Делаем усилитель сами

12 Июл 2014     Рубрика: Источники питания
arrow  arrow

Делаем усилитель сами — источник питания

 

Начало: окончание > Здесь

 

Опубликованный здесь проект создан известным и опытным радиолюбителем Касьяном.Идея создания данного проекта заключалась в конструировании автомобильного усилителя большой мощности,который мог бы обеспечить качество звучания на высоком уровне,а также был бы в состоянии запитать напряжением до десяти мощных динамических излучателей, другими словами — воспроизводимый звук должен быть очень близок к оригиналу и аудио-комплекс для запититывания фронтальной и тыловой акустики. В итоге комплекс был сконструирован,собран и испытан,хотя на это ушло не мало времени и финансов,но все задуманные идеи полностью оправдались,устройство получилось таким как и задумывалось.
Приличная мощность на выходе,потому как основной усилитель изготовлен по схеме известного ЛАНЗАРА, который в состоянии обеспечить максимальную мощность в 390 ватт, но естественно усилитель работает не на всю свою мощность.Данный усилитель изначально рассчитывался для запитки сабвуферного динамического излучателя SONY XPLOD XS-GTX120L, параметрические показатели головки приведены ниже.

 

>> Мощность номинальная — 300 Вт
>> Пиковое значение мощности — 1000 Вт
>> Рабочий диапазон частот 30 — 1000 Гц
>> Чувствительность — 86 дБ
>> Выходное сопротивление — 4 Ом
>> Материал диффузора – полипропилен.

 

nemo-1

 

Кроме сабвуферного усилителя, в системе установлены четыре по отдельности усилителя, из них два собраны на широко известной микросхеме ТДА7384, таким образом получилось восемь каналов по 40 Ватт,которые предназначаются для обеспечения питанием акустическую систему салона автомобиля. Два же других усилителя изготовлены тоже на известной микросхеме ТДА2005, применение именно этих микросхем было выбрано по причине,то что они не дорогие и обладают хорошим качеством звучания,а также приличной мощностью на выходе. Мощность суммарная установки в номинальном режиме составляет 650 ватт, в пике может доходить до 750 ватт, чтобы сделать разгон комплекса на пиковую мощность не совсем получается, не даёт это сделать питание.Так как запитывания сабвуферного усилителя бортовым напряжением автомобиля в 12 вольт явно не достаточно,поэтому был применён преобразователь напряжения.

 

br1

 

 

Преобразователь напряжения — это самый технологически сложный сегмент конструкции, поэтому здесь нужно рассмотреть немного подробнее. Во первых процесс намотки трансформаторной катушки вызывает определённые трудности .Обусловлено это тем,что не так просто найти в продаже ферритовое кольцо нужного размера, поэтому выход был найден довольно просто.Был использован трансформатор извлечённый из блока питания компьютера, но так как каркас такого трансформатора слишком мал для намотки, то было использовано два аналогичных трансформатора. Трудности ещё заключались в том,что нужно было приобрести совершенно идентичных блока питания,снять с платы большие трансформаторы,удалить с них все обмотки. Ферритовые половинки колец посажены на клей, поэтому для их разборки нужно немного подогреть каким либо пламенем,например: зажигалкой около одной минуты, после чего половинки легко выходят из каркаса. Далее,после удаления обмоток, необходимо отрезать одну из боковых стенок каркаса, отрезать нужно незадействованную контактами стенку. Это нужно проделать с обеими каркасами. На заключительном этапе необходимо закрепить каркасы относительно друг друга таким образом, как это показано на снимках. Для соединения каркасов друг с другом можно использовать изоляционную ленту или скотч.Всё,теперь можно начинать наматывать катушки трансформатора.

 

nemo3

 

Первичная обмотка наматывается в вряд, десятью витками с отводом провода от середины. Намотку следует производить проводом 0,8 мм,собранного из шести жил.Первый ряд наматывается по всей длине каркаса в количестве пяти витков, далее изолируем обмотку изоляционной лентой,а лучше купить в супермаркете термопакеты,в которых запекают мясо, это такой рулончик,на вид как прозрачный полиэтилен,но пленка термостойкая без микропор, стоит очень дёшево, этого рулона хватит на очень долго.После изоляции наматываем остальные 5 витков.

 

nemo4

 

Внимание! Намотанные обмотки должны быть идентичны по количеству витков, в противном случае трансформатор будет гудеть с непонятными звуками, при этом могут сильно греться ключи полевика одного плеча, так как основная нагрузка ляжет на плечо где меньшее сопротивлением обмотки. После намотки у нас получится 4 вывода, с концов проводов удаляем лак, скручиваем их наподобие косички и обслуживаем.Далее нужно намотать вторичную обмотку. Принцип намотки такой же как у первичной,только наматывать нужно уже 40 с отводом от середины.Наматывается проводом состоящим из 3-х жил,диаметром 0,6-0,8 мм,вначале одно плечо,потом другое.Далее все как с первичной обмоткой — изоляция,удаление лака,обслуживание.На последнем этапе — устанавливаем половинки сердечника и закрепляем.
Следует обратить особое внимание на то,чтобы не было зазоров между половинками сердечника, иначе будет большой ток покоя,а это приведёт к не правильной работе трансформатора и всего преобразователя.Теперь нужно закрепить половинки колец скотчем и зафиксировать клеем,лучше всего эпоксидкой на основе графита. Трансформатор такой конструкции выдаёт на выходе двух-полярное напряжение 65 вольт,номинальная мощность составит 350 ватт,максимальная 500 Вт,а в пике будет 650 Вт. На этом трансформатор отложим пока в сторону и начнём собирать схему.

 

nemo5

 

Здесь речь пойдёт о задающим генераторе прямоугольных импульсов,который собран на двухканальном ШИМ контроллере TL494 и настроенным на частоту 50 кГц. За счёт драйвера,собранного на маломощных транзисторах, происходит усиление сигнала на выходе микросхемы и поступает на затворы полевых ключей. Драйверные транзисторы взаимозаменяемы,их можно заменить на фирменные ВС557 или на наши — КТ3107 или другие подходящие по параметрам. Полевики использованные в схеме серии IRF3205 — это N — канальный силовой транзистор,развивающий максимальную мощность 200 ватт. В каждом плече установлено 2 таких транзистора. В выпрямительном модуле блока питания применены выпрямительные диоды серии КД213, но можно поставить и любые другие диоды с током рассчитанный на 10-20 ампер, работающие на частотах 100кГц и более. Также можно применить диоды Шоттки взятых от блока питания компьютера. Два одинаковых дросселя обеспечивают фильтрацию высоко-частотных помех,которые также намотаны на ферритах от блока питания компьютера и содержат 8 витков 3-я жилами провода 0,8мм.

 

nemo6

 

Основной дроссель,который установлен в цепи питания,намотан на самом большом кольце,всё того же компьютерного БП, намотка выполнена 4-мя жилами провода с диаметром 0,8 мм, в количестве 13 витков. Подача питания преобразователя происходит тогда, когда на вывод ремоут контроля поступит стабильное плюсовое напряжение, в это время происходит замыкание реле и преобразователь начнёт работать. Реле нужно подбирать с током рассчитанный на 40 ампер и больше. Полевые ключи смонтированы на теплоотводах от компьютерного БП, крепятся они к радиаторам охлаждения через изоляционные тепло-проводящие прокладки. Резистор снаббера сопротивлением — 22 ом немного перегревается, это совершенно нормально, поэтому при установке нужно брать двух-ватный резистор. Сейчас уже можно вернутся к трансформатору. Нужно произвести фазировку обмотки и запаять его на печатную плату преобразователя. Сначала нужно провести фазировку первичной обмотки. Делается это так: начало первой половины обмотки (плеча) припаивается к концу второй обмотки или наоборот — конец первой к началу второго.

 

nemo7

 

Если фазировка была проведена не правильно,то преобразователь либо вообще откажется работать, либо сгорят полевые ключи, поэтому следует при намотке обмоток промаркировать начало и конец половинок.Точно также проводится фазировка и вторичной обмотки. Печатная плата + программа Sprint-Layout 5.0 для создания двух-сторонних печатных плат и открытия файлов с расширением .lay — в архиве.Скачать Схема

 

nemo8

 

Нормально собранный преобразователь должен работать тихо,без лишних шумов, на холостом ходу радиаторы транзисторов могут немного перегреваться, ток покоя не должен быть в пределах 200 мА. После завершения пуска-наладки можете считать, что главная работа сделана. Уже можно начинать сборку схемы ЛАНЗАРА,об этом в следующей статье.

Rambler's Top100 Яндекс.Метрика