как при включении питания, так и при отключении питания, в случае неисправности УМЗЧ и в моменты вероятного выхода из строя последнего – при падении одного или обоих питающих напряжений или полностью пропадают, а также при превышении предельно допустимого значения (это может иметь место при питании от стабилизированных источников) и окончательно их отключают при подключении стереонаушников.Устройство питается от того же двухполюсного источника, что и выходные каскады УМЗЧ.

В момент включения питания конденсатор С3 начинает заряжаться, поэтому транзистор VT2 открыт, VT3 закрыт, реле К1 обесточено и динамики выключены. Как только напряжение на конденсаторе достигнет значения

Напряжение стабилизации стабилитрона VD9), состояния этих транзисторов меняются местами, срабатывает реле К1 и к выходам каналов УМЗЧ подключается громкоговоритель.

Приведенная выше формула действительна при условии :.

Время задержки для номиналов элементов, указанных на схеме:

Напряжение стабилизации стабилитрона VD11 выбирается из условия.

При падении напряжения любого источника питания более чем на транзистор VT3 закрывается и реле К1 отключает динамики от УМЗЧ.

Стабилитроны VD7 и VD9 в базовых схемах соответственно транзисторов VT1, VT2 одинаковы и выбираются с учетом следующего.Как видно из схемы, для того, чтобы транзистор VT2 открылся (а, следовательно, чтобы закрыть транзистор VT3 и отпустить реле К1), напряжение питания должно удовлетворять условию:

Где и – напряжение и минимальный ток стабилизации стабилитрона VD9 соответственно.

Отсюда :. С номинальными характеристиками и типами деталей, указанными на схеме

Это означает, что при отключении устройства колонки, если отрицательное напряжение питания увеличится (относительно номинала) на 2.8 В.

Транзистор VT1 открывается по цепи VD1 – R5 – VD7, которая идентична цепи VD6 – R7 – VD9. Это приводит к открытию транзистора VT2 и закрытию транзистора VT3, т.е. к отключению громкоговорителей при увеличении питающего напряжения положительной полярности на 8 В.

В случае появления постоянного положительного напряжения на выходе УМЗЧ транзистор VT2 открывается током, протекающим через резистор R3 (или R4), VD4 (VD5) и цепь R7VD9.Условие его открытия в этом случае выглядит так:

Если напряжение на выходе УМЗЧ имеет отрицательную полярность, транзистор VT1 открывается по цепи R3 (R4) – VD2 (VD3) – R5 – VD7.

Для подключения стереотелефонов используется разъем XS1, с которым механически связан переключатель SA1. При вставке вилки стереотелефона в розетку контакты переключателя размыкаются, реле К1 срабатывает и динамики отключаются от УМЗЧ.

То же самое происходит при выключении питания УМЗЧ кнопкой SB1 (А1 – источник питания).Поскольку коллекторная цепь транзистора VT3 и цепь сетевого питания размыкаются практически одновременно, громкоговорители отключаются до начала переходного процесса и щелчка не слышно.

В приборе используется реле РЭС-22 (паспорт РФ-4.500.130). Конденсаторы оксидные неполярные С1, С2 – К50-6. Транзистор КТ815В можно заменить на любой другой с допустимым напряжением коллектор-эмиттер более 50 В и максимальным током коллектора не менее значения, где – сопротивление катушки реле К1).

Вместо стабилитронов КС527А можно использовать КС482А, КС510А, КС512А, КС175Ж, КС182Ж, КС191Ж и др., Подключив необходимое количество приборов для получения выбранного по вышеприведенным формулам напряжения стабилизации. Диоды VD1 – VD6, VD8, VD10, VD12 – любой маломощный кремний с обратным напряжением более 50 В.

Схема защиты переменного тока, питаемая от сигнала AF

Оригинальные устройства защиты громкоговорителя (рис. 3) питаются от напряжения сигнала звуковой частоты, что позволяет встраивать его в громкоговоритель.

Устройство отключает последний при перегрузке по питанию, а также в том случае, если на выходе УМЗЧ появляется постоянное напряжение любой полярности. В схеме используются громкоговорители мощностью 10 Вт и электрическим сопротивлением 4 Ом.

Рисунок: 3. Принципиальная схема защиты акустической колонки, на которую подается сигнал AF.

В исходном состоянии реле K1 обесточено, и сигнал AF (звуковой частоты) с выхода усилителя проходит через K1.1 контакты к громкоговорителю. При этом он выпрямляет мост VD1 – VD4, а его постоянная составляющая через нормально замкнутые контакты К1.2 подается на пороговое устройство, выполненное на транзисторе VT1 и микросхеме DA1.

Пока напряжение входного сигнала не превышает порог срабатывания, транзистор закрыт и напряжение на выводе 12 микросхемы DA1 равно напряжению стабилизации стабилитрона VD6, которое больше, чем напряжение опорного напряжения. источник микросхемы, который может быть в пределах 1.5 … 3 В. (стабилитрон VD6 предотвращает пробой эмиттерного перехода транзистора дифференциального каскада микросхемы обратным напряжением).

В момент, когда входной сигнал достигает уровня срабатывания устройства (напряжение на ползунке подстроечного резистора R5 около 1,5 В), транзистор VT1 открывается и напряжение на выводе 12 микросхемы DA1 становится меньше образцового.

В результате открывается регулирующий транзистор микросхемы, срабатывает реле К1 и громкоговоритель отключается от УМЗЧ, а обмотка реле подключается непосредственно к выходу выпрямительного моста VD1 – VD4.

Когда выпрямленное напряжение снижается до понижающего напряжения реле, устройство возвращается в исходное состояние. Аналогично ведет себя устройство при появлении постоянного напряжения на выходе УМЗЧ.

Порог срабатывания устанавливается подстроечным резистором R6. Конденсатор C3 предотвращает срабатывание устройства, когда сигнал кратковременно превышает порог срабатывания.

Минимальное напряжение сигнала, при котором устройство работает, определяется напряжением срабатывания реле.В случае использования реле РЭС-47 (паспорт РФ4.500.407-04) и деталей с номиналами, указанными на схеме, оно не превышает 5 В. Стабилитрон VD8 ограничивает напряжение на обмотке реле.

При отсутствии микросхемы К142ЕН1А можно использовать К142ЕН1, К142ЕН2 с любым буквенным индексом. Диоды КД522Б можно заменить любыми другими с обратным напряжением более 40 В, прямым током не менее 100 мА и максимальной частотой (КД51А, диодные сборки серии К542 и др.)), стабилизатор КС107А – с любым кремниевым диодом, транзистор КТ3412Б – с любыми маломощными кремниевыми транзисторами n-p-n структур с допустимым напряжением коллектор-эмиттер не менее 40 В.

При изготовлении устройства защиты громкоговорителей мощных звуковоспроизводящих устройств следует использовать диоды КД204А – КД204В, КД212А, КД212Б, КД213А, КД213Б и др., Реле РЭС-47 следует заменить на другое, с контактами. позволяющие коммутировать большие токи, а при необходимости и «запитать» микросхему «DA1» внешних транзисторов для обеспечения необходимого тока через катушку реле.

Может случиться так, что в момент срабатывания устройства произойдет дребезг контактов реле. Предотвратить это можно, включив конденсатор емкостью 10 … 20 мкФ между выводами 16 и 8 микросхемы DA1 или резистор 1 кОм между его выводом 13 и базой транзистора VT1 (создавая таким образом положительную обратную связь). ).

Схема защиты переменного тока с использованием резисторной оптопары

Предлагаемое устройство (рис. 4)

Рисунок: 4.Принципиальная схема защиты акустических систем с помощью резисторной оптопары.

обеспечивает защиту акустических систем (АС) от повреждений при появлении постоянного напряжения положительной или отрицательной полярности на выходах стереоусилителя.

Функции исполнительного устройства защиты выполняет резистивная оптопара U1. Это работает следующим образом. При появлении отрицательного или положительного постоянного напряжения на любом из выходных усилителей звука (УЗЧ) входной ток начинает течь через опрон и сопротивление его резистора резко уменьшается.

Как только величина постоянного напряжения достигает 3-4 В (в зависимости от экземпляра оптопары), это сопротивление становится настолько малым, что транзисторы VT1, VT2 закрываются, катушка реле K1 обесточивается и ее контакты K1 .1, K1.2 отключите переменный ток от ультразвукового преобразователя частоты.

Стабилитроны VD1, VD2 ограничивают входной ток оптопары до 18 мА. Поскольку для стабилитронов D815A допускается разброс напряжения стабилизации 15%, необходимо подбирать такие образцы, чтобы напряжение, приложенное к светоизлучателю оптопары, не превышало 5.5 В.

Дроссели L1, L2 ограничивают переменную составляющую входного тока оптопары до значения, исключающего возможность срабатывания защиты. Они выполнены на магнитопроводах ШЛ12 * 12 и содержат 1200 витков провода ПЭЛ-0,23. активное сопротивление каждого дросселя 36 Ом.

Из-за большого времени зарядки конденсатора С1 через резистор R1 обеспечивается задержка открытия транзисторов VT1, VT2, срабатывания реле К1 и подключения переменного тока к усилителю.

В результате переходных процессов, происходящих в усилителе после его включения, они затухают до того, как устройство подключит динамики, поэтому щелчок в них не слышен.

При включении питания усилителя переключателем 8V1 контакты 1 и 4 последнего замыкаются, вызывая мгновенное закрытие транзисторов VT1, VT2. Естественно, динамик открывается от усилителя до начала переходных процессов в нем и щелчка в динамике тоже не будет слышно.

Устройство защиты переменного тока питается от 2-полюсного источника питания для усилителя мощности. При выборе элементов VT1, VT2, C1, R2, K1 следует учитывать значение напряжения источника.

При использовании реле РЭС-9, РЭС-22 устройство защиты может быть дополнено системой сигнализации его срабатывания. (Рис.5)

Рисунок: 5. Схема дополнения устройства защиты переменного тока световой сигнализацией.

Описываемое устройство было разработано для конкретного усилителя с напряжением питания, равным плюс-минус 15 В.В этом случае при появлении максимального напряжения на одном из выходов усилителя тепловая мощность, выделяемая на дросселях L1 или L2, не превышает 3 Вт, что исключает его значительный перегрев за время, в течение которого можно сделать вывод, что мощность усилитель (УМ) неисправен и принято решение его выключить.

Второй вариант схемы защиты с оптопарой

При более высоком напряжении питания и отсутствии гарантий своевременного обнаружения момента срабатывания устройства защиты его можно собрать по несколько видоизмененной схеме (рис.6).

Рисунок: 6. Принципиальная схема устройства защиты динамика, запитанного от -30 + 30В.

В этом случае при срабатывании системы защиты усилитель мощности отключается. Излучатель оптопары контактами К1.3 реле К1 подключен к источнику питания усилителя, что позволяет удерживать устройство защиты в режиме «Аварийный».

Кроме того, при отсутствии одного из напряжений 2-х полюсного источника питания устройство защиты не подключает к нему УМ и выключает его, если пропадает одно из этих напряжений.Горящие светодиоды указывают на неисправность усилителя или блока питания.

В устройстве, собранном по схеме рис. 3, реле К1 должно иметь 4 группы контактов для коммутации (РЭС-22, паспорт РФ4.500.130). Следует отметить, что такая схема системы защиты теряет функцию предотвращения щелчков в динамике.

Схема защиты переменного тока, отключающая усилитель ЗЧ от сети

На рисунке 7 показана схема устройства защиты переменного тока, отключающего усилитель от сети.

Рисунок: 7. Принципиальная схема защиты акустических систем при отключении усилителя ВЧ от сети 220В.

Для включения усилителя нужно нажать кнопку SB1. В этом случае напряжение питания пойдет на устройство защиты, сработает реле К1 и его контакты заблокируют кнопку SB1, так что при ее отпускании УМ остается подключенным к источнику питания.

Чтобы выключить усилитель, нажмите кнопку SB2. Принцип работы этого устройства аналогичен описанному выше.Он срабатывает и отключает усилитель от сети при появлении постоянного напряжения на одном из его выходов или при пропадании напряжения питания.

Кнопки СБ1, СБ2 без фиксации в нажатом положении КМ21, КМД2-1 и реле К1-РЭС-32, паспорт РФ 4.500.335-02 (или РЭС-22, паспорт РФ 4.500.130).

Пассивная система защиты громкоговорителей

Самый распространенный способ защиты громкоговорителей от опасного перенапряжения – отключить их от источника сигнала с помощью электромагнитного реле.

Однако его непрактично использовать в акустических системах высокого класса из-за нелинейных искажений, вносимых в воспроизводимый сигнал. Дело в том, что контакты реле имеют собственное активное сопротивление, которое в новинках колеблется от 0,1 (в лучшем случае) до 0,5 Ом.

В результате, когда через них проходит электрический ток значительной величины, на них рассеивается большая тепловая мощность. Это вызывает окисление металла, из которого сделаны контакты, что само по себе уже является источником искажения.

Кроме того, во время работы реле увеличивается окисление и сопротивление контактов может увеличиваться до 1 Ом и более, что соизмеримо с сопротивлением самих динамиков и может снизить их отдачу.

В другом варианте защиты по переменному току при появлении на них опасного перенапряжения выходы УМЗЧ подключаются к общему проводу с помощью тиристора до срабатывания предохранителя в цепи питания выходного каскада.

Однако у этого способа есть и существенные недостатки, так как он представляет определенную опасность для самого УМЗЧ и связан с необходимостью замены предохранителей.

В ряде зарубежных акустических систем используются поликристаллические элементы, специально разработанные для защиты ВЧ и СЧ головок, но они вносят еще большие искажения в сигнал и также не могут использоваться в акустических системах высокого класса.

Предлагаемое устройство пассивной защиты громкоговорителей представляет собой мощный диодный симметричный ограничитель сигнала звуковой частоты (рис. 8).

Рисунок: 8. Мощный диодный симметричный ограничитель сигнала звуковой частоты.

Выполнен в виде 2-х полюсного включенного параллельно защищаемой цепи: либо переменного тока в целом, либо некоторых его эмиттеров, например, ВЧ или СЧ головки.В последнем случае он устанавливается непосредственно в динамик, а в первом его можно разместить как на выходе УМЗЧ, так и в самом динамике.

Устройство работает следующим образом. При появлении на его выводах напряжения, превышающего установленный порог ограничения, диоды соответствующей ветви открываются и через них начинает течь ток.

Определенная тепловая мощность рассеивается на диодах, а входящий в динамик или эмиттер сигнал плавно ограничивается по напряжению и, соответственно, по мощности.

Когда напряжение, подаваемое на переменный ток, падает ниже порога срабатывания, устройство выключается. В режиме ожидания звуковая частота устройства защиты не влияет, так как в этом случае диоды обеих ветвей закрыты, и их результирующая емкость незначительна.

В приборе должны использоваться мощные выпрямительные диоды с высокой перегрузочной способностью, увеличенной максимальной рабочей частотой и малой внутренней емкостью. из самых распространенных можно порекомендовать KD213 с любым буквенным индексом, а также KD2994, KD2995, KD2998, kd2999.

Эти диоды допускают постоянный ток 10-30 А и более в зависимости от типа, а максимальный импульсный ток через них может достигать 100 А.

Без радиатора каждый диод способен рассеивать электрическую мощность около 1 Вт, что соответствует току порядка 1 А. При установке на простейшие пластинчатые радиаторы мощность, рассеиваемая каждым диодом, может быть увеличена. до 20 Вт. На рис. 9 показана возможная конструкция защитных устройств с использованием пластинчатых радиаторов.

Рисунок: 9. Возможная конструкция защитных устройств с использованием пластинчатых радиаторов.

Из особенностей устройства защиты следует учитывать следующее. В момент открытия диодов через них протекает небольшой ток. При этом для открытия каждого из диодов требуется напряжение 0,6 … 0,7 В в зависимости от его типа.

При дальнейшем увеличении напряжения на гнездах устройства защиты увеличивается проходящий ток и соответственно увеличивается падение напряжения на диодных переходах.Его значение может быть до 1 … 1,4 В в диапазоне токов до 10 … 30 А.

Расчет устройства защиты сводится к определению типа диодов и их количества в каждой ветви. Для этого необходимо определить порог ограничения мощности и напряжения.

Предположим, мы хотим защитить от перегрузки динамик с номинальной мощностью 10 Вт и нормальным сопротивлением 8 Ом.

В этом случае рекомендуется определять напряжение на уровне мощности порядка 8 Вт.Тогда через головку должен протекать ток 1 А при входном напряжении 8 В.

При использовании диодов КД213 с пороговым напряжением 0,6 В количество диодов в каждой ветви составляет примерно 13. Всего 26 диодов на 2 ветви.

Технические характеристики такой системы защиты будут очень высокими. Порог срабатывания составляет 8 В. Максимальный уровень ограничения мощности на защищаемой цепи при токе через диоды 10 А составляет около 30 Вт. Начальная мощность, потребляемая системой защиты, составляет примерно 4 + 4 Вт, максимальная при ток 10 А при использовании радиатора до 130 Вт.

При выборе диодов предпочтительнее те, которые допускают максимальные токи 20 … 30 А при падении напряжения 1 В. К ним относятся: KD2994.

Они намного дороже КД213, но имеют существенно лучшие для наших целей характеристики. Так, у них пороговое напряжение выше и составляет около 0,7 В, а падение напряжения при токе 20 А составляет всего 1,1 В. К тому же их корпус удобнее для монтажа на печатной плате и крепления радиатора.

При использовании в приведенном выше расчете KD2994 (вместо KD213) их количество в ветках уменьшится с 13 до 11, что частично компенсирует высокую стоимость.Характеристика устройства защиты будет намного более плоской: при токе через диоды 10 А уровень ограничения мощности на защищаемой цепи будет уже не 30, а всего 12 Вт. В этом случае система защиты будет поглощать мощность. порядка 100 + 100 Вт.

Использование описанной схемы в тракте воспроизведения звука высокой точности, особенно если выходной каскад УМЗЧ работает в чистом классе А, позволяет полностью избавиться от искажений, вносимых обычными устройствами защиты.

Наиболее целесообразно использовать предлагаемую систему для защиты относительно маломощных динамиков и излучателей. Однако при наличии соответствующих средств и свободного места в динамике его можно рекомендовать для защиты низкочастотных излучателей.

Правда, в этом случае нужно будет увеличить количество параллельно включенных диодных ветвей. Так, при параллельном соединении 2 одинаковых диодных ветвей мощность, потребляемая системой защиты, увеличивается в 2 раза.

Устройство задержки включения и защиты громкоговорителя

Принципиальная схема этого устройства показана на рисунке 10. Он состоит из входного фильтра нижних частот R1R2C1, реле времени на транзисторе VT1 и элементов R1 – R4, C1 и ключа на транзисторе VT2.

В момент включения питания конденсатор С1 начинает заряжаться через резисторы R1, R2. Во время его зарядки транзистор VT1 будет открыт, VT2 будет закрыт и ток через катушку реле не будет течь.

Рисунок: 10. Схема устройства задержки включения и защиты громкоговорителей, собранных на двух транзисторах.

Резистор R3 исключает влияние тока базы транзистора VT1 на зарядку конденсатора и увеличивает положительный порог срабатывания устройства защиты.

Когда конденсатор заряжен, напряжение на базе транзистора VT1 упадет, и он закроется, а связанный с ним ключевой транзистор VT2 откроется, и ток потечет через катушку реле K1.Реле сработает, а его замкнутые контакты К1.1 и К1.2 подключат громкоговорители к усилителю. Задержка включения составляет примерно 4 с.

Если на одном из выходов усилителя появится постоянное напряжение положительной полярности, это приведет к частичному разряду конденсатора С1, открытию транзистора VT1 и закрытию транзистора VT2.

В результате ток через катушку реле прекратится, и его контакты отключат динамики от усилителей.Если на выходах последнего появится постоянное напряжение отрицательной полярности, то оно напрямую через диод VD1 пойдет на базу транзистора VT2, закроет его и тем самым обесточит реле К1, контакты которого К1.1, К1. 2 откроется и снова отключим динамики от усилителя. Диоды VD1, VD2 ограничивают максимальное отрицательное напряжение на базе входного транзистора VT1 на уровне 1,3 В.

Хотя и в режиме защиты громкоговорителя, и в режиме задержки включения громкоговорителя конденсатор C1 заряжается по одним и тем же цепям, время срабатывания защиты на порядок меньше, так как для этого конденсатор должен изменить свой потенциал всего на несколько вольт.Пороги срабатывания защиты не более + -4 В.

Правильно изготовленное устройство сразу начинает работать и не требует настройки. Можно использовать любые кремниевые диоды. Остальные элементы желательно применить указанные на схеме.

Реле К1 – РЭС-9, паспорт РС4.524.200 с сопротивлением обмотки около 400 Ом. Подойдет и любое другое реле, работающее при выбранном напряжении питания, но в этом случае нужно выбрать резистор R4, от которого зависит отрицательный порог срабатывания защиты.

Устройство исправно при изменении напряжения питания в пределах 20 … 30 В. При другом напряжении питания потребуется изменить сопротивление резистора R4.

Недостатком данного устройства является необходимость питания его от источника с пульсациями не более 1 В, в противном случае возможны ложные срабатывания.

Литература:

1. Войшилло А. – «О способах включения нагрузки усилителей НЧ» Радио 1979 № 11 с. 36, 37;
2. Корнев И.”Защита громкоговорителей” Радио’1960 № 5 с. 28;
3. Роганов В. «Устройство защиты громкоговорителей» Радио’1981 № 11 с. 44, 45; 1982 № 4 с. 62;
4. «Устройства защиты громкоговорителей» Радио’1983 № 2 с. 61;
5. Барабошкин Д. «Блок защиты усилителя мощности» Радио’1983 № 8 с. 62, 63;
6. Решетников О. «Устройство защиты на оптопарах» Радио’1984 № 12 с. 53;
7. «Устройства защиты громкоговорителей» Радио’1986 № 10 с. 56-58.

Есть много вариантов защиты динамика от постоянного напряжения, щелчков при включении и выключении.Самые продвинутые из них собраны на микроконтроллерах, управляют большим количеством каналов, имеют дополнительные функции, например. datagora whale

Удобные, функциональные и малогабаритные устройства также основаны на специализированных микросхемах. К сожалению, они не всегда доступны, и доставка по почте может занять много времени.

Мне стало интересно – какая схема из дискретных элементов простая, дешевая, функциональная и требует минимальной настройки. Наиболее подходящую схему, на мой взгляд, этим требованиям я предлагаю вашему вниманию.
Поскольку статья рассчитана в основном на начинающих радиолюбителей, я постараюсь подробно описать даже простые вещи.

Прототип защиты по переменному току – схема А. Котова

оказался наиболее подходящим.

Однако эта схема не лишена недостатков:
– нет быстрого отключения динамика при выключении усилителя,
– строго определенное напряжение питания,
– весь потребляемый ток течет через светодиод,
– режим работы с «оторванной базой» VT10.
Кроме того, нет схемы напряжений и рекомендаций по настройке, нет чертежа печатной платы.

Усовершенствованная схема защиты динамика

Сохранилась и продолжена нумерация деталей схемы А. Котова.
Хочу отметить достоинства и особенности схемы:
– задержка включения оптимальная 4 секунды, определяется цепочкой R5C3,
– схема D5R8R9C4 при отключении от сети позволяет быстро обесточить реле и выключите АС,
– после срабатывания защиты (выключения реле) конденсатор С3 быстро разряжается, а через резистор R5 заряжается медленно, так что быстрого хаотичного переключения не будет,
– прибор работает в широком диапазоне напряжений, от напряжения срабатывания реле (плюс 2 В) до 36 В (ограничение для TL431),
– почти единственный резистор, требующий выбора – R7 служит для гашения перенапряжения для реле, номиналы остальных резисторы могут отличаться в несколько раз и не требуют замены в широком диапазоне питающих напряжений,
– все элементы, кроме TL431, работают на очень малых токах, что обеспечивает высокую надежность,
– использование TL431 обеспечивает ключевую работу ting mode реле,
– напряжения на конденсаторах кроме С4 очень малы, не более 2.5 В, что позволяет использовать конденсаторы на низкие напряжения, поэтому я тестировал вариант с однополярными конденсаторами С1 и С2 на низкое напряжение,
– подойдет любой светодиод (лучше яркий), так как ток через него задается резистором ,
– чувствительность очень высокая (около 1 В), лучше ее погрубить, для этого на плате есть площадки для SMD резисторов (серые на схеме).

Собственный блок питания

Можно взять смену трансформатора основного блока питания УНЧ, тогда возможно придется менять делитель R8R9 для понижения напряжения.

Для «универсальности» данной схемы нужен блок питания с маломощным трансформатором с низким вторичным напряжением.Я использовал трансформатор 230/12 В ~ 2 ВА. Блок питания выполнен на плате такой же ширины, что и блок защиты; их удобно размещать на одной доске.

Прикладные детали и настройка

Герметичные реле обычно меньше по размеру и могут быть легко установлены с минимальной переделкой печатной платы. Так как реле и винтовые клеммы я разместил довольно плотно, при повторении платы убедитесь, что размеры зажимов идентичны, в противном случае немного подрегулируйте плату.Можно обойтись без зажимов, это еще надежнее, но неудобно, особенно при настройке схем усилителя.

При отсутствии ошибок в установке и исправности деталей схема начинает работать сразу , нужно только рассчитать токоограничивающий резистор через катушку реле.
Например, питание +18 В, реле 12 В с сопротивлением 280 Ом. Рабочий ток реле 12В / 280 Ом = 43 мА.
Нужно потушить 18В – 12В – 2В (падение напряжения на разомкнутом TL431) = 4 Вольта.
4 В / 43 мА = 100 Ом. Мощность резистора 43 мА х 4 В = 170 мВт, то есть нужен резистор 0,25 Вт и выше. Этот резистор есть на плате, он сделан для того, чтобы можно было устанавливать резисторы разного размера и с запасом мощности до 2 Вт.

Все диоды, кроме обхода обмотки реле, практически любые маломощные, вам просто нужно помнить, что маркировка полосой на корпусе КД522 и других советских диодов обратная маркировке импортной.

При возникновении проблем в эксплуатации, прежде всего, нужно проверить правильность установки деталей, особенно диодов, транзисторов и TL431. Затем проверьте качество пайков (у меня диодные выводы были плохо припаяны), для этого необходимо хорошо промыть плату и осмотреть пайки в лупу (или на глаз).
Затем проверьте режимы постоянным током, напряжения на базах транзисторов должны соответствовать указанным на схеме ± 0,1 В.

Поскольку среди начинающих любителей есть пристрастие к гигантомании и усилителям мощностью в сотни ватт и с напряжением питания усилителей порядка ± 50 В, необходимо помнить, что чем больше мощность усилителя, тем большие токи протекают через контакты реле; при высоких напряжениях вероятность возникновения дуги между разомкнутыми контактами реле.

В этом случае на эту плату можно установить любое реле с одной группой контактов, это реле будет промежуточным и будет управлять другим, более мощным реле с контактами, рассчитанными на больший ток и с увеличенным расстоянием между разомкнутыми контактами.К этому мощному реле можно подключить большие провода.

Универсальность данного блока защиты с «собственным» блоком питания и возможность подключения к выходам мостового (обычно повышенной мощности) усилителя. Общий провод подключается не к общему проводу усилителя, а к одному выходу усилителя, а к одному входу блока защиты со вторым выходом мостового усилителя.

При установке блока защиты в готовую конструкцию нет необходимости в отдельном источнике питания (для обычного немостового усилителя).

Итого

Кроме того (который используется в ряде усилителей), вы можете управлять подключением к выходу усилителя одной или нескольких пар динамиков с помощью переключателя на передней панели усилителя, не пропуская через него сильноточные сигнальные цепи. выключатель.

Гибрид умзч без оос. Гибридный усилитель мощности MuGen Почему его называют гибридным высоковольтным усилителем

Гибридный линейный усилитель мощности

В коротковолновых трансиверах передающий тракт обычно содержит мощный усилитель мощности на электронно-вакуумной радиолампе и предварительный усилитель на транзисторах.В этом случае для согласования предварительного усилителя с конечным используются резонансные схемы. Подобные схемы включены между предварительным усилителем и последним смесителем передающего тракта.

Такую конструкцию передающего тракта трансивера нельзя считать оптимальной. Использование двух переключаемых резонансных контуров на входе и выходе предусилителя усложняет устройство. Кроме того, включение коллектора мощного транзистора в цепь резонансного контура может привести к появлению нелинейных искажений из-за большой нелинейности емкости коллекторного перехода транзистора.

На рисунке представлена ​​схема гибридного усилителя мощности, в выходном каскаде которого использовано каскодное подключение биполярного транзистора VT4, подключенного по схеме с общим эмиттером, и лампы VL1, подключенной по схеме с общая сетка. Такая компоновка не только позволила хорошо согласовать низкий выходной импеданс мощного транзистора с входом лампы, но также обеспечила исключительную линейность частотной характеристики каскада. Еще одно важное преимущество – в лампе оказались «заземленными» три электрода – первая и вторая решетки и пластины формирования луча.Пропускная способность лампы стала ничтожной, в результате чего ее нейтрализовать не пришлось.

Для увеличения входного сопротивления конечного каскада на его входе включается эмиттерный повторитель на транзисторе VT3. Поскольку эмиттер этого транзистора напрямую подключен к базе транзистора VT4, ток покоя выходного каскада можно регулировать подстроечным резистором R20, включенным в цепь базы VT3. Для повышения линейности и термостабильности усилителя каскодный каскад покрывается последовательной отрицательной обратной связью через два параллельных резистора R23 и R25.При токе покоя 25 мА. анодное напряжение 600 В и мощность сигнала на входе эмиттерного повторителя 8 … 10 мВт, усилитель выдает мощность не менее 130 Вт на всех КБ диапазонах. В этом случае постоянная составляющая анодного тока составляет 330 мА. Интермодуляционные искажения третьего и пятого порядка при выходной мощности 140 Вт не превышают -37 дБ.

Усилитель обеспечивает защиту транзистора VT4 от пробоя при неисправностях лампы, а также при переходных процессах при ее прогреве.Для этого коллектор транзистора VT4 через диоды VD2, VD3 подключен к стабилитрону VD4 с напряжением стабилизации 50 В. При нормальной работе усилителя диоды VD2, VD3 закрыты, так как напряжение на на коллекторе VT4 не превышает 35 В. Если по какой-либо причине мгновенное напряжение на коллекторе превысит 50 В, диоды VD2. VD3 откроется, и он будет шунтирован низким дифференциальным сопротивлением стабилитрона VD4.

Входное сопротивление каскадного каскада (со входа эмиттерного повторителя) практически активное, мало зависит от частоты и близко к 400 Ом.Для получения выходной мощности 130 Вт достаточно иметь на входе эмиттерного повторителя ВЧ-сигнал с напряжением 1,8 В. Такой уровень вполне может обеспечить смеситель на транзисторах, как правило, 0,05 .. 0,1 мВт).

Для увеличения коэффициента усиления на входе эмиттерного повторителя в комплект входит двухкаскадный широкополосный усилитель на транзисторах VT1 и VT2. Входное сопротивление усилителя составляет около 200 Ом, что хорошо согласуется с выходным сопротивлением обычных диодных смесителей.Коэффициент усиления в диапазоне частот 1 … 30 МГц практически постоянен и равен 26 дБ. Для получения выходной мощности 130 Вт достаточно подать на вход предусилителя сигнал мощностью 0,05 мВт, т.е. усилитель можно включить непосредственно на выходе диодного смесителя передающего тракта усилителя. КБ трансивер.

Когда на входе нет РЧ-сигнала, усилитель потребляет ток около 40 мА от источника + 15 В и 25 мА от источника +600 В.Поэтому выгодно «закрыть» усилитель в режиме приема. Для этого выходы инверторов DDI.1 – DD1.3 подключены к цепям питания баз трех транзисторов VTI-VT3. В режиме приема на их входы подается логическая 1. В этом случае потенциал на выходах инверторов ниже напряжения открытия кремниевых транзисторов, в результате чего все каскады усилителя закрываются. В режиме передачи входы инверторов имеют низкий уровень.Потенциал на выходах элементов DD1.1-DD1.3 становится высоким, и усилитель открывается.

Эквивалентное сопротивление выходного каскада усилителя составляет около 900 Ом. Расчетные значения реактивных элементов P-цепи для согласования усилителя с антенной приведены в таблице.

Паспортное значение допустимой мощности рассеяния на аноде лампы 6П45С составляет 35 Вт. В этом усилителе при анодном токе 330 мА на аноде лампы рассеивается мощность около 70 Вт.Однако это не сильно снижает надежность лампы, поскольку мощность рассеяния достигает 70 Вт только на пиках огибающей сигнала SSB или во время телеграфных сообщений. Средняя рассеиваемая мощность обычно не превышает допустимого значения.

Конструктивно лампа 6П45С и элементы согласующей П-цепи размещены в экранированном отсеке, выводы из которого сделаны с помощью проходных конденсаторов КТП. Верхняя и нижняя крышки должны быть перфорированы для улучшения охлаждения лампы.Следует отметить, что лампа лучше остывает в горизонтальном положении. Транзисторы VTI и VT3 расположены в непосредственной близости от панели лампы и закреплены на шасси, что обеспечивает хороший отвод тепла. Остальные элементы усилителя можно разместить на печатных платах трансивера.

Приветствую всех посетителей сайта и представляю дизайн УМЗЧ, который на мой взгляд (ухо) является воплощением всего лучшего, что мы можем взять от современных транзисторов и старинных ламп.

Мощность: 140 Вт
Чувствительность: 1,2 В

Схема содержит небольшое количество деталей, проста в настройке, не содержит дефицитных и дорогих компонентов и очень термостабильна.

Кратко о схеме. Истоковый повторитель реализован на дополнительных полевых МОП-транзисторах IRFP140, IRFP9140 и не имеет особых особенностей. Транзистор VT1 на звук не влияет, он нужен для стабилизации тока при изменении температуры выходных транзисторов и устанавливается в непосредственной близости от них на радиаторе охлаждения.Желательно массивный радиатор с большой площадью охлаждения; установить транзисторы вплотную друг к другу на теплопроводной пасте через слюдяную прокладку. Конденсатор C4 обеспечивает «мягкий» запуск повторителя источника.

Теперь о драйвере. Пришлось повозиться с драйвером, т.к. входная емкость одного транзистора 1700 пФ. Испытывались разные типы ламп и разные схемы переключения. Пришлось отказаться от слаботочных ламп, т.к. Завал ВЧ начался уже в звуковом диапазоне.Результатом поиска оказалась СРПП на 6Н6П. При токе каждого триода – 30 мА, АЧХ усилителя простирается от единиц герц до 100 кГц, плавный спад начинается в районе 70 кГц. Лампа 6Н6П очень линейна, к тому же драйвер 6Н6П имеет огромную перегрузочную способность. Режимы триодов 6Н6П – 150В, 30мА. Согласно даташиту Rmax.-4.8W, у нас 4.5, почти на пределе. Кому жаль 6Н6П, можно облегчить режим, увеличив номиналы резисторов R3 и R4, скажем, до 120 Ом.И все же, несмотря на то, что лампа 6Н6П имеет небольшой коэффициент усиления, она оказалась склонной к самовозбуждению, может все дело в имеющихся у меня экземплярах, но, тем не менее, были приняты меры по подавлению этого нежелательного явления. На лампу поставили стандартный алюминиевый экран, девятую ножку припаяли к земле, в сетке установили небольшую катушку – 15 витков провода ПЭВ 0,3, намотанного на резисторе 150 кОм – 1Вт. Если ровная АЧХ на ВЧ для вас не главное, можно попробовать в драйвере 6N8S или 6N23P, в SRPP, конечно.
Настроить усилитель несложно – выставляем R5 в среднее, а R8 в нижнее положение по схеме и включаем усилитель. Прогреваем 3 минуты, крутим R5 – выставляем «0» на выходе, затем осторожно крутим R8 – выставляем ток покоя выходных транзисторов. Контролируем ток, измеряя падение напряжения на любом из R15, R16, оно должно быть – 110мВ, что соответствует току через выходные транзисторы 330мА. Ток покоя – на ваше усмотрение – все зависит от радиаторов и вентиляторов, имеющихся в вашем распоряжении.Настройка усилителя завершена – наслаждайтесь звуком.
Блок питания не приношу, т.к. каждый может разработать его сам. Но хочу предупредить, что экономия на блоке питания – это последнее. Устанавливайте большие трансформаторы, огромные танки и вы будете вознаграждены. Не забываем везде ставить предохранители.

Детали … Детали самые распространенные, резисторы OMLT, конденсаторы JAMICON, резисторы R15, R16 состоят из трех параллельно соединенных OMLT-2 – 1 Ом, R8 – проволочная обмотка, входной потенциометр ALPS.Приветствуется использование аудиофильских компонентов, особенно конденсаторов блока питания. Отдельно нужно сказать о С3, С4, С5, от них зависит звучание усилителя, поэтому лучше выбирать тип конденсаторов на свой вкус. Я импортировал красные и коричневые пленки неизвестного производителя, подозреваю производство Поднебесной. Если вам не требуется, чтобы частотная характеристика усилителя была линейной от 2 Гц, то емкости конденсаторов C3 и C5 можно уменьшить.Выходные транзисторы желательно согласовывать попарно по их параметрам.
При включении усилителя слышен фон переменного тока несколько десятков секунд, затем он пропадает. Это явление связано с тем, что истоковый повторитель имеет большое входное сопротивление, и пока катоды триодов нагреваются, вход повторителя «подвешен» и «принимает» окружающие электромагнитные поля с частотой промышленной частоты. Энергосистема.С этим явлением бороться не нужно – нужно реализовать задержку включения динамика.
Мощность усилителя – 140Вт, с Uин. эфф. – 1,2 В. Измерять коэффициент нелинейных искажений нечем, но не думаю, что это коня для этого усилителя, судя по звуку.

Теперь о самом звуке. Звучание этого усилителя похоже на звучание двухтактного триода, но басовый регистр гораздо более «мясистый», басы быстрые, чистые и солидные.Середина прозрачная и детализированная, вершины без «песка», присущего транзисторам.
Усилитель все кушает, всякую акустику качает. Усилитель задумывался для наружного применения – дома несимметричный ламповый, но сейчас не уверен, что он будет не основным. Послушаем еще раз.

И все же, собирая усилитель, желательно оборудовать его системой всевозможных защит, это улучшит его характеристики и защитит вашу колонку от нештатных ситуаций.

Перечень радиоэлементов

Всем привет.

Продолжу про оконечный каскад Александра Павловича Дерия.

В начале 2017 года я опубликовал схему доработанного усилителя Александра Павловича на этом сайте, а параллельно, для обсуждения этой схемы, опубликовал ее на AP и на diyaudio.ru

В ходе дискуссии в AP было поднято много вопросов, и эти обсуждения не прошли даром.

На DIY много манер и тошноты, вроде даешь усилитель с трансформаторной жопой

или а, жаль, сейчас стою в очереди в больнице.А потом я бы сфотографировал стаканом Так что сфотографируй. Пить не нужно. Жалко хоть … В общем модерация на этом форуме “велела жить”.

Да, грустное и мерзкое тоже присутствует, и такое бывает, на некоторых форумах.

Это классический ITUN со всеми вытекающими. Если в эмиттеры выходных транзисторов включить сопротивления 0,5 … 1 Ом (и соответствующие резисторы последовательно с диодами смещения), искажения значительно уменьшатся.И термическая стабильность тока покоя станет намного лучше.

Александр Павлович сделал выводы и решил поэкспериментировать с комплементарными парами на выходе и на входе полевых транзисторов.

Основная идея принадлежит Александру Павловичу. а если опишем это вкратце – «тогда не надо бояться большого выходного сопротивления»

Все мы любим числа, и это тоже очень нужно и хорошо. Как говорится, факт есть факт!

Но этот факт не следует скрывать.Бывает, что в усилителе с цифрами все в порядке, а звука нет

И последние измерения показали, что усилитель линейный от 20 Гц до 20 кГц и даже выше. На -3 дБ 75 кГц !!!

Лично меня порадовало, что в гибридной версии удалось снять с 10 частей, а до неискаженного синуса 1000 Гц 65 Вт.

Использовались лампы 6Ж21П, 6Ж53П в триоде и 6Ф4П в штатном режиме.

Также были испытаны 6P9, 6P15, 6E5P, 6E6P и IL861 и El861

(хочу отметить, что накал лампы ИЛ861 -20 вольт)

Единственное, что можно считать «ложкой дегтя» – это большое выходное сопротивление от 6Ом до -20 Ом у прототипа Александра Павловича и от 30 до 50 Ом у моей гибридной версии в зависимости от используемых ламп.Выходное сопротивление усилителя зависит от выбора драйвера.

Многие люди думают «и знают», что большой выходной импеданс усилителя плохо влияет на затухание акустики, но часть небольшого населения все еще считает, что акустика, механически перемещаясь в противоположном направлении, создает поле, которое также влияет на усилитель не меньше усилителя по акустике и, соответственно, по звуку в целом!

В некоторой литературе говорится, что при выходном сопротивлении 18 Ом затухание акустики уже является фактом.

Но большинство не согласится с этим утверждением, поскольку чем ближе к «нулю» выходной импеданс усилителя, тем вернее.

Есть и другое мнение – выходное сопротивление в диапазоне 10-20 Ом благотворно влияет на итоговую картинку в целом. Звук не зажат, «оторван от земли», расширение панорамы, удобство восприятия, нет усталости даже после нескольких часов прослушивания.

Triode и Pentode также имеют разное выходное сопротивление, но оба имеют право на звук и имеют свои плюсы и минусы.Сколько ушей, столько и мнений.

На следующих фотографиях показан прямоугольник при 1000 Гц, 10 кГц и 20 кГц. Нагрузка 5Ом. По ним видно, что усилитель исправен. Это измерения чисто транзисторного усилителя, собранного Александром Павловичем Дерием.

Чуйка усилитель 1.5в

Блок питания + – трансформатор 24 В – общая мощность всего 80 Вт (от усилителя Радиотехника-101)

29 Вт неискаженного синуса!

0.DB – 20 Гц – 20 кГц

Нижний предел -3 дБ не может быть измерен, верхний -3 дБ -75 кГц

Выходное сопротивление 20 Ом.

Забегая вперед, ламповый гибридный усилитель с такой же схемотехникой выдает 65 Вт при чуйке 0,75в при питании + – 38 вольт

20 Гц -0,25 дБ 20 кГц + 1 дБ 45 кГц-3 дБ

Выходной каскад усилителя показан на следующем рисунке.

Может быть организован как с общими эмиттерами, так и с общими коллекторами. В последних версиях остановились на версии с общими коллекторами.

Транзисторы очень удобно монтировать на радиатор без слюдяных пластин.

Ниже приведены две версии драйвера 1988 и 2018

Полевой транзистор КП901 можно заменить обычным композитным транзистором КТ972, на качество звука это не влияет, этот транзистор действует как повторитель. Резисторы R11 и R12 можно и нужно заменить на 0,6 Ом., Повысится стабильность выходного каскада и уменьшатся искажения.Желательно на выходе поставить цепочку zobel и параллельно динамику поставить 56 Ом, при этом выходное сопротивление уменьшится на 10-15%.

Ток покоя транзисторов и нулевой уровень устанавливаются резисторами R7 и R10 с уменьшением номиналов, токи уменьшаются и увеличиваются с увеличением. Ток покоя выставлен от 100 до 200 мА, все зависит от величия ваших радиаторов. Например, в гибридной версии я обычно выставляю 280 мА, и это не предел.

ВАЖНО! Обязательно установить согласованную дополнительную пару, если этого не сделать, то режимы могут «уплыть».

При правильной сборке усилитель работает сразу

Ниже представлена ​​гибридная версия усилителя. Питание + – 38 вольт. Анод 200 вольт. Драйверные лампы EL861.

CTR трансформатора 12,5 / 1/1 Первичная обмотка намотана проводом 0,25-0,33 3000 витков Вторичная 2X240.

Накрутил на ОСМ 0.063. Намотка производилась следующим образом.

900 витков первого. – 120 оборотов сек … – 1200 витков первого. – 120 оборотов сек … -900 оборотов первого.

Вторичный провод намотан двойным проводом от 0,33 до 0,51. Каждый слой был выложен миллиметровой бумагой.

Трансформатор не инвертирован по фазе. Роль фазоинвертора выполняет выходной каскад. Это большой плюс данной схемотехники. Плюс еще думаю, что коллекторы транзисторов прикручиваются прямо к радиатору без слюдяных прокладок.

Усилитель собран в фанерном корпусе толщиной 6мм. Фанера хорошо гасит шум от трансформаторов, вибрация не передается на решетки светильников. При выходной мощности 65 Вт фон минимальный. При 100 дБ акустики еле слышно, если просунуть голову в динамик.

Металлические верх и низ.

При «прочесывании» монтажа дополнительно предоставлю фото и видео отчет.

С уважением, Евгений Вильгаук Челябинск

Лампы остались мало у кого, но их все еще можно купить, поэтому ламповая аудиотехника вызывает постоянный интерес радиолюбителей.Вы даете тот самый теплый ламповый звук, который давно стал мемом, который любят лепить на месте и не очень. А теперь попробуем совместить старую ламповую аудиотехнику с более современной элементной базой … Можно получить просто волшебный звук.

Усилитель собран по классической несимметричной схеме. В процессе настройки поменял некоторые номиналы резисторов. Значит надо было подобрать R23, R34 так, чтобы напряжение на анодах лампы 6п14п было 190в. Затем, выбрав R45, выставляем анодное напряжение на лампе 6н3п 90-110в.

В роли тонального блока я применил схему на BA3822LS. Эта микросхема имеет хорошие технические параметры и стоит недорого. Основное преимущество его применения – отсутствие огромного количества экранированных проводов и экранов, отсутствие фонового шума и сигнала не слышно. Собранный тембральный блок подключается к входу лампового УНЧ через подстроечные резисторы 100кОм.

При изготовлении блока питания я использовал готовый трансформатор ТС270 и немного перевернул витки по обмоткам.

В обоих каналах используется один выпрямитель. Выходные трансформаторы полностью самодельные, типа ТС-20.

Намотываем их следующим образом: первичная обмотка содержит 94 витка провода 0,47 и 900 витков провода 0,18, в итоге должно быть так 94/900/94/900/94 /. Соединяем первичную обмотку последовательно, вторичную – параллельно.

Для корпуса я взял листы трехмиллиметрового алюминия. Снял регулировочные ручки с дюралюминиевых ручек с мебели, просверлил отверстия под нужный диаметр и через термоусадку поставил прямо на переменные резисторы.

Ламповый каскад питается от нестабилизированного источника 300 … 350 вольт. Напряжение накала 6,3 В выпрямлять и стабилизировать не нужно. Свечение ламп правого и левого каналов усилителя можно подключать к одной обмотке трансформатора, но анодные цепи рекомендуется делать раздельными.

Усилитель отлично прошел слуховой тест – кристально чистый звук, особенно в средней и верхней части звукового диапазона.

Входной усилитель выполнен на паре полевых транзисторов 2SK68A и на высоковольтных биполярных 2SC1941, образующих каскад, выполняющий функцию фазоинвертора для выходного двухтактного каскада на EL34 в триодном соединении. Данная схема гибридного усилителя мощности на полевых транзисторах и лампах представляет собой очень качественную звукоусиливающую аппаратуру высочайшего класса, поэтому монтаж и пайка должны производиться максимально аккуратно и аккуратно.

Статическая балансировка усилителя осуществляется подстроечным резистором 5 кОм в цепи питания фиксированного смещения к управляющим сеткам и динамической балансировкой подстроечным резистором 2 кОм в цепи питания коллекторов биполярных транзисторов.Несмотря на то, что схема содержит транзисторы, усилитель выполнен без обратной связи и имеет явное «ламповое» звучание.

Этот гибридный УМЗЧ обеспечивает полную полосу пропускания от 30 Гц до 100 кГц и частотную характеристику низкого сигнала от 10 Гц до 170 кГц. Функции усилителя напряжения и фазоинвертора выполняет каскад на составных транзисторах Q1Q3, Q2Q4 с генератором тока Q8 в цепях эмиттера и улучшенным зеркалом тока Q5Q6Q7 в цепях коллектора.

Регулировка фиксированного смещения на управляющих сетках радиоламп осуществляется резистором R15 так, чтобы начальные токи анодов были около 40 мА. Выходной тороидальный трансформатор VDV3070PP Amplimo был куплен на онлайн-аукционе. Первичная обмотка имеет сопротивление 2757 Ом, номинальная мощность 70 Вт

Эта схема гибридного усилителя обеспечивает мощность 80 Вт на нагрузке 8 Ом при 0,04% THD, полосе пропускания от 5 Гц до 35 кГц (20 Вт, -3 дБ) и имеет отношение сигнал / шум более 100 дБ.

Единственный каскад усиления напряжения в схеме построен на биполярном транзисторе 2SC2547E с динамической нагрузкой на триоде ECC88.

Выходной каскад выполнен в виде двухтактного истокового повторителя на основе комплементарной пары мощных полевых транзисторов IRF640, IRF9640. Их рабочая точка устанавливается триммером PR1 при регулировке.

Конденсатор C2 и резистор R9 используются для формирования цепи сложения напряжения, знакомой транзисторным усилителям.В этой схеме он помогает радиолампе V1 обеспечивать нормальное качание выходного каскада при относительно низком анодном напряжении.

Звуковой сигнал через регулятор громкости на резисторе R1 поступает на триод VL1.1 (управляющую сетку) усилителя и усиливается. Отрицательный потенциал смещения слегка запирает образованный на его управляющей сетке триод с помощью анодного тока, который проходит через резисторы R3 и R4, расположенные в цепи катода. Напряжение будет падать на этих сопротивлениях, следовательно, относительно отрицательной шины будет положительное напряжение примерно +1.На катоде лампы будет 7В.

На управляющей сетке лампы усилителя по сравнению с катодом будет отрицательный потенциал смещения, так как сетка имеет общий контакт через резистор R1 с землей. Для уменьшения действия обратной связи в цепи лампового усилителя имеется сопротивление R3, которое шунтируется электролитической емкостью С1. Резистор R2 играет важную роль в нагрузке анодной цепи лампового усилителя. Напряжение сформированного на нем усиленного звукового сигнала через разделительный конденсатор С2 подается на управляющую сетку пентода лампы.Усиленный им сигнал через первый выходной трансформатор поступает на громкоговоритель усилителя.

Резистор R8 и конденсатор C7 выполняют ту же функцию, что и аналогичные элементы в первом каскаде. C6 и R6 предназначены для изменения тембра звука. Второй контур отрицательной обратной связи получается с помощью резистора R9. Улавливая оба каскада лампового усилителя, он уменьшает гармонические искажения и обеспечивает наиболее плавное усиление звукового сигнала во всем диапазоне звуковых частот.

Второй трансформатор лампового усилителя намотан на магнитопровод сечением 10 см (Ш22 х 40). Первичная обмотка – провод ПЭВ-1 0,2-0,25 мм 1040 витков. Вторичная обмотка имеет 965 витков этого же провода, третья – 34 витка, намотанных проводом ПЭВ-1 0,6-0,8 мм.

Первый трансформатор – ТВЗ21. Допускается любой выходной трансформатор от лампового телевизора.

Эту схему лампово-транзисторного усилителя для наушников повторили многие любители.хороший звук и известен во многих вариантах, как с использованием биполярных транзисторов на выходе, так и полевых.

В любом случае это Class-A … Он привлекает своей простотой и повторяемостью, в чем я тоже убедился, имея при этом желание услышать музыку в его исполнении.

Предлагаю вашему вниманию концепцию построения гибридного однотактного двигателя, к разработке которой меня подтолкнули статьи Олега Чернышева «Карманный гадкий утенок, или Покемон-И» и «Лампово-полупроводник УНЧ» (ф.Радио № 10, 1997 г.).

В первой статье описан ламповый усилитель, выходной каскад которого покрыт параллельной цепью отрицательной обратной связи (NF). Автор жалуется на возможную критику за отсутствие современности такого схемотехнического решения (ООС и даже на первой сетке). Однако такие решения широко использовались в золотую эру ламповой звукорежиссуры. См., Например, статью «Радиола Урал-52» (радиостанция № 11, 1952 г.).

В своей статье я предлагаю решение этой “проблемы”.

Попросили сделать усилитель для озвучки комнаты 50 м 2, этакого “деревенского клуба”. Надо сказать, что уже есть некий промышленный усилитель, который используется на всяких мероприятиях типа «дискотека». То есть играет громко, но в ущерб качеству. Нам понадобился усилитель для более-менее качественного прослушивания музыки, 30 Вт на канал.

После этого появился рабочий макет СРПП на 6Н23П.
Выкидывать было жалко. Было желание доделать усилитель до конца. В предыдущем хаке мне пришлось применить некоторые упрощения, связанные с размером корпуса, например: общий источник питания для обоих каналов, а не совсем ту мощность, которую я хотел бы попробовать.

Было решено сделать новый усилитель СРПП для наушников на 6Н23П без указанных выше упрощений.
В итоге вдруг получился вот такой гибрид.

Приветствую, дорогие датагорейцы!
Представляю вашему вниманию гибридный усилитель для наушников на базе лампы 6AQ8 (6N23P) и полевых транзисторов IRF540.

29.04.14 поменял Датагор. Схема фиксированного усилителя

Другой неудачный эксперимент привел к идее лампового буфера, и он оказался таким же, когда тщательно отфильтровали источник питания ламп.

До идеи лампового буфера дойти долго, но все неудачи остались в прошлом и идея себя оправдала.Операционные усилители могут не только согласовывать сопротивления – для такой задачи подойдет и катодный повторитель на подходящей лампе.

Самолет уверенно снижался по глиссаде, словно по невидимой нити стремительно приближалась взлетно-посадочная полоса. Турбины плавно перешли на холостой ход, самолет завис над взлетно-посадочной полосой и через секунду покатился, считая стыки между бетонными плитами. Заслонки заднего хода сдвинулись, и тишину нарушил звук воздуха, отклоняемого закрылками…

Это началось месяц назад с добродушной провокации Александра на форуме в Датоогорске при обсуждении индикаторов.
На выходе у меня был отлаженный финальный этап и я вспомнил, что в хламе были какие-то индикаторы. И, похоже, это была удачная попытка Гунтиса поиграть с индикатором «запустился».

Потом все превратилось в то, что видно на фото, и то, что жена называет кошмаром, а я называю это «сладкоголосый творческий беспорядок».«
При желании можно даже увидеть, как светятся индикаторы, но они не мигают в такт музыке, как намекнул Александр.

Для фото извините, у меня только мультимедийная камера.