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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Точность GPS-навигации повышена 16.02.2013 Ученые Мадридского университета имени Карлоса III разработали технологию повышения точности определения местоположения автомобиля на электронной навигационной карте на 50-90%, сообщает CNet. В настоящее время точность спутниковой навигации составляет около 17 метров, рассказали исследователи. Им же удалось снизить погрешность до 2 метров. Для этого они оснастили транспортное средство акселерометром и гироскопом и использовали данные с этих датчиков в сочетании с данными с GPS-приемника. Помимо повышения точности позиционирования, технология способствует навигации при временном отсутствии GPS-сигнала, что бывает при езде в крупных городах. Ученые считают, что их разработка поможет повысить безопасность автомобилей с автономным управлением. В конечном счете они хотят заменить собранные на борту экспериментальной машины датчики датчиками в смартфоне водителя.

Другие интересные новости:

▪ Новая технология от обмерзания

▪ NexFET с двухсторонним охлаждением

▪ Скоростная рыба-робот

▪ Духи, заменяющие кофе

▪ Шум бактерии

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Чудеса природы. Подборка статей

▪ статья Кровь с молоком. Крылатое выражение

▪ статья Как животные получили свои названия? Подробный ответ

▪ статья Слива сибирская. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Электронный выключатель-регулятор светильника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья О простых и мощных стабилизаторах напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025