Блок питания для автомобильного усилителя, 12/±20 вольт 70 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Блоки питания

 Комментарии к статье

Напряжение питания бортовой сети легкового автомобиля составляет 12 В. Если задаться сопротивлением акустической системы равным 4 Ом, то максимальная мощность, которую можно получить при таком напряжении питания составит 36 Вт. Это самый теоретический максимум, предполагающий мостовое включение усилителя и нулевое сопротивление транзисторов выходного каскада в открытом состоянии, то есть, практически для цифрового импульсного усилителя.

Для аналогового усилителя максимальная мощность будет не более 20 Вт на канал при мостовом включении.

Для получения большей мощности необходимо либо применение импульсного выходного каскада, формирующего аудиосигнал методом широтноимпульсной модуляции, либо нужно понижать сопротивление акустической системы. В первом случае в звуке будет присутствовать ультразвуковая составляющая от ШИМ, а так же. нужны будут более сложные меры борьбы с искажениями сигнала.

Во втором случае, сопротивление звуковой катушки уже будет сопоставимо с сопротивлением идущих к ней проводов, что в общем, такие меры может свести на нет. Есть еще способ - организация вольт-добавки питания в выходном каскада за счет выпрямления выходного сигнала и большой накопительной емкости. Но это тоже не очень хорошо, так как сложно получить достаточно линейную, АЧХ, и может быть неравномерной зависимость коэффициента передачи по мощности от величины входного сигнала.

Конечно, все перечисленные выше меры повышения выходной мощности усилителя, питающегося от низковольтного источника, имеют право на существование, и при аккуратном и грамотном исполнении дают неплохие результаты. Но, есть и более традиционный способ повышения мощности УНЧ - просто повысив его напряжение питания с помощью преобразователя напряжения, и даже организовав с его же помощью двухполярное питание.

Этот способ позвопяет использовать в автомобиле не компромиссный автомобильный вариант УНЧ, а практически любую схему УНЧ, применяемую в стационарной аппаратуре, способную обеспечить значительно лучшее качество звучания, чем хитроумные схемы мощных авто-УНЧ, с вольтдобавками на конденсаторах и низкоомными акустическими системами, ведь как скажет любой любитель Hl-end - самое лучшее звучание дает простой одноламповый каскад без цепей обратной связи и с высокоомным выходом. Но это уже конечно другая крайность.

Какова бы не была схема "обычного" УНЧ, который вы планируете использовать в автомобиле, для него нужно преобразователь напряжения питания. Этот преобразоватепь должен выдавать повышенное двухполярное напряжение, в данном случае ±20 В при выходном токе до 4 А. Такой источник питания сможет питать УНЧ с выходной мощностью до 60-70 Вт, выполненный по традиционной схеме.

Принципиальная схема преобразователя показана на рисунке. Схема во многом типовая. Задающий генератор со схемой ШИМ стабилизации выходного напряжения выполнен на микросхеме А1. Номинальная частота генерации около 50 кГц (регулируется резистором R3). Образцовое напряжение с выхода поступает на вход компаратора (вывод 1) и в зависимости от напряжения на выводе 1 компаратор изменяет широту импульсов, генерируемых микросхемой так чтобы поддерживать выходное напряжение стабильным. Величина выходного напряжения точно устанавливается подстроечным резистором R8, который сформирует это измерительное напряжение.

(нажмите для увеличения)

Цепь VD1-C3-R4-R5 формирует плавный пуск схемы.

Выходные противофазные импульсы снимаются с выводов 8 и 11 А1 для подачи на выходные каскады, но здесь они сначала поступают на драйвер выходных транзисторов на микросхеме А2. Задача этой микросхемы в усилении мощности этих импульсов, так как здесь используются мощные полевые транзисторы с низким сопротивлением открытого канала. Такие транзисторы обладают существенной емкостью затворов. Чтобы обеспечить достаточную быстроту открывания транзисторов нужно обеспечить как можно более быструю зарядку и разрядку емкостей их затворов, для этого и служит драйвер на А2.

По цепи питания установлены большие конденсаторы С6 и С7, они должны быть распаяны толстым проводом непосредственно у точки отвода первичной обмотки трансформатора.

Для варианта, дающего двухполярное напряжение питания (как на схеме) вторичная обмотка имеет отвод от середины. Этот отвод через индуктивность L2 соединен с общим проводом. На диодах VD2-VD5 (диоды-Шоттки) сделан выпрямитель, дающий положительное и отрицательное напряжения. В схеме с однополярным питанием вторичная обмотка не имеет отвода, и отрицательный вывод выпрямительного моста нужно соединить с общим минусом. В этом случае, если требуется напряжение 40V сопротивление резистора R9 должно быть увеличено вдвое по сравнению с обозначенным на схеме.

В качестве основы для трансформатора используется аккуратно разобранный и размотанный трансформатор от источника питания старого цветного телевизора моделей линейки 3-УСЦТ. Следует заметить, что сердечник трансформатора там склеен довольно прочно и не каждая попытка разделить его половины заканчивается успехом. В этом смысле, на мой взгляд, лучше иметь два таких трансформатора (благо, ненужных блоков питания МП-1, МП-3 и др. сейчас предостаточно). У одного трансформатора разрезаете каркас вместе с обмоткой и удаляете его. Остается сердечник, который уже без каркаса и обмотки разделить значительно проще и результативнее. У второго трансформатора аккуратно разбиваете и разламываете сердечник, так чтобы не повредить каркас. В результате этого "варварства" получаете один хороший сердечник и один хороший каркас.

Теперь о намотке. Намотка должна держать большой ток, поэтому для нее нужен толстый провод. Для намотки первичной обмотки используется втрое сложенный провод ПЭВ 0,61. Для вторичной такой же провод, но сложенный вдвое. Первичная обмотка - 5+5 витков, вторичная -10+10 витков.

Катушка L1 - не катушка, а ферритовая трубка, надетая на провод. L2 - 5 витков сложенного втрое ПЭВ 0,61 на ферритовом кольце диаметром 28 мм.

Редкие транзисторы FDB045AN можно заменить другими, причем выбор достаточно велик, так как требуется максимальное напряжение сток-исток не ниже 50 В, ток стока не ниже 70 А и сопротивление канала 8 открытом состоянии не более 0,01 Ом. По таким параметрам можно подобрать достаточно много кандидатов на замену, то есть, практически любой FET-транзистор для автомобильных коммутаторов зажигания и прочего.

Конденсаторы С11 и С12 на напряжение не ниже 25 В, остальные конденсаторы на напряжение не ниже 16 В.

Автор: Горчук Н.В.

Смотрите другие статьи раздела Блоки питания.

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 Пленка впитывает пот и заряжает гаджет 04.01.2021 Команда исследователей из Национального университета Сингапура (NUS) создала новую пленку, которая очень эффективно впитывает пот с нашей кожи, чтобы нам было прохладно и комфортно во время физической нагрузки. Влагу, полученную из человеческого пота, можно использовать для зарядки носимых электронных устройств: часов, фитнес-браслетов и других гаджетов. Потоотделение - естественный процесс терморегуляции нашего тела. Пот в основном состоит из воды. Когда вода испаряется с поверхности кожи, она снижает температуру кожи. Новая влагопоглощающая пленка помогает сделать этот процесс быстрее. И получить с его помощью энергию для электронных устройств. Основными компонентами пленки являются два гигроскопичных химиката - хлорид кобальта и этаноламин. Помимо того, что эта пленка очень хорошо впитывает влагу, она может быстро выделять воду при воздействии солнечного света. Она меняет цвет после поглощения влаги с синего на фиолетовый и - далее - на розовый. Эта функция может использоваться как индикатор степени поглощения влаги. Обычные гигроскопичные материалы, такие как цеолиты и силикагели, имеют низкое водопоглощение и объемные твердые структуры, что делает их непригодными для поглощения влаги от испарения пота. Для сравнения: новая влагопоглощающая пленка, разработанная исследователями NUS, впитывает в 15 раз больше влаги и делает это в шесть раз быстрее, чем обычные материалы. Чтобы в полной мере использовать поглощенный пот, команда NUS также разработала носимое устройство для сбора энергии, состоящее из восьми электрохимических ячеек (ЭК), использующих новую пленку в качестве электролита. Каждая ячейка может генерировать около 0,57 вольт электричества при поглощении влаги. Общая энергия, собираемая устройством, достаточна для питания светодиода. Команда NUS упаковала пленку в гибкие воздухопроницаемые и водонепроницаемые мембраны из политетрафторэтилена (ПТФЭ), которые широко используются в одежде. Тестирование показало, что пленку можно вшивать в подкладки для подмышек и в стельки для обуви, чтобы устранить неприятный запах пота. Ученые уже создали прототип такой стельки (на фото). Кроме того, инновационную пленку можно перевоспроизводить и использовать повторно более 100 раз.

Другие интересные новости:

▪ Новый способ определения расстояний в космосе

▪ Компакт-диск в роли дозиметра

▪ Искусственная кожа для лечения диабета

▪ Карта microSD 400 ГБ

▪ Вся морская соль загрязнена пластиком

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Усилители мощности. Подборка статей

▪ статья Солдатами не рождаются. Крылатое выражение

▪ статья Что такое огни святого Эльма? Подробный ответ

▪ статья Лаконос съедобный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Установка противоугонных устройств. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Микрофоны электретные. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026