Усилитель мощности для светодинамической установки. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Цветомузыкальные установки

 Комментарии к статье

Усилители мощности современных светодинамических установок (СДУ) выполняют либо на тринисторах, либо на транзисторах. И то, и другое решение имеет свои достоинства и недостатки, однако при суммарной мощности ламп в экранном устройстве до 100 Вт предпочтение следует отдать транзисторным усилителям, так как они проще в налаживании, не требуют дефицитных деталей и безопасны в эксплуатации, так как работают при относительно низком напряжении.

Поскольку выходные транзисторы усилителя мощности СДУ работают обычно в линейном режиме, на их коллекторе выделяется значительная мощность, соизмеримая с максимальной мощностью ламп. Это вызывает необходимость применения мощных транзисторов, оснащенных радиаторами, что усложняет конструкцию.

Широтно-импульсный усилитель мощности на транзисторах, описанный ниже, свободен от многих недостатков обычных усилителей. Он хорошо согласуется с остальными узлами традиционных СДУ: его вход можно подключать непосредственно к выходу детектора. Принцип действия такого усилителя заключается в регулировании мощности, выделяющейся в нагрузке, путем изменения скважности питающих импульсов под действием управляющего сигнала.

Усилитель (см. схему на рис. 1) представляет собой разновидность несимметричного мультивибратора, выполненного на транзисторах одной структуры. Управляющий сигнал отрицательной полярности с выхода детектора СДУ поступает на базу транзистора М2 через резистор R5, сопротивление которого определяет эквивалентное входное сопротивление усилителя.

При отсутствии входного сигнала транзисторы V2, VЗ закрыты, генерация отсутствует, мощность в нагрузке равна нулю. При напряжении на входе более 0,3 В мультивибратор начинает генерировать импульсы, длительность которых зависит от параметров цепи С2R2. Длительность паузы между импульсами (она зависит от параметров цепи С1R5 и напряжения на коллекторе транзистора V1 в режиме отсечки) уменьшается с увеличением входного напряжения, из-за чего среднее значение тока в нагрузке соответственно повышается. Закон изменения выходной мощности в зависимости от входного напряжения близок к логарифмическому, что позволяет обойтись без дополнительного компрессирующего устройства.

Для регулирования чувствительности мультивибратора служит переменный резистор R2, который позволяет изменять напряжение на коллекторе транзистора V1 в режиме отсечки. В среднем положении движка резистора R2 чувствительность усилителя равна 4...5 В (при максимальной мощности в нагрузке). Максимальная чувствительность 1,5...2 В соответствует нижнему положению движка.

Частота генерации мультивибратора при средней мощности в нагрузке (скважность импульсов 2) равна примерно 1 кГц; максимальная частота, соответствующая максимальной мощности, - около 2 кГц.

В другом варианте усилителя (рис. 2) для повышения чувствительности до 1...1.5 В включен кремниевый диод V1, входящий в параметрический стабилизатор напряжения 0,8...1 В на коллекторе закрытого транзистора V2. При низком коллекторном напряжении транзистора V2, необходимом для получения высокой чувствительности, такое схемное решение обеспечивает более высокую устойчивость генерации и крутизну фронта импульсов, чем в первом варианте усилителя.

В этом варианте предусмотрена возможность регулирования уровня начального свечения ламп. Такой режим питания ламп уменьшает резкие броски тока, обусловленные малым сопротивлением холодной нити лампы (и, кроме того, дает возможность в некоторых случаях отказаться от отдельного канала паузной подсветки).

В режиме фоновой подсветки имеет место нагрев транзистора V4. Так как в усилителе реализован принцип широтно-импульсного регулирования мощности, который предполагает работу выходного транзистора в ключевом режиме, то в идеальном случае мощность на нем не рассеивается вообще. Но в реальных условиях вследствие неидеальности характеристик электронных элементов, на транзисторе V4 выделяется некоторая мощность, причем наиболее сильно транзистор нагревается при некотором среднем значении мощности в нагрузке. Основная причина этого явления - работа силового транзистора в ненасыщенном режиме и малая крутизна фронтов импульсов.

Нагрев транзистора V4 в режиме фоновой подсветки можно уменьшить, если подобрать транзисторы VЗ, V4 с возможно большим коэффициентом передачи тока, отключить конденсатор С2 от коллектора VЗ и присоединить его к коллектору транзистора V4 (при этом параллельно цепи питания ламп желательно подключить оксидный конденсатор емкостью 500... 1000 мкФ, рассчитанный на напряжение не ниже 16 В), уменьшить сопротивление резисторов R2, R4, R5 в 3...4 раза, увеличив во столько же раз емкость конденсаторов С1, С2. Также желательно исключить резистор RЗ и использовать для регулировки начального уровня свечения ламп регулировочный резистор ППБ-15 с максимальным сопротивлением 100...200 Ом, включив его между коллектором и эмиттером транзистора V4.

При повышенной температуре корпуса транзистора V4 рекомендуется включить между его базой к эмиттером (то есть параллельно базо-эмиттерному переходу) постоянный резистор с сопротивлением 0,3...1,0 кОм любой мощности

Максимальный ток нагрузки для указанных на схеме транзисторов равен 1,2 А. При этом высокий КПД усилителя, достигающий 90%, позволяет при мощности ламп до 15 Вт вообще отказаться от радиаторов. Если требуется большая мощность, нужно использовать вместо ГТ403Б транзисторы из серий П213-П217 с любым буквенным индексом также без радиаторов. Транзисторы МП42Б можно заменить любыми маломощными германиевыми транзисторами с коэффициентом h21Э не менее 50.

Цепи питания мультивибратора и ламп разделены, что позволяет питать лампы непосредственно от выпрямителя, а для питания мультивибратора использовать маломощный стабилизатор, рассчитанный на ток до 50мА, причем и лампы, и стабилизатор можно питать от одной вторичной обмотки сетевого трансформатора. Схема блока питания показана на рис. 3. Трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе сечением 19х38, сетевая обмотка содержит 1400 витков провода ПЭЛ 0,27, вторичная - 100 витков провода ПЭЛ 1,0. При этом в каждом канале трехканальной СДУ можно использовать до шести ламп МН13,5- 0,16, включенных параллельно.

А. Белоусов

Еще один вариант усилителя предложил В. В. Чернявский (см. рисунок ниже) Чувствительность этого усилителя 0,1...0,2 В, что позволяет подключить его к линейному выходу магнитофона или проигрывателя. Рабочее напряжение лампы Н1 12В, мощность 30 Вт.

Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Цветомузыкальные установки.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Горячие напитки высвобождают миллионы частиц пластика 08.09.2026

Бумажные стаканчики давно стали привычной альтернативой пластиковым: их используют в кофейнях, офисах и заведениях быстрого питания для кофе, чая и других напитков. Однако название "бумажный" не означает, что такая посуда полностью состоит из бумаги. Чтобы стаканчик не размокал, его внутреннюю поверхность покрывают тонким слоем полимера. Исследователи из Университета Квинсленда решили выяснить, что происходит с этими покрытиями при контакте с горячей жидкостью, и обнаружили, что вместе с напитком из них могут высвобождаться чрезвычайно мелкие частицы пластика. В ходе лабораторных экспериментов специалисты изучили два типа одноразовых бумажных стаканчиков. В одном случае внутренняя поверхность была защищена традиционным полиэтиленовым покрытием, а в другом использовался полимер на основе полимолочной кислоты (PLA), который часто рассматривается в качестве более экологичной альтернативы обычному пластику. Полимолочная кислота способна биологически разлагаться при определенных условиях ...>>

Графен приближает идею космического лифта 08.09.2026

Вывод грузов за пределы Земли сегодня остается сложным и дорогостоящим процессом: каждый запуск требует огромного количества топлива, а значительная часть конструкции ракеты используется всего один раз. Поэтому идея космического лифта, возникшая еще много десятилетий назад, продолжает привлекать внимание инженеров и исследователей. Вместо множества отдельных ракетных стартов предлагается создать постоянную транспортную систему между Землей и космосом, по которой грузы перемещались бы с помощью электричества. Последние достижения в производстве поликристаллического графена вновь заставили специалистов обсуждать эту концепцию не только как фантастическую идею, но и как потенциальный инженерный проект. Основным элементом будущего сооружения должен стать сверхпрочный трос. Согласно концепции Международного консорциума космического лифта (ISEC), он должен начинаться у экватора и простираться примерно на 100 000 километров в космос, значительно дальше геостационарной орбиты. На внешнем ко ...>>

Робот Bean-Bot без моторов и программирования 07.09.2026

Робототехнику трудно представить без электродвигателей, аккумуляторов, датчиков и управляющего программного обеспечения. Однако исследователи Итальянского технологического института продемонстрировали, что для выполнения довольно сложных движений все эти компоненты иногда вовсе не обязательны. Созданный ими миниатюрный робот Bean-Bot способен самостоятельно прыгать, катиться, скользить, переворачиваться и преодолевать наклонные поверхности, используя энергию нагрева и особенности собственной конструкции. Идея разработки возникла благодаря необычному природному механизму. За основу специалисты взяли мексиканскую фасоль, которая способна неожиданно перемещаться из-за находящейся внутри семени личинки моли. В лаборатории биомиметической мягкой робототехники эту природную особенность переосмыслили с инженерной точки зрения. Получившийся Bean-Bot представляет собой легкую оболочку характерной формы, пружину из материала с памятью формы и несколько магнитов. Основным источником энергии ...>>

Случайная новость из Архива Компактная версия электрозаправки Supercharger для города 20.09.2017 Компания Tesla намерена установить в городах новые электрозаправочные станции Supercharger. Они меньше электрозаправок, устанавливаемых рядом с автомагистралями и отелями, и позволяют зарядить электромобиль примерно за 45-50 минут. В Северной Америке Tesla установила уже около 1 000 электрозаправок Supercharger, однако люди, проживающие в крупных городах, часто до сих пор вынуждены прибегать к традиционной, более долгой подзарядке. Теперь же компания анонсировала новую разработку - более компактные Supercharger, которые сперва появятся в Чикаго и Бостоне. Конечно же, будучи меньше по размеру, новые Supercharger обеспечивают мощность 72 кВт - это почти в два раза меньше, чем более крупные, располагающиеся рядом со скоростными магистралями и отелями (они обеспечивают мощность 120 кВт). Соответственно, новые электрозаправки будут и медленнее - до полной зарядки будет требоваться примерно 45-50 минут. В Tesla отмечают, что более компактные Supercharger будут устанавливаться рядом с супермаркетами, торговыми центрами и деловыми районами города - таким образом, пользователи смогут с пользой провести время во время подзарядки автомобиля.

Другие интересные новости:

▪ Система уведомлений с помощью ветра, тени и стука

▪ Автошкола для крыс

▪ Самолет без вредных выбросов

▪ ИС объединяет РЧ-коммутатор, цепь регулируемой емкости и микроконтроллер

▪ Свет из асфальта

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Металлоискатели. Подборка статей

▪ статья Афанасий Иванович и Пульхерия Ивановна. Крылатое выражение

▪ статья Как табачные компании использовали феминизм для продвижения курения среди женщин? Подробный ответ

▪ статья Начальник технического отдела. Должностная инструкция

▪ статья Антенна-пеленгатор UB5UG. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Кипящий стакан в руках. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026