Мощный двухполярный стабилизированный блок питания 2х44 вольта 4 ампер на канал. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

В радиолюбительской литературе неоднократно высказывалось мнение о необходимости питания УМЗЧ от стабилизированного источника питания для обеспечения более естественного его звучания. Действительно, при максимальной выходной мощности усилителя пульсации напряжения нестабилизированного источника могут достигать нескольких вольт. При этом напряжение питания может существенно снижаться за счет разряда конденсаторов фильтра. Это незаметно при пиковых значениях выходного напряжения на высших звуковых частотах, благодаря достаточной емкости фильтрующих конденсаторов, но сказывается при усилении низкочастотных составляющих большого уровня, так как в музыкальном сигнале они имеют большую длительность. В результате фильтрующие конденсаторы успевают разряжаться, снижается напряжение питания, а значит, и максимальная выходная мощность усилителя. Если же снижение напряжения питания приводит к уменьшению тока покоя выходного каскада усилителя, то это может приводить и к возникновению дополнительных нелинейных искажений.

С другой стороны, использование стабилизированного источника питания, построенного по обычной схеме параметрического стабилизатора, увеличивает потребляемую им от сети мощность и требует применения сетевого трансформатора большей массы и габаритов. Помимо этого, возникает необходимость " отвода тепла, рассеиваемого выходными транзисторами стабилизатора. Причем зачастую мощность, рассеиваемая выходными транзисторами УМЗЧ, равна мощности, рассеиваемой выходными транзисторами стабилизатора, т. е. половина мощности тратится впустую. Импульсные стабилизаторы напряжения имеют высокий КПД, но достаточно сложны в изготовлении, имеют большой уровень высокочастотных помех и не всегда надежны.

Если к блоку питания не предъявляется жестких требований по стабильности напряжения и уровню пульсации, то в качестве источника питания можно использовать обычный двуполярный блок питания, принципиальная схема которого показана на рис1.

Мощные составные транзисторы VT7 и VT8, включенные по схеме эмиттерных повторителей, обеспечивают достаточно хорошую фильтрацию пульсации напряжения питания с частотой сети и стабилизацию выходного напряжения благодаря установленным в цепи баз транзисторов стабилитронам VD5 - VD10. Элементы LI, L2, R16, R17, C11, C12 устраняют возможность возникновения высокочастотной генерации, склонность к которой объясняется большим коэффициентом усиления по току составных транзисторов. Величина переменного напряжения, поступающего от сетевого трансформатора, выбрана такой, чтобы при максимальной выходной мощности УМЗЧ (что соответствует току в нагрузке 4А) напряжение на конденсаторах фильтра С1 - С8 снижалась примерно до 46...45 В. В этом случае падение напряжения на транзисторах VT7, VT8 не будет превышать 4 В, а рассеиваемая транзисторами мощность составит 16 Вт. При уменьшении мощности, потребляемой от источника питания, увеличивается падение напряжения на транзисторах VT7, VT8, но рассеиваемая на них мощность остается постоянной из-за уменьшения потребляемого тока. Блок питания работает как стабилизатор напряжения при малых и средних токах нагрузки, а при максимальном токе - как транзисторный фильтр. В таком режиме его выходное напряжение может снижаться до 42...41 В, уровень пульсации на выходе достигает значения 200 мВ, КПД равен 90 %.

Как показало макетирование, плавкие предохранители не могут защитить усилитель и блок питания от перегрузок по току из-за своей инерционности. По этой причине было применено устройство быстродействующей защиты от короткого замыкания и превышения допустимого тока нагрузки, собранное на транзисторах VT1-VT6. Причем функции защиты при перегрузках положительной полярности выполняют транзисторы VT1, VT2, VT5, резисторы Rl, R3, R5. R7 - R9, R13 и конденсатор С9, а отрицательной - транзисторы VT4, VT3, VT6, резисторы R2, R4, R6, R10- R12, R14 и конденсатор С10.

Рассмотрим работу устройства при перегрузках положительной полярности. В исходном состоянии при номинальной нагрузке все транзисторы устройства защиты закрыты. При увеличении тока нагрузки начинает расти падение напряжения на резисторе R7, и если оно превысит допустимое значение, начинает открываться транзистор VT1, а вслед за ним и транзисторы VT2 и VT5. Последние уменьшают напряжение на базе регулирующего транзистора VT7, а значит, и напряжение на выходе блока питания. При этом за счет положительной обратной связи, обеспечиваемой резистором R13, уменьшение напряжения на выходе блока питания приводит к ускорению дальнейшего открывания транзисторов VT1, VT2, VT5 и быстрому закрыванию транзистора VT7. Если сопротивление резистора положительной обратной связи R13 мало, то после срабатывания устройства защиты напряжение на выходе блока питания не восстанавливается даже после отключения нагрузки. В этом режиме необходимо было бы предусмотреть кнопку запуска, отключающую, например, на короткое время резистор R13 после срабатывания защиты и в момент включения блока питания. Однако, если сопротивление резистора R13 выбрать таким, чтобы при коротком замыкании нагрузки ток не был равен нулю, то напряжение на выходе блока питания будет восстанавливаться после срабатывания устройства защиты при уменьшении тока нагрузки до безопасной величины. Практически сопротивление резистора R13 выбирается такой величины, при которой обеспечивается надежное включение блока питания при ограничении тока короткого замыкания значением 0,1...0,5 А. Ток срабатывания устройства защиты определяет резистор R7.Аналогично работает устройство защиты блока питания при перегрузках отрицательной полярности.

Конструкция и детали

Все детали блока питания размещены на одной плате. Исключение составляют транзисторы VT7, VT8 блока цитания, размещенные на отдельных теплоотводах с площадью рассеивающей поверхности 300 см² каждый. Катушки LI, L2 блока питания (рис. 3) содержат 30-40 витков провода ПЭВ-1 1,0, намотанного на корпусе резистора С5-5 или МЛТ-2. Резисторы R7, R12 блока питания представляют собой отрезок медного провода ПЭЛ, ПЭВ-1 или ПЭЛШО диаметром 0,33 и длиной 150 мм, намотанного на корпусе резистора МЛТ-1. Трансформатор питания выполнен на тороидальном магнитопроводе из электротехнической стали Э320, толщиной 0,35 мм, ширина ленты 40 мм, внутренний диаметр магнито-провода 80, наружный - 130 мм. Сетевая обмотка содержит 700 витков провода ПЭЛШО 0,47, вторичная - 2Х130 витков провода ПЭЛШО 1,2.

Каждый из транзисторов КТ825Г можно заменить составными транзисторами КТ814Г, КТ818Г, а КТ827А - составными транзисторами КТ815Г, КТ819Г. Вместо стабилитронов КС515А можно использовать соединенные последовательно стабилитроны Д814А (Б, В, Г, Д) и КС512А.

Проверка исправности блока питания

Для этого, заменив резисторы R7, R12 блока питания более высокоомными (примерно 0,2...0,3 Ом), проверяют работоспособность блока питания устройства защиты. Оно должно срабатывать при токе нагрузки 1...2 А. Убедившись в нормальной работе блока питания и УМЗЧ, устанавливают резисторы R7, R12 с номинальным сопротивлением, указанным на принципиальной схеме контролируя отсутствие срабатывания устройства защиты.

Литература

1. Лексины Валентин и Виктор. О заметности нелинейных искажений усилителя мощности.- Радио, 1984, № 2, с. 33-35.
2. Солнцев Ю. Какой же Кг допустим? - Радио,1985,№ 2,с. 26- 28.
3. Солнцев Ю. Высококачественный усилитель мощности.- Радио, 1984, № 5, с, 29-34.
4. Гумеля Е. Качество и схемотехника УМЗЧ.- Радио, 1985, № 9, с. 31-34.

Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Экраны влияют на детей неравномерно в разном возрасте 01.08.2026

Планшеты и смартфоны давно стали привычной частью повседневной жизни даже самых маленьких детей. Родители часто используют гаджеты, чтобы успокоить малыша или занять его на время, однако ученые все чаще задаются вопросом, как экранное время сказывается на развитии мозга и будущей способности к обучению. Новое исследование показывает, что значение имеет не только продолжительность просмотра, но и возраст, в котором ребенок проводит время перед экраном. Ученые наблюдали детей от рождения до 8 лет. Оказалось, что больше всего экраны влияют на мозг в два периода - в раннем младенческом возрасте и перед поступлением в школу. У детей, много времени проводивших перед экранами в эти возрастные точки, в 9 лет были несколько хуже успехи в обучении, а в 10,5 лет хуже работала рабочая память - способность удерживать и обрабатывать информацию здесь и сейчас. Исследователи из Франции и Сингапура проанализировали данные 502 детей и выделили два ключевых этапа. У младенцев мозг развивается очень ...>>

Умные жилеты, спасающие от жары 01.08.2026

Летняя жара в больших городах все чаще становится серьезным испытанием для людей, работающих на открытом воздухе. Мусорщики, строители и другие специалисты вынуждены проводить часы под палящим солнцем, рискуя перегревом. Китайские инженеры предложили практичное решение - специальные охлаждающие жилеты, которые помогают снизить ощущаемую температуру примерно на 10 градусов. Пока мир страдает от сильной жары, китайские инженеры разработали "умные" жилеты с климат-контролем. Жилеты с кондиционированием почти не отличаются от обычной рабочей одежды. Главное отличие - в системе охлаждения. В городе Нанкин в жилет вмонтированы два вентилятора, работающих от портативных аккумуляторов. Одного заряда хватает на 3-4 часа непрерывной работы. В Чанчжоу решили разместить в карманах охлаждающие элементы с материалом, который при нагревании переходит из твердого состояния в жидкое, активно поглощая тепло. Это поддерживает комфортную температуру в течение 2,5-4 часов. Такие жилеты выглядят почти ...>>

Летающие ветротурбины 3 МВт вышли в серию 31.07.2026

Традиционные ветряные электростанции зависят от силы и стабильности ветра у поверхности земли, где воздушные потоки часто бывают слабыми и порывистыми. На больших высотах ветер обычно сильнее и постояннее, поэтому инженеры уже давно рассматривают возможность подъема турбин в воздух. Китайская компания сделала важный шаг в этом направлении, перейдя от испытаний к мелкосерийному производству. Компания Beijing Linyi Yunchuan Energy Technology запустила мелкосерийное производство летающей ветротурбины S2000, а в провинции Чжэцзян возводят отдельный завод по производству материалов для оболочки аппарата. У компании уже есть предварительные договоренности с прибрежными городами и горными регионами, которые рассматривают возможность использования этой технологии для удовлетворения собственных энергетических потребностей. Прототип, который полгода назад только что поднялся в небо над Сычуанем, теперь превращается в целую отрасль. Идея S2000 проста: вместо того чтобы устанавливать ветряну ...>>

Случайная новость из Архива Квантовые пленки для терагерцевой электроники 07.03.2024 Исследовательская группа из Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) и Университета Салерно в Италии выявила потенциал тонких пленок элементарного висмута для использования в терагерцевой электронике с помощью нелинейного эффекта Холла. Исследование квантовых пленок висмута открывает новые перспективы в области терагерцевой электроники. Возможность использования этих материалов при комнатной температуре и на различных подложках делает их важным элементом для будущего развития высокочастотных технологий. Висмут обладает рядом преимуществ, отсутствующих у других материалов, в том числе возможность наблюдения квантового эффекта при комнатной температуре. Тонкие пленки могут быть нанесены на различные подложки, включая пластик, что делает их идеальным решением для современной высокочастотной электроники. Эффект Холла, возникающий при подаче тока через определенные материалы, позволяет генерировать напряжение, перпендикулярное току. Ученые обнаружили, что тонкие пленки висмута могут проявлять нелинейный эффект Холла, что открывает новые возможности для разработки компонентов высокоскоростной электроники. Дальнейшие исследования направлены на поиск материалов, способных проявлять этот квантовый эффект при комнатной температуре и быть удобными для использования в промышленности. Исследователи также разрабатывают методики микрофабрикации, позволяющие контролировать эффект через геометрию электронных компонентов.

Другие интересные новости:

▪ Робот-кузнечик

▪ На астероиде Кибела есть вода

▪ Исследование структуры бензола

▪ Выращивание картофеля на Марсе

▪ Массажное кресло Xiaomi Mobility Intelligent AI

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Защита электроаппаратуры. Подборка статей

▪ статья Максимилиан Робеспьер. Знаменитые афоризмы

▪ статья Правомерно ли сводить поведение собаки к простому комплексу условных и безусловных рефлексов? Подробный ответ

▪ статья Евгения. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Прибор для определения выводов, структуры и коэффициента передачи тока транзисторов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Цифровые корни. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026