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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Хороший холестерин защищает от сепсиса 01.04.2022 "Хорошим холестерином" называют липопротеины высокой плотности, или ЛПВП - большие молекулярные комплексы из липидов и белков. Чем их больше, тем меньше в крови "плохого холестерина", то есть липопротеинов низкой и очень низкой плотности. "Плохой холестерин" повышает вероятность атеросклероза, "хороший" - снижает, собственно, поэтому их так и называют. Липопротеины переносят липиды с места на место, от ткани к ткани, и в таком качестве они влияют на различные физиологические процессы - не только на метаболизм липидов, но и, например, на иммунитет. Сотрудники Университета Кентукки и Мичиганского университета заметили, что у больных сепсисом уровень "хорошего холестерина" обычно ниже, чем у здоровых, и чем он ниже, тем хуже клинический прогноз. Сепсисом, или заражением крови, называют воспалительную реакцию на бактериальное заражение. Воспаление может быть настолько сильным, что выведет из строя некоторые органы и приведет к смерти. Эксперименты с мышами подтвердили, что уровень ЛПВП связан с септическим воспалением: животные, у которых их было заведомо мало, с большей вероятностью получали сепсис при бактериальном заражении. Вероятно, ЛПВП каким-то образом помогают контролировать воспалительную реакцию, чтобы она не обернулась ущербом. Повышая уровень "хорошего холестерина", можно справиться с уже начавшимся сепсисом. У липопротеинов высокой плотности есть синтетические аналоги, которые действуют так же, как настоящие ЛПВП; клинические исследования говорят, что такие аналоги достаточно эффективны в предотвращении сердечно-сосудистых заболеваний. Один из этих аналогов вводили мышам с сепсисом, после чего воспаление у них слабело, внутренние органы (например, почки) начинали лучше работать, и в целом мыши с большей вероятностью выживали. Вполне возможно, что аналоги "хорошего холестерина" можно будет использовать и у людей.

Другие интересные новости:

▪ Палочки для пищи изменяют ее вкус

▪ Хранение углерода в океане

▪ Видео-рекордер для мобильных телефонов

▪ Десятая часть новых ноутбуков - с сенсорными панелями

▪ SCM-38I - конвертер RS-232 / 485

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Советы радиолюбителям. Подборка статей

▪ статья Кэндзабуро Оэ. Знаменитые афоризмы

▪ статья Ходят ли лунатики во сне по ночам в полнолуние? Подробный ответ

▪ статья Пекарь хлебобулочных изделий. Должностная инструкция

▪ статья IP-телефония. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Преобразователь напряжения на микроконтроллере для питания измерительного прибора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026