Двухполярный блок питания для усилителя: NM0601 — Блок питания для УНЧ ±25..35В / 4А

Блок питания усилителя до +/-35В

Универсальная плата двухполярного блока питания для усилителя малой и средней мощности (до 100 W).
Прекрасно подойдет для таких микросхем как TDA2030A/TDA2050/TDA7293/TDA7294/LM1875/LM3875/LM3886 и транзисторных усилителей до 100W
Данный блок питания расчитан на подключение к двум вторичным обмоткам трансформатора с соединением в средней точке и максимальным переменным напряжением AC25V-0-25V/
Диоды моста зашунтированы пленкой, а выходы БП зашунтированы качественными пленочными, полипропиленовыми конденсаторами. На плате имеется светодиодная индикация напряжения на выходе: красный «+», синий «-«
Не рекомендуется использовать блок питания на максимальном напряжении, так как скачки напряжения в сети электропитания могут вывести из строя электролитические конденсаторы.
Оптимальное напряжение переменного тока
AC 22V-0-22V переменки

Немного о блоках питания (часть II)

Казалось бы, что может быть проще — взял блок питания, подключил его двумя или тремя проводами к усилителю и всё.

Продолжим разбираться в хитросплетении питающих усилитель проводов. И как ни странно, больше всего проблем может доставить общий (земляной) проводник.

Для начала исправим одну оплошность. В первой части статьи была опубликована схема двухполярного блока питания усилителя, но отсутствовала его монтажная схема.

Вот вам и то, и другое:

Двухполярный блок питания усилителя мощности.

Монтажная схема двухполярного блока питания усилителя мощности

По сути здесь два «отзеркаленных» однополярных блока.

Обратный ток акустической системы

Как известно, акустическая система является реактивной нагрузкой. А значит, она может возвращать ток усилителю. Этот ток, протекая по проводникам, создаёт разность потенциалов, что может привести к появлению положительной обратной связи и как следствие нестабильности усилителя.

Для избежания этого, земляную клемму громкоговорителя следует подключать к

Такое подключение замыкает отрицательную полуволну сигнала в локальном контуре, исключая фильтрующий конденсатор, который мог бы снизить излучаемые помехи и повысить стабильность системы.

На рисунке показано, как ток утечки на землю одной полуволны сигнала может навести неприятные помехи и искажения, если общий провод громкоговорителя подключен  к выводу выходного каскада микросхемы:

Аналогично, если на плате усилителя в цепях питания есть байпасные конденсаторы (а они обычно есть) довольно большой ёмкости в несколько сотен микрофарад, то импульсы зарядного тока также создадут на общем проводнике разность потенциалов. Поэтому, повторимся ещё раз, наилучшая точка подключения общего провода акустической системы — это общий вывод конденсаторов фильтра питания.

Чем больше мощность, тем хуже…

Часто радиолюбители стараются сделать свой усилитель как можно мощнее (типа, так круче), да и аудиофилы зачастую оснащают свои системы усилителями с мощностью в разы превышающей необходимую для озвучивания обычной комнаты до нормального уровня громкости, мотивируя тем, что так получается больший динамический диапазон. Такие усилители (большой мощности) порой решают одни проблемы, но создают другие.

Индуктивность проводников питания является основным «слабым звеном» усилителей мощности класса АВ. В таких усилителях выходные транзисторы включаются и выключаются поочередно, соответственно по плюсовой и минусовой шинам питания протекают полуволны зарядных токов.

Если эти импульсы через емкостные и индуктивные связи попадут в звуковой тракт это приводит к ужасному размытому звучанию.

Такое происходит, если какая-то чувствительная дорожка (проводник) проходит рядом с шиной питания. Бифилярная свивка проводов питания эффективно подавляет излучаемые помехи за счёт взаимной компенсации положительной и отрицательной полуволн.

На печатной плате этот метод можно реализовать, если шины питания расположить друг над другом с двухсторон платы (требуется двухсторонняяя печатная плата)

Достойный образец проектирования печатной платы для усилителя мощности — это конструкция Ultra-LD 200W, представленная в одном из номеров журнала «Практическая электроника каждый день». На печатной плате этого усилителя реализованы все рекомендации по монтажу, представленные в данном цикле статей. И во многом за счёт этого удалось получить уровень шумов -122 дБ и уровень нелинейных искажений ниже 0,001%.

Примечание редакции РадиоГазеты: если нашим читателям интересно, пишите в комментариях и мы опубликуем описание этого усилителя.

Заземление одной стороны печатной платы хорошо работает в высокочастотных и слаботочных конструкциях. Для усилителей мощности это не подходит, потому как трудно предсказать протекание токов в зависимости от выбора точек заземления.

В современных ламповых усилителях часто общую шину делают в виде отрезка тостого лужёного провода. Многие гуру проповедуют разводку звездой с единственной точкой подключения. Бывают случаи, когда при таком подходе усилители плохо работают. Сказывает большое количество длинных проводов, которые снижают стабильность конструкции.

Как правило, в хорошем усилителе есть несколько точек заземления.

Развязка

При использовании двух фильтрующих конденсаторов при двухполярном питании надо следить, чтобы две полуволны сигнала суммировались в одной точке, как показано на рисунке:

Часто применение одного конденсатора, включенного между плюсом и минусом питания, позволяет решить эту проблему. Этот метод хорошо работает с операционными усилителями типа 5532, и для усилителей мощности типа LM3886.

Когда питание драйверного каскада и выходного каскада подключено раздельными проводами, это может вызвать некоторую нестабильность усилителя на высоких частотах. Проблема решается подключением керамического конденсатора небольшой ёмкости между выводами питания микросхемы:

увеличение по клику

Если ёмкость байпасных (блокировочных) конденсаторов больше 100мкФ, их общий провод должен подключаться к «грязной» земле, так как большие зарядные токи могут создавать ощутимые помехи, если конденсаторы будут подключены к сигнальной земле.

Цепь Цобеля

Цепь Цобеля на выходе усилителя предотвращает его возбуждение на высоких частотах. Импульсы тока в этой цепи могут вызвать проблемы, поэтому должны замыкаться на «грязную» землю, то есть на общий вывод конденсаторов фильтра или байпасных конденсаторов.

Для некоторых микросхем усилителей мощности длинные провода в цепях Цобеля вызывают нестабильность на отрицательных полуволнах сигнала.

Пример монтажа моно-усилителя

Обычно «звезда» в усилителе с однополярным питанием бывает трёхлучевой: сигнальная земля, земля конденсаторов фильтра питания и «грязная» земля. Пример представлен на рисунке:

увеличение по клику

Здесь под усилителем следует понимать как интегральное исполнение, так и усилители на дискретных элементах.

Как видно, к одному лучу подключена сигнальная земля — здесь токи очень малы, поэтому подключать все элементы отдельными проводниками нет необходимости. Ко второму лучу

Правильное подключение общего провода к выводам микросхем показан на рисунке:

Вариант «с» — это неправильный вариант. Из-за сопротивления дорожки большой ток поднимет потенциал слаботочного общего провода относительно вывода микросхемы, что приведет к росту искажений.

Продолжение следует…

Статья подготовлена по материалам журнала «Практическая электроника каждый день»

Автор: Джек Розман

Вольный перевод: Главный редактор «РадиоГазеты»

Похожие статьи:

Стабилизированный двухполярный блок питания для унч

При разработке усилителей ЗЧ с максимальной выходной мощностью более 100 Вт первостепенноезначение приобретает необходимость получения возможно большего КПД усилителя при достаточно малых нелинейных искажениях.

Вопрос о допустимом проценте нелинейных искажений усилителя ЗЧ не раз обсуждался на страницах журнала “Радио” [1, 2], получение же высокого КПД усилителя чаще всего не уделялось должного внимания. Известно, что хороший КПД имеет выходной каскад усилителя мощности, работающий в режиме В.

Однако ему свойственны большие нелинейные искажения. В журнале “Радио” рассказывалось о коррекции таких искажений с помощью прямой связи [3]. Рассматривался и способ снижения искажений, основанный на использовании усилительных каскадов, работающих в разных режимах [4].

Технические характеристики

• Номинальный диапазон частот, Гц – 20. 20000
• Максимальная выходная мощность при сопротивлении нагрузки 4 Ом, Вт – 200
• Коэффициент гармоник при выходной мощности 0,5-150Вт, %: на частоте 1 кГц – 0,1, на частоте 10 кГц – 0,15, на частоете 20 кГц – 0,2
• КПД, % – 68
• Номинальное входное напряжение, В – 1
• Входное сопротивление, кОм – 10

Варианты выходных каскадов усилителя

Автором предлагается еще два варианта выходных каскадов усилителя, работающих в разных режимах и позволяющих снизить коэффициент гармоник мощного УМЗЧ. Их упрощенные электрические схемы показаны на рис. 1а и рис.16.

Скорость нарастания выходного напряжения на эквиваленте нагрузки при замкнутой накоротко катушке индуктивности, В/мкс – 10.

Рис. 1. Упрощенные электрические схемы УМЗЧ.

Каждый из усилителей состоит из двух выходных каскадов – основного и вспомогательного, включенных параллельно. Причем основной каскад работает в режиме В, а вспомогательный – в режиме АВ.

Основной каскад усилителя, показанный на рис. 1а, выполнен на транзисторах VT1, VT2, включенных по схеме комплементарного эмиттерного повторителя, работающего в режиме В. Транзисторы VТ3, VТ4 и резисторы R6. R9 образуют вспомогательный каскад,который работает в режиме АВ.

Резисторы R1 . R5 и диоды VD1, VD2 обеспечивают необходимое смещение на базах транзисторов и задают режим работы обоих каскадов.

Как видно из схемы, напряжение смещения на базах транзисторов вспомогательного каскада всегда больше, чем на базах основного каскада на величину падения напряжения на диодах VD1, VD2.

В результате с помощью изменения сопротивления резистора R4 задается напряжение смещения на базах транзисторов VТ1, VТ2, при котором каскад будет работать в режиме В. Резисторы R8, R9 создают необходимую термостабилизацию вспомогательного каскада, а резисторы R6, R7 ограничивают базовый ток транзисторов VТ3, VТ4.

При малых уровнях входного сигнала транзисторы основного каскада VТ1, VТ2 закрыты, и при этом работает только вспомогательный каскад. При этом переменный ток, поступающий в нагрузку, мал, мало и падение напряжения на резисторах R8, R9.

С ростом входного напряжения начинают открываться транзисторы VТ1, VТ2 и увеличивается ток, поступающий в нагрузку от включенных параллельно выходных каскадов. Увеличение тока, протекающего через резисторы R8, R9, приводит к росту падения напряжения на них и ограничению тока транзисторов VТ3 и VТ4.

При максимальном выходном токе, например, при положительной полуволне входного напряжения, транзистор VТ1 полностью открыт, а через транзистор VТ3 при этом протекает в нагрузку гораздо меньший ток, ограниченный в основном резистором R8 и частично R6.

Таким образом, чем больше будет сопротивление резисторов R8, R9, тем на «меньшем уровне будет ограничен максимальный ток транзисторов вспомогательного каскада, а значит, и максимальная мощность в режиме АВ, отдаваемая в нагрузку.

Как показало макетирование, сопротивление резисторов R8, R9 порядка 2. 10 Ом ограничивает максимальный ток транзисторов вспомогательного каскада на уровне 200. 40 мА.

Более сложен выходной каскад, изображенный на рис. 16. Он обеспечивает усиление как по току, так и по напряжению. В основном каскаде (VТ3, VТ4) предусматривается использование мощных составных транзисторов КТ825, КТ827. Вспомогательный каскад VТ5. VТ8 также должен быть собран на составных транзисторах.

Резисторы R1. R11, стабилитроны VD1, VD2, диоды VD3, VD4 и транзисторы VТ1, VТ2 определяют режим работы выходных каскадов, который не меняется при изменении напряжения питания в значительных пределах.

Объясняется это тем, что напряжение смещения на базах транзисторов VТ1, VТ2 поддерживается постоянными стабилитронами VD1, VD2. Работа транзисторов выходного каскада в режиме усиления тока и напряжения обеспечивает максимальный КПД выходного каскада, поскольку в этом случае напряжение насыщения транзисторов минимально, и максимальное значение амплитуды выходного сигнала приближается к напряжению питания.

Как и при коррекции искажений с использованием прямой связи, усилитель мощности, построенный по предложенным схемам, должен иметь достаточно глубокую ООС, обеспечивающую малые нелинейные искажения в широком динамическом диапазоне выходных сигналов.

Очевидно, что наилучшим образом решить эту задачу позволяют современные быстродействующие ОУ. Применив в предварительном каскаде УМЗЧ быстродействующий ОУ и построив его выходной каскад по схеме, указанной на рис. 16, удалось сконструировать усилитель.

Принципиальная схема

Принципиальная схема УМЗЧ приведена на рис. 2. Каскад предварительного усиления выполнен на быстродействующем ОУ DA1 (К544УД2Б), который наряду с необходимым усилением по напряжению обеспечивает работу усилителя с глубокой ООС.

Резистор обратной связи R5 и R1 определяют коэффициент усиления усилителя. Выходной каскад выполнен на транзисторах VТ1. VТ8. Его работа была рассмотрена выше.

Конденсаторы С6. С9 корректируют фазовую и частотную характеристики каскада. Стабилитроны VD1, VD2 стабилизируют напряжение питания ОУ, которое одновременно используется для создания необходимого напряжения смещения выходного каскада.

Делитель выходного напряжения ОУ R6, R7, диоды VD3. VD6 и резистор R4 образуют цепь нелинейной ООС, которая уменьшает коэффициент усиления ОУ, когда выходное напряжение усилителя мощности достигнет своего максимального значения.

В результате уменьшается глубина насыщения транзисторов VТ1, VТ2 и снижается вероятность возникновения сквозного тока в выходном каскаде.

Конденсаторы С4, С5 – корректирующие. С увеличением емкости конденсатора С5 растет устойчивость усилителя, но одновременно увеличиваются нелинейные искажения, особенно на высших частотах.

Рис. 2. Принципиальная схема мощного усилителя звука на ОУ и транзисторах КТ825, КТ827.

Усилитель сохраняет работоспособность при снижении напряжения питания до ±25 В. Возможно и дальнейшее снижение напряжения питания вплоть до ±15 В и даже до ±12 В при уменьшении сопротивления резисторов R2, R3 или непосредственном подключении выводов питания ОУ к общему источнику питания и исключении стабилитронов VD1, VD2.

Снижение напряжения питания приводит к уменьшению максимальной выходной мощности усилителя прямо пропорционально квадрату изменения напряжения питания, т.е. при уменьшении напряжения питания в два раза максимальная выходная мощность усилителя уменьшается е четыре раза. Усилитель не имеет защиты от короткого замыкания и перегрузок.

Эти функции выполняет блок питания. В журнале “Радио” высказывалось мнение о необходимости питания УМЗЧ от стабилизированного источника питания для обеспечения более естественного его звучания.

Действительно, при максимальной выходной мощности усилителя пульсации напряжения не-стабилизированного 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 напряжение приводит к уменьшению тока покоя выходного каскада усилителя, то это может приводить и к возникновению дополнительных нелинейных искажений.

Однако, использование завизированного источника питания, построенного по обычной схеме параметрического стабилизатора, увеличивает потребляемую мощность и требует применения сетевого трансформатора большей массы и габаритов. Помимо этого, возникает необходимость отвода тепла, рассеиваемого выходными транзисторами стабилизатора.

Причем зачастуюмощность, 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.

Блок питания

Если к блоку питания не предъявлять жестких требований по стабильности напряжения и уровню пульсаций, что характеризует, в частности, описанный выше усилитель мощности, то в качестве источника питания можно использовать обычный двухполярный блок питания, принципиальная схема которого показана на рис. 3.

Рис. 3. Принципиальная схема Стабилизированного двуполярного блока питания для УМЗЧ на +- 44В.

Мощные составные транзисторы VT7 и VT8, включенные по схеме эмиттерных повторителей, обеспечивают достаточно хорошую фильтрацию пульсаций напряжения питания с частотой сети и стабилизацию выходного напряжения благодаря установленным в цепи стабилитронов VD5. VD10.

Элементы L1, L2, R16, R17, С11, С12 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 4 А) напряжение на конденсаторах фильтра С1. С8 снижалось примерно до 46. 45 В. В этом случае падение напряжения на транзисторах VT7, VT8 не будет превышать 4 В, а рассеиваемая мощность транзисторами 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 пульсаций на выходе достигнет 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 R1, R3, R5, R7. R9, R13 и конденсатор С9, а отрицательной – транзисторы VT4, VТЗ, VТ6, 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 VТ1, а вслед за ним и транзисторы VТ2 и VТ5.

Последние уменьшают напряжение на базе регулирующего транзистора VТ7, 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 VТ1, VТ2, VТ5 и быстрому закрыванию транзистора VТ7.

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 УМЗЧ и блока питания размещены на одной плате. Исключение составляют транзисторы VТЗ, VТ4, VТ6, VТ8 УМЗЧ, установленные на общем теплоотводе с площадью рассеиваемой поверхности 1200 см2 и транзисторы VТ7, VТ8 БП, размещенные на отдельных теплоотводах с площадью рассеивающей поверхности 300 см2 каждый.

Катушки L1, L2 блока питания (рис. 3) и L1 усилителя мощности содержат 30. 40 витков провода ПЭВ-1 диаметром 1,0 мм, 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 мм 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 магнитопровода 80 мм, наружный – 130 мм. Сетевая обмотка содержит 700 витков провода ПЭЛШО диаметром 0,47 мм, вторичная – 2×130 витков провода ПЭЛШО диаметром 1,2 мм.

Вместо ОУ К544УД2Б можно использовать К544УД2А, К140УД11 или К574УД1. Каждый из транзисторов КТ825Г можно заменить составными КТ814Г и КТ818А, а транзистор КТ827А – составными КТ815Г и КТ819Г (что очень нежелательно). Диоды VD3. VD6 УМЗЧ можно заменить любыми высокочастотными кремниевыми диодами, VD7, VD8 – любыми кремниевыми с максимальным прямым током не менее 100 мА.

Вместо стабилитронов КС515А можно использовать соединенные последовательно стабилитроны Д814А (Б, В, Г, Д) и КС512А.

Наладка

Налаживание блока сводится к установке(подстроечным резистором R12) тока покоя выходных транзисторов VТ6, VТ8 в пределах 10. 15 мА. Включают усилитель после проверки 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 номинальными сопротивлениями, указанными на принципиальной схеме, проверяют работу усилителя при максимальной мощности, контролируя отсутствие срабатывания устройства защиты блока питания.

А. Тычинский. РМ-08-17, 09-17.

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

Простой стабилизированный БП для УМЗЧ.

Автор: Александр Чуреков
Опубликовано 09.12.2010

Хочу представить вашему вниманию схему стабилизированного двуполярного блока питания.
Собирая УМЗЧ на двух микросхемах TDA7294, передо мной встал вопрос какой блок питания выбрать. Со схемой помог друг Миронов А., за что ему отдельное спасибо. Стабилизацию напряжения обеспечивают две микросхемы 78L27, но их выходной ток не превышает 0,1 А, что мало для мощного усилителя. Для усиления тока служат транзисторы. Схема блока питания- доработанная типовая схема включения стабилизаторов КРЕН с внешним транзистором.
В данной схеме используется два одинаковых БП с последующим соединением в один двуполярный (трансформатор должен иметь ДВЕ вторичных обмотки, а не с отводом от середины).

В качестве диодно моста можно использовать любой мост рассчитанный на ток 5-10А (в зависимости от требуемой мощности) и обратное напряжение не менее 2Uвых. Конденсаторы С1, С7 электролитические емкостью 10000 мкФ и рассчитанные на напряжение 50-63В. Остальные конденсаторы на напряжение не меньше Uвых. Резисторы R1, R3 можно заменить перемычками. Резисторы R6, R10 использовал 100 Ом. Составной транзистор (обведен рамкой) можно заменить одним, например КТ865А, которого достаточно для питания 5 канального усилителя на TDA7294. Транзисторы необходимо установить на теплоотвод через изолирующюю прокладку. В усилителе на двух TDA2050 транзисторы установил прямо на корпус. В случае, если требуется другое выходное напряжение, следует заменить стабилизаторы на другие, с необходимым напряжением стабилизации. Если необходимых стабилизаторов нет, то можно в разрыв общего вывода стабилизатора включить стабилитрон как показано на схеме. Напряжение на стабилитроне суммируется с напряжением стабилизатора. Мной проверен БП со стабилизатором на 24В и стабилитроном 11В. Выходное напряжение при входном 29 В составило 35В. Стабилизаторы КРЕН ставить на теплоотвод не нужно. На ощупь они чуть теплые. Представленная плата разработана для диодов Д242 или аналогичных. Так как использовались не составные транзисторы, то на плате обозначено место подключения транзисторов. В этом случае R4, R8 не ставятся, а вместо R5, R9 установлены перемычки.

Прочитав данный креатив, дорогая редакция осталась в некотором недоумении – для чего козе баян усилителю мощности стабилизатор?
Мы связались с автором и вот что он нам сообщил:
Как крайний вариант, у меня дома в сети 240-250В. Ниже не бывает. и если расчитать трансформатор для 220, причем на пределе для микросхемы, при повышении напряжения в сети будет БА-БАХ:) максимально снизить просадки напряжения питания и получить максимально возможную выходную мощность не только в музыке, но и вообще всегда. Третья цель – максимально снизить пульсации напряжения питания, чтобы выжать максимум качественного звучания ( источник питания – одна из причин роста интермодуляционных искажений). Как-то так.
Ответ принимается, но дорогая редакция хочет заметить, что стабилизатор не спасет, в данном случае, от второй беды и только частично – от третьей.

Современные УМЗЧ, обладая внушительной пиковой выходной мощностью, доходящей порой до 200 Вт, предъявляют довольно жёсткие требования к своему источнику питания. Для них, как правило, необходимо двухполярное напряжение 2 X (30. 40) В при пиковом токе до 10 А в каждом плече. Обычно в выпрямителе применяют сглаживающие конденсаторы большой ёмкости, доходящей до 20000 мкФ и более. Но даже с ними просадки выпрямленного напряжения при пиковом токе нагрузки достигают 2. 3 В, что требует от УМЗЧ высокого коэффициента подавления пульсаций напряжения питания. Автор предлагает оснастить блок питания УМЗЧ стабилизатором, обеспечивающим нужное качество питающего напряжения.

В последнее время в любительских конструкциях УМЗЧ всё чаще располагают выпрямитель и блок конденсаторов большой ёмкости на плате усилителя, уменьшая этим длину соединительных проводов и падение напряжения на них. Иногда от блока питания требуют, чтобы при включении напряжение на его выходах нарастало плавно (так называемый «мягкий старт»). При возникновении различных аварийных ситуаций, например, замыкании в нагрузке УМЗЧ, неисправности его выходных транзисторов и других перегрузках питание УМЗЧ должно быть автоматически выключено. Решить все эти задачи позволяет предлагаемый стабилизатор напряжения питания.

Основные технические характеристики

Выходное стабилизированное напряжение, В. 2×35

Максимальный ток нагрузки каждого плеча, А. 9

Ток срабатывания триггерной защиты, А. 11

Полное время срабатывания защиты, мкс . 12

Время нарастания выходного напряжения от нуля до номинального значения, с. 0,36

Размах пульсаций частотой 100 Гц на выходе стабилизатора при токе нагрузки 5 А, мкВ. 80

За основу конструкции было взято устройство из статьи «Стабилизатор напряжения питания УМЗЧ» В. Орешкина («Радио», 1987, № 8, с. 31), схема которого показана на рис. 1. Несмотря на простоту и высокие технические данные (коэффициент стабилизации более 1000, автоматическое выключение при замыкании выхода, возможность крепления силовых транзисторов непосредственно на теплоотвод без прокладок), такому стабилизатору присущи и некоторые недостатки. Он неустойчиво запускается при большом токе нагрузки, а ток при замыкании выхода не нормирован и зависит от коэффициентов передачи применённых транзисторов, что иногда приводит к их выходу из строя.

Рис. 1. Схема стабилизатора напряжения питания УМЗЧ

За прошедшее время появились новые электронные компоненты, стали доступны мощные полевые транзисторы, что и подвигло автора поэкспериментировать с компьютерной моделью предложенного В. Орешкиным устройства, которая была создана в симуляторе LTspice IV, и усовершенствовать его. Родившаяся в результате таких экспериментов схема блока питания изображена на рис. 2.

Рис. 2. Схема блока питания

Первым делом была изменена цепь запуска стабилизатора, а биполярные транзисторы были заменены полевыми. Из схемы, представленной на рис. 1, видно, что транзистор VT2 зашунтирован резистором R3 сопротивлением 470 Ом, через который протекает начальный ток зарядки конденсатора C2. Если нагрузка невелика, выходное напряжение начинает возрастать, пока стабилизатор не войдёт в режим стабилизации. При токе нагрузки менее I=U_вых/R3=19/470=40 мА, когда транзистор VT2 практически закрыт, все пульсации выпрямленного напряжения через резистор R3 проходят в минусовое плечо. При малом сопротивлении нагрузки тока через этот резистор может не хватить для нормального запуска стабилизатора, он может вообще не запуститься.

В новом варианте цепь запуска состоит из стабилитрона VD11 и резистора R22 в одном плече и VD12 с R23 во втором (для симметрии). В процессе включения по достижении значения напряжения на сглаживающих конденсаторах C7-C10, равного напряжению стабилизации стабилитронов VD11 и VD12, транзисторы VT 11.1 и VT11.2 начинают открываться. Вслед за ними открываются и силовые транзисторы VT9 и VT10. Напряжение на выходе стабилизатора нарастает, а напряжение между истоком и стоком транзисторов VT9 и VT10 уменьшается. Когда напряжение на стабилитронах VD11 и VD12 опустится ниже их напряжения стабилизации, ток через эти стабилитроны прекратится. Далее они не влияют на работу стабилизатора. Такой способ запуска надёжен даже при токе нагрузки 9 А. Минимальный ток нагрузки практически равен нулю.

Выходное напряжение плюсового плеча стабилизатора равно сумме напряжений стабилизации стабилитронов VD13, VD15 и напряжения отсечки транзистора VT11. 1, а минусового плеча – соответственно стабилитронов VD14, VD16 и транзистора VT11.2. Для плавного запуска стабилизатора оказалось достаточно зашунтировать стабилитроны VD13-VD16 конденсаторами C23-C26. Скорость изменения выходного напряжения до начала стабилизации равна скорости нарастания напряжения на этих конденсаторах. При указанных на схеме номиналах элементов время выхода стабилизатора на режим – около 360 мс. Осциллограммы процесса его запуска, полученные на компьютерной модели, показаны на рис. 3.

Рис. 3. Осциллограммы процесса запуска

Для уменьшения рассеиваемой на транзисторах VT9 и VT10 мощности истоки транзисторов VT 11.1 и VT 11.2 соединены не с общим проводом, а с точками соединения стабилитронов и резисторов (соответственно VD15, R29 и VD16, R30). Поэтому потенциалы истоков транзисторов VT11.1 и VT11.2 равны напряжению стабилизации соответствующих стабилитронов (6,2 В по абсолютному значению). Это позволяет изменять управляющее напряжение на затворах транзисторов VT9 и VT10 не до 0 В, как в прототипе, а до плюс или минус 6 В. При этом напряжение между истоком и стоком этих транзисторов на пиках пульсаций может падать до 3 В и ниже без выхода из режима стабилизации.

Сказанное иллюстрируют полученные компьютерным моделированием осциллограммы на рис. 4. Зелёная – напряжение на истоке транзистора VT10, синяя – напряжение на его затворе, красная – напряжение на истоке транзистора VT11.2 (6,2 В), голубая – ток нагрузки минусового плеча. Видно, что напряжение на затворе транзистора VT10 лежит приблизительно посередине между напряжением на его истоке и на истоке транзистора VT11.2, а иногда опускается ниже 3 В.

Рис. 4. Осциллограммы

В стабилизатор добавлена триггерная защита по току, срабатывающая при превышении током нагрузки любой ветви стабилизатора значения 11 А. Она построена на транзисторах VT3, VT5, VT7 в плюсовом плече и VT4, VT6, VT8 – в минусовом. Датчиками тока служат резисторы R11-R14, соединённые попарно параллельно. Защита срабатывает при падении напряжения на любой из пар резисторов более 0,5. 0,6 В, что соответствует текущему через них току 11. 12 А.

По достижении этого порога лавинообразно открываются транзисторы триггерных ячеек VT3VT5 или VT4VT6 и соответственно транзисторы VT7 и VT8. Последние, открывшись, шунтируют стабилитроны VD13 и VD14, резко понижая этим выходное напряжение. Резисторы R21 и R24 ограничивают ток коллектора транзисторов при разрядке конденсаторов, включённых параллельно стабилитронам. Светодиоды HL1 и HL2 в базовых цепях транзисторов VT7 и VT8 сигнализируют о срабатывании защиты. Ток через них при этом не превышает 6 мА.

Конденсаторы С19 и С20 совместно с резисторами R17 и R18 образуют фильтры нижних частот, повышающие помехоустойчивость системы защиты. Увеличивать номиналы этих конденсаторов свыше 4700 пФ нежелательно, поскольку это увеличит время срабатывания защиты и пиковые токи через транзисторы VT9 и VT10. Чтобы защита срабатывала одновременно в обоих плечах стабилизатора, предусмотрена связь между триггерными ячейками через конденсаторы C21 и C22.

После срабатывания защиты транзисторы VT9 и VT10 остаются закрытыми до отключения устройства от питающей сети. Транзисторы триггерных ячеек закроются, а светодиоды HL1 и HL2 погаснут лишь после разрядки сглаживающих конденсаторов С7-С10. Остаётся одна проблема – обеспечить быструю разрядку сглаживающих конденсаторов после отключения. Её решают узлы на транзисторах VT1 и VT2, одинаковые в обоих каналах. Поэтому рассмотрим только узел, установленный в плюсовом канале.

При включении устройства в сеть конденсатор C17 заряжается через диод VD9 до напряжения, примерно равного амплитуде напряжения, поступающего с обмотки II трансформатора T1. Конденсатор С15 заряжается через резистор R5 и разряжается через диоды VD3, VD4 и диодный мост VD1. Потенциал затвора транзистора VT1 становится равным потенциалу его истока или даже немного ниже, поэтому транзистор закрыт. Закрытое состояние транзистора VT1 сохраняется на протяжении всего времени, пока подано напряжение питания. После его выключения диоды VD3 и VD4 закрываются. Напряжение затвор-исток транзистора благодаря резистору R5 возрастает до напряжения стабилизации стабилитрона VD7. Открывшись, транзистор VT1 подключает резисторы R3 и R7 параллельно конденсаторам C7 и С8, ускоряя их разрядку. Длительность разрядки сокращается до 10. 20 с при пиковом значении разрядного тока 780 мА, вполне допустимого для используемых транзисторов.

Блок питания для усилителя, схема

Эта публикация продолжает цикл статей посвящённых постройке любительского усилителя низкой частоты.

В статье описана конструкция блока питания, собранного из доступных деталей и предназначенного для питания стерео усилителя мощностью 10 Ватт в канале.

Статьи пишутся по мере изготовления того или иного блока. http://oldoctober.com/

На очереди блок регуляторов и блок оконечного усилителя.

Самые интересные ролики на Youtube

Другие статьи посвящённые постройке этого УНЧ.

Как рассчитать и намотать силовой низкочастотный трансформатор для блока питания УНЧ? FAQ.

Самодельный усилитель и колонки для компьютера, плеера или мобильного телефона из доступных деталей. УНЧ, часть 1.

Блок питания для усилителя низкой частоты из доступных деталей. УНЧ, часть 3.

Блок электронной регулировки громкости, стереобазы и тембра. УНЧ, часть 4.

Блок оконечных усилителей низкой частоты. УНЧ, часть 5.

Простые технологии обработки пластмассы и металла. УНЧ, часть 6.

Финальная сборка, наладка и испытание. УНЧ, часть 7.

Принципиальная схема блока питания.

Блок питания собран по одной из стандартных схем. Для питания оконечных усилителей выбрано двухполярное питание. Это позволяет использовать недорогие высококачественные интегральные усилители и устраняет ряд проблем связанных с пульсациями напряжения питания и переходными процессами возникающими при включении. http://oldoctober.com/

Блок питания должен обеспечивать питание трёх микросхем и одного светодиода. В качестве оконечных усилителей мощности используются две микросхемы TDA2030, а в качестве регулятора громкости, стереобазы и тембра – одна микросхема TDA1524A.

О том, как рассчитать мощность трансформатора и входное напряжение блока питания для УНЧ очень подробно написано здесь.

Электрическая схема блока питания.

На диодах VD3… VD6 собран двухполярный двухполупериодный выпрямитель со средней точкой. Такая схема включения снижает падение напряжения на диодах выпрямителя в два раза по сравнению с обычным мостовым выпрямителем, так как в каждый полупериод ток течет только через один диод.

В качестве фильтра выпрямленного напряжения применены электролитические конденсаторы С3… С6.

На микросхеме IC1 собран стабилизатор напряжения для питания схемы электронного регулятора громкости, стереобазы и тембра. Стабилизатор собран по типовой схеме.

Применение микросхемы LM317 обусловлено лишь тем, что она оказалась в наличии. Здесь можно применить любой интегральный стабилизатор.

Защитный диод VD2, обозначенный пунктирной линией, при выходном напряжении на микросхеме LM317 ниже 25 Вольт применять не обязательно. Но, если входное напряжение микросхемы 25 Вольт и выше, а резистор R3 подстроечный, то лучше диод всё же установить.

Величина резистора R3 определяет выходное напряжение стабилизатора. Во время макетирования, я впаял вместо него подстроечный резистор, установил с его помощью напряжение около 9 Вольт на выходе стабилизатора, а затем измерил сопротивление этого подстроечинка, чтобы можно было установить вместо него постоянный резистор.

Выпрямитель, питающий стабилизатор, выполнен по упрощённой однополупериодной схеме, что продиктовано чисто экономическими соображениями. Четыре диода и один конденсатор стоят дороже, чем один диод и один конденсатор чуть большей ёмкости.

Ток, потребляемый микросхемой TDA1524A всего 35мА, поэтому такая схема вполне оправдана.

Светодиод HL1 – индикатор включения питания усилителя. На плате блока питания установлен балластный резистор этого индикатора – R1 с номинальным сопротивлением 500 Ом. От сопротивления этого резистора зависит ток светодиода. Я использовал зелёный светодиод рассчитанный на 20мА. При использовании красного светодиода типа АЛ307 на ток 5мА, сопротивление резистора можно увеличить в 3-4 раза.

Печатная плата.

Печатная плата (ПП) спроектирована, исходя из конструкции конкретного усилителя и имеющихся в наличии электроэлементов. У платы есть всего одно отверстие для крепления, расположенное в самом центре ПП, что обусловлено не совсем обычной конструкцией корпуса.

Для увеличения сечения медных дрожек и экономии хлорного железа, свободные от дорожек места на ПП были залиты с использованием инструмента «Полигон».

Увеличение ширины дорожек также предотвращает отслаивание фольги от стеклотекстолита при нарушении теплового режима или при многократной перепайке радиодеталей.

По чертежу, приведённому выше, была изготовлена печатная плата из фольгированного стеклотекстолита сечением 1мм.

Для присоединения проводов к печатной плате в отверстиях платы были расклёпаны медные штырьки (солдатики).

А это уже собранная печатная плата блока питания.

Чтобы увидеть все шесть видов, потяните картинку курсором или используйте кнопочки со стрелками, расположенными в нижней части картинки.

Сеточка на медных дорожках ПП, это результат использования вот этой технологии.

Когда плата собрана её желательно испытать ещё до подключения оконечных усилителей и блока регуляторов. Для испытания блока питания нужно подключить к его выходам эквивалент нагрузки, как на приведённой схеме.

В качестве нагрузки выпрямителей +12,8 и -12,8 Вольт подойдут резисторы типа ПЭВ-10 на 10-15 Ом.

Напряжение на выходе стабилизатора, нагруженного на резистор сопротивлением 100-150 Ом, неплохо посмотреть осциллографом на предмет отсутствия пульсаций при снижении переменного входного напряжения с 14,3 до 10 Вольт.

P.S. Доработка печатной платы.

Во время пусконаладочных работ печатную плату блока питания пришось немного доработать.

При доработке пришлось разрезать одну дорожку поз.1 и добавить один контакт поз.2 для подключения обмотки трансформатора, питающей стабилизатор напряжения.

Дополнительные материалы к статье.

Скачать чертёж печатной платы в формате LAY (18КБ).

Портативная программа Sprint Layout 6.0 для рисования, редактирования и вывода на печать печатных плат. Интерфейс русский. (4,4МБ).

Блоки питания мощные и не очень для УМЗЧ « схемопедия

Маломощный стабилизированный блок питания для предварительных усилителей с регулировкой выходного напряжения.

Схема относительно просто и представляет собой двухполярный стабилизированный блок питания. Плечи блока питания зеркальны, поэтому схемы абсолютно симметрична.

Технические характеристики блока питания:

Номинальное входное напряжение: ~18…22В

Максимальное входное напряжение: ~28В (ограничено напряжение конденсаторов)

Максимальное входное напряжение (теоретически): ~70В (ограничено максимальным напряжением выходных транзисторов)

Диапазон выходных напряжений (при ~20В на входе): 12…16В

Номинальный выходной ток (при выходном напряжении 15В): 200мА

Максимальный выходной ток (при выходном напряжении 15В): 300мА

Пульсации напряжения питания (при номинальном выходном токе и напряжении 15В): 1,8мВ

Пульсации напряжения питания (при максимаьлном выходном токе и напряжении 15В): 3,3мВ

Данный блок питания можно использовать для питания предварительных усилителей. БП обеспечивает довольно низкий уровень пульсаций напряжения питания, при довольно большом (для предварительных усилителей) токе.

В качестве аналогов транзисторов MPSA42/92 можно применить транзисторы KSP42/92 или 2N5551/5401. Не забывайте сверять цоколевку.

Транзисторы BD139/BD140 можно заменить на BD135/136 или на другие транзисторы с аналогичными параметрами, опять же про цоколенку не забываем.

Транзисторы VT1 и VT6 должны быть установлены на теплоотводе, место для которого предусмотрено на печатной плате.

В качестве стабилитронов VD2 и VD3 можно применять любые стабилитроны на напряжение 12В.

Маломощный блок питания с преобразованием однополярного напряжения в двухполярное.

Очень часто бывает что у радиолюбителя есть трансформатор, но только с одной обмоткой, а необходимо получить на выходе двухполярное напряжение. Именно для этих целей можно применить следующую схему:

Схема отличается своей простотой и универсальностью. На вход схемы можно подавать переменное напряжение в широком диапазоне, ограниченном только лишь допустимым напряжением диодов моста, допустимым напряжением конденсаторов питания и напряжением КЭ транзисторов. Выходное напряжение каждого из плеч будет равно половине общего напряжения питания или (Uвх*1,41)/2, например: при входном переменном напряжении 20В, выходное напряжение одного плеча будет равно (20*1,41)/2=14В.

В качестве транзисторов VT1 и VT2 можно применять ЛЮБЫЕ комплементарные транзисторы, следует только не забывать о цоколевке. Хорошими вариантами замены могут быть MPSA42/92, KSP42/92, BC546/556, КТ3102/3107 и так далее. Следует так же учитывать при замене транзисторов на аналоги их максимальное допустимое напряжение КЭ, оно должно быть не менее выходного напряжения плеча.

Мощный двухполярный блок питания с полу-мостовым выпрямлением.

В своей практике для питания УМЗЧ я люблю применять для питания УМЗЧ трансформаторы с 4мя одинаковыми вторичными обмотками, в частности трансформатор ТА196, ТА163 и аналогичные. При использовании таких трансформаторов удобно использовать в качестве выпрямителя не мостовую, а двухполупериодовую полу-мостовую схему. Схема самого блока питания представлена ниже:

Для данной схемы можно применять не только трансформаторы серии ТА, ТАН, ТПП, ТН, но и любые другие трансформаторы с 4мя одинаковыми по напряжению обмотками.

Нумерация выводов соответствует нумерации выводов трансформатора ТА196 и аналогичных.

Мощный блок питания с полу-мостовым выпрямлением, с дополнительными маломощными шинами питания.

На основе трансформатор ТА196 или других трансформаторов с 4мя вторичными обмотками можно организовать следующую схему:

Напряжение +/-40В (или другое, в зависимости от напряжения на обмотках вашего трансформатора) используется для питания усилителя мощности. Шины +/-15В можно использовать для питания предусилителя и входного буфера. Шину +12В можно использовать для вспомогательных нужд, например: для питания вентилятора, защиты или других не требовательных к качеству питания устройств.

В качестве стабилитрона 1N4742 можно применять любой другой на напряжение 12В, вместо 1N4728 – на напряжение 3,3В.

Вместо транзисторов BD139/140 можно использовать любую другую комплементарную пару транзисторов средней мощности на ток 1-2А. Транзисторы VT1, VT2 и VT3 необходимо устанавливать на радиатор.

Нумерация выводов соответствует нумерации выводов трансформатора ТА196 и аналогичных.

Фотографии некоторых из представленных блоков питания.

Ко всем блокам питания прилагаются проверенные 100% рабочие печатные платы.

Прикрепленные файлы:

Малошумящий двухполярный блок питания для высокочувствительных устройств

Содержание / Contents

С целью снижения импульсных помех диоды выпрямительного моста зашунтированы конденсаторами С1…С4.

С фильтрующих конденсаторов С5, С6 питающее напряжение подается на активные сглаживающие фильтры, выполненные по схеме умножителей емкости на составных транзисторах VT1, VT2. Кроме функции «кондиционирования» питания данная схема играет роль устройства «мягкого» включения, задерживая подачу питания примерно на 12 с, тем самым предотвращает хлопки при включении и выключении усилителя.

Интегральные стабилизаторы DА1, DA2 формируют стабилизированное напряжение ±15 В. Резисторы R5, R7 (R6, R8 в отрицательном плече стабилизатора DA2) образуют внешний регулируемый делитель напряжения, с помощью которого устанавливают выходное напряжение стабилизатора:

Следует заметить, что в отличие от стабилизаторов на фиксированное рабочее напряжение, регулируемые стабилизаторы не могут работать без нагрузки. Необходимо обеспечить некоторое минимальное значение выходного тока, равное 2,5…5 мА для маломощных регулируемых стабилизаторов и 5…10 мА – для мощных. Здесь такой нагрузкой служит делитель напряжения R5, R7 (R6, R8).

Конденсатор С13 (С14) служит для снижения пульсаций на выходе стабилизатора. Диоды VD2, VD4 (VD3, VD5) – защитные. Первый из них, диод VD2 (VD3), защищает от большого обратного напряжения со стороны нагрузки, способного вывести микросхему из строя, и возникающего при случайном замыкании входной цепи или отключении источника питания. Другой защитный диод – VD4 (VD5), защищает микросхему со стороны заряженного конденсатора С13 (C14). Диод разряжает С13 (C14) при аварийном замыкании выхода или входа стабилизатора.

Характеристики блока питания:
Выходное напряжение при токе нагрузки 250 мА, Uп=±15 В Уровень шума и помех, Uш=–93 дБВ

C1 – С4 — Конд. 0,033/250V К73-17 — 4 шт.,
C5 – С8 — Конд. 4700/35V 1836 +105°С EHR — 4 шт.,
C9, C10- Конд.470/35V 1016 +105°C — 2 шт.,
C11, C12, С15, С16 — Конд.0,1/63V K73-17 — 4 шт.,
C13, С14 — Конд.47/25V 0511 +105°C ESX — 2 шт.,
C17, C18 — Конд.100/25V 0611 +105°C EXR — 2 шт.,

VD1 – Диодный мост KBPC102, BR32 (200V/3A) – 1 шт.,
VD2 – VD5 — Диод 1N4007 — 4 шт.,

VT1 — Транзистор BDX53- 1 шт.,
VT2 — Транзистор BDX54 — 1 шт.,

DA1 – Микросхема LM317 – 1 шт., DA2 – Микросхема LM337T – 1 шт.,

ТВ-03ВС клеммник 3К шаг 5 мм на плату, Клеммник винтовой DG126-5.0-03P на печатную плату, 3pin. – 1 шт.,
EMI Filter 03 ME 3D, 110/220V, 3A, 50/60Hz – 1 шт.,
Т1 – Трансформатор для печатного монтажа ТП115 — К12 (2×18 В/0,5 А/20W) – 1 шт.
SA1 — Выкл.сетевой SWR-45 6A, 250V, крепление – защелка, Выключатель на панель KCD1 (2pin/3pin, 6A/250V) – 1 шт.,
Держ.пред. FH-02 5×20 – 1 шт.,
FU1 — Пред. 0,25А (d=5; L=20) ВПБ 6-2-0,25/250В, Предохранитель 0.25А 250В (стекло, 5×20) – 1 шт.,
Саморезы 3×8 – 2 шт.,
Радиатор RAD1 (32,6 кв. мм) — 4 шт.,
Печатная плата 145×70 мм – 1 шт.

Последним запаивают трансформатор Т1, не забыв закрепить его на печатной плате двумя саморезами.
Проверка блока питания проста. Вначале проверяем работоспособность, включив его без нагрузки, убеждаемся в наличии требуемых выходных напряжений (±15 В).

Также проконтролируем падение напряжения между коллектором и эмиттером транзисторов VT1, VT2 – порядка 3 В. В редких случаях его потребуется подкорректировать подбором резисторов R3, R4.

Далее подключаем к каждому плечу блока питания нагрузку – резистор сопротивлением 47…51 Ом мощностью 4…5 Вт.
Даем поработать 20…30 минут, контролируя нагрев радиаторов транзисторов VT1, VT2, радиаторов микросхем DA1, DA2, трансформатора Т1, выходные напряжения и уровень пульсаций. Прошедший проверку блок питания готов к работе в «боевых» условиях.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌻 Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать!
Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке. Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

Биполярные усилители низкого и высокого напряжения

Макс. выходное напряжение

0 В и выше 10 В и выше 20 В и выше 50 В и выше 100 В и выше 500 В и выше 1 кВ и выше 2 кВ и выше 5 кВ и выше 10 кВ и выше 50 кВ и выше 100 кВ и выше ~ 10 В и менее 20 В и менее 50 В и менее 100 В и менее 500 В и менее 1 кВ и менее 2 кВ и менее 5 кВ и менее 10 кВ, менее 50 кВ и менее 100 кВ и менее Нет ограничений

Макс.выходной ток

0 мА и выше 1 мА и выше 10 мА и выше 100 мА и выше 1 А и выше 10 А и выше 50 А и выше ~ 1 мА и менее 10 мА и менее 100 мА и менее 1 А, менее 10 А и менее 50 А и менее Нет предела

Макс.

0 Вт (ВА) и выше 1 Вт (ВА) и выше 5 Вт (ВА) и выше 20 Вт (ВА) и выше 100 Вт (ВА) и выше 300 Вт (ВА) и выше 1 кВт (кВА) и выше 10 кВт (кВА) и выше ~ 1 Вт (ВА) и менее 5 Вт (ВА) и менее 20 Вт (ВА) и менее 100 Вт (ВА) и менее 300 Вт (ВА) и менее 1 кВт (кВА) и менее 10 кВт (кВА) и менее

Форма

• Монтаж в стойку, тип
• Столешница Тип
• Модуль Тип
• Крепление на печатную плату Тип

Регулятор напряжения

• Переключение
• Капельница

KEPCO, INC.

Резистивные нагрузки. Чтобы реализовать весь потенциал высокоскоростного противовыбросового превентора, характеристики нагрузки должны быть в основном резистивными. Индуктивные нагрузки. Модель Kepco с дополнительным противовыбросовым превентором мощностью 100, 200 и 400 Вт оптимизирована для управления индуктивными нагрузками. Эта опция делает противовыбросовый превентор пригодным для широкого спектра приложений, таких как испытания двигателей, испытание магнитных компонентов (катушек, динамиков и т. Д.).), промышленных приложений с индуктивными нагрузками, катушек CRT, криогенных приложений и питания корректирующих магнитов для приложений медицинской визуализации или ускорителей частиц. Для получения дополнительных указаний по использованию оптимизированных (суффикс L или C) моделей по сравнению со стандартными моделями см. Примечание по применению: когда использовать стандартный или оптимизированный противовыбросовый превентор (суффикс L или C) для управления реактивными нагрузками. Емкостные нагрузки. Модели Kepco с опцией C мощностью 100, 200 и 400 Вт оптимизированы для управления емкостными нагрузками.Эта опция делает BOP подходящим для широкого спектра приложений, таких как как тестирование солнечных элементов / панелей, вождение и тестирование пьезоэлектрических устройств, тестирование конденсаторов, вождение и тестирование емкостные преобразователи и мощность для промышленных или лабораторных приложений с емкостными или емкостно-резистивными нагрузками. Для получения дополнительных указаний по использованию оптимизированных (суффикс L или C) моделей по сравнению со стандартными моделями см. Примечание по применению: когда использовать стандартный или оптимизированный противовыбросовый превентор (суффикс L или C) для управления реактивными нагрузками. Выходная характеристика BOP: 4 квадранта с плавным переходом через ноль Операционный усилитель. BOP, будучи полностью номинальными источниками питания, также являются мощными операционными усилителями с полный 4-квадрантный, биполярный режим. Их выход способен выдерживать как постоянный, так и постоянный ток. репликация произвольных форм сигналов переменного тока. В Kepcos BOP выходы напряжения и тока могут регулироваться плавно и линейно. через весь номинальный плюс и минус диапазоны, плавно проходя через ноль без переключение полярности. BOP E-Series для управления через Ethernet. BOP E-Series — это управляемая через Ethernet версия биполярных источников питания Kepco BOP.Все 14 моделей BOP серии E предлагают полный контроль над биполярным выходом либо через веб-страницу с использованием браузера, либо с помощью команд SCPI через Telnet. BOP E-Series использует интерфейс между шиной цифровых данных и BOP, который принимает цифровые входные данные и преобразует их в аналоговый сигнал, который, в свою очередь, управляет выходом BOP. BOP E-Series полностью совместим с языком программирования SCPI. Серия BOP-E доступна в версиях, оптимизированных для индуктивных или емкостных нагрузок. Драйвер EPICS (совместимый с Linux) уже доступен! Дистанционное цифровое управление. BOP принимает сменные карты BIT для дистанционного цифрового управления; карты могут быть установлены на заводе. BIT 4886 обеспечивает 16-битное управление разговором и прослушиванием IEEE 488.2 с поддержкой SCPI. BIT 802E обеспечивает управление через Ethernet, предлагая полный контроль над биполярным выходом либо через веб-страницу с использованием браузера, либо с помощью команд SCPI через Telnet. Двухканальный BOP. Двухканальные модели противовыбросового превентора Kepco Series 2X имеют блоки питания мощностью 200 и 400 Вт.Каждый канал представляет собой отдельный источник питания, полностью изолированный, независимый и функционально идентичный. Блоки мощностью 200 Вт имеют два канала по 100 Вт, а блоки 400 Вт — два канала по 200 Вт. Двухканальные модели поставляются в едином шасси для полной стойки, которое можно установить в стандартную стойку шириной 19 дюймов. Каналы полностью изолированы, но используют два цифровых измерителя на передней панели (без влияния на изоляцию), которые отображают выходное напряжение и ток для канала, выбранного переключателем выбора канала на передней панели.Один шнур питания питает оба канала; отдельные двухпозиционные автоматические выключатели включают / выключают каждый канал отдельно. Два канала независимы. У них есть отдельные входные управляющие сигналы и отдельные выходные порты. Дистанционное программирование можно настроить так, чтобы каждый канал работал независимо, или входной контроль можно было подключить параллельно, чтобы оба канала программировались одним и тем же сигналом. BOP имеют маркировку CE в соответствии с директивами LVD, EMC и RoHS 2. См. Соответствующую Декларацию соответствия.

Блок питания усилителя до +/- 63 В

Универсальная плата биполярного блока питания усилителя мощности.
Идеально подходит для микросхем типа TDA2030A / TDA2050 / TDA7293 / TDA7294 / LM1875 / LM3875 / LM3886 и транзисторных усилителей мощностью до 250 Вт.
Этот блок питания предназначен для подключения к двум вторичным обмоткам трансформатора с промежуточным соединением и максимальным переменным напряжением AC45V -0-45V
Диоды моста 4 диода Шоттки на 20А в корпусе TO220 зашунтированы пленочными, а выходы БП — качественными пленочными, полипропиленовыми конденсаторами.На плате имеется светодиодная индикация выходного напряжения: красный «+», синий «-». Диоды в усилителе класса AB не требуют дополнительного теплоотвода. Тем не менее, если есть необходимость в радиаторах на диодах, необходимо убедиться, что подложки диодов (и радиаторы без изоляции от подложки) не соприкасаются друг с другом.
Не рекомендуется использовать блок питания на максимальном напряжении, так как скачки напряжения в сети питания могут повредить электролитические конденсаторы.
Оптимальное напряжение переменного тока 42 В-0-42 В переменного тока
Настоятельно рекомендуется подключение через систему плавного пуска, так как при включении источника питания конденсаторы разряжены и в начальный (кратковременный) момент заряда конденсаторов практически равен току короткого замыкания.
Включает 4 стойки с болтами и гайками М2 для установки в корпус.
Диодный мост 20А
Емкость 40 940 мкФ (20470 мкФ на плече)

Биполярный — LavryEngineering

Из LavryEngineering

Термин «биполярный» используется для описания либо источника питания постоянного тока с отдельными выходами положительного и отрицательного напряжения, либо схемы, которая работает от биполярного источника питания постоянного тока.

Обзор

Большинство электронных схем работает от одного источника постоянного напряжения (обычно положительного). Это помогает снизить стоимость и в большинстве случаев упрощает схемотехнику. Примеры включают в себя компьютерную логическую схему и двигатели в автомобиле, такие как стартер или электрические стеклоподъемники.

односторонний

Ранние конструкции усилителей работали на одном источнике постоянного тока, что требовало способа «заблокировать» постоянное напряжение от достижения входа или выхода или прохождения между каскадами внутри усилителя.Для этой цели обычно используется конденсатор, который также называют «конденсатором связи», когда он расположен между каскадами внутри усилителя.

Биполярный

Использование разделительных конденсаторов не обходится без затрат на целостность сигнала, что является стимулом для разработки альтернативы. Напротив, усилители, работающие от биполярных источников питания постоянного тока, могут быть спроектированы без использования разделительных конденсаторов и поэтому называются с прямой связью. Этот тип усилителя будет усиливать звуковые сигналы постоянного и переменного тока.

Модуляция переменного тока постоянного тока

Существует также особый случай, когда сигнал переменного тока накладывается на напряжение постоянного тока. В этих случаях ток течет только в одном направлении, в то время как напряжение изменяется на то же общее напряжение, что и исходный сигнал. Например, сигнал переменного тока, который варьируется от плюс 1 В до минус 1 В, будет отображаться как сигнал, который изменяется от плюс 3,5 В постоянного тока до плюс 1,5 В постоянного тока на выходе схемы сдвига уровня постоянного тока, работающей от 5 В постоянного тока. Изменение напряжения переменного тока сосредоточено на половине напряжения постоянного тока или 2.5 В постоянного тока.

односторонний

Исторически так было в ранних усилителях звука, которые работали от несимметричного источника постоянного тока. После того, как входной аудиосигнал переменного тока проходит через конденсатор, он «центрируется» примерно на половине напряжения источника постоянного тока в схеме усилителя. Это отличает режим ограничения несимметричного усилителя от биполярного; он может быть асимметричным.

Биполярный

В отличие от несимметричных схем, усилитель, работающий от биполярного источника питания постоянного тока, может усиливать аудиосигналы переменного тока без необходимости изменения уровня постоянного тока.Этот тип усилителя питается от положительного и отрицательного постоянного напряжения с одинаковым номинальным напряжением; например, большинство операционных усилителей IC работают от +/- 15 В постоянного тока. Этот тип аудиоусилителя будет усиливать любое постоянное напряжение, присутствующее на входе, и передавать его на выход; Это означает, что их можно использовать для переключения уровня постоянного тока.

В современном цифровом аудио схема смещения уровня постоянного тока используется, чтобы позволить сигналам проходить между преобразователями, работающими только от положительного напряжения постоянного тока, и аудиоусилителями, работающими от биполярных источников питания постоянного тока. В блоках аналого-цифрового преобразователя сигнал обычно является биполярным на входе и преобразуется в несимметричный с помощью схемы сдвига уровня для подачи на вход интегральной схемы аналого-цифрового преобразователя. В блоках DA-преобразователя уровень несимметричного выхода преобразователя IC сдвигается на биполярный для вывода. При тщательном проектировании звуковая схема может оставаться напрямую связанной по всей цепочке.

NF BP4620 Источник питания / усилитель постоянного тока ± 60 В, ± 20 A (60 Ap-p)

Биполярный источник питания постоянного тока NF BP4620 ± 60В, ± 20А (60Ап-пик)

Биполярный источник питания постоянного тока серии BP4600 может использоваться для различных приложений, в том числе в качестве источника питания для тестирования электрических и электронных компонентов автомобиля / двигателя / соленоида / больших конденсаторов, а также в качестве электронной нагрузки для тестирования источников питания / аккумуляторов.

Полностью оборудованная спецификация, обеспечивающая работу с высоким напряжением, высоким током, высокой скоростью и постоянным током.
Высокое напряжение, необходимое для тестирования электрических и электронных компонентов автомобиля на 12 В / 24 В / 42 В, большой ток, необходимый для крупных деталей, высокая скорость, необходимая для приводных приводов, и, кроме того, работа на постоянном токе, эффективная при управлении соленоидами с низким сопротивлением. Обладая расширенной спецификацией, удовлетворяющей всем этим требованиям, серия BP отвечает потребностям в разработке устройств и их тестировании.		BP4610 BP4620 Высокое выходное напряжение 120Vp-p Выходной диапазон может быть изменен от -5 В до +115 В и от -115 В до +5 В, в зависимости от настройки ограничителя Сильноточный ± 10A (постоянный ток) 30Ap-p ± 20A (постоянный ток) 60Ap-p Широкая полоса от постоянного тока до 150 кГц Режим работы Выбор режима постоянного напряжения (CV) / постоянного тока (CC)

Биполярный источник питания, способный обрабатывать положительное / отрицательное напряжение и ток потребителя / источника
Серия BP может выводить сигнал в четырех квадрантах и ​​может обрабатывать два направления тока: ток источника (питания) и сток (потребление), не говоря уже о положительном / отрицательном напряжении. От устройств, генерирующих противодвижущую силу, таких как соленоиды, емкостная нагрузка, такая как электролитический конденсатор, и даже до пьезоэлектрического материала, заряженного электродвижущей силой, источников питания и батарей, таких как топливные элементы, вы можете подключить BP4610 к устройствам и системам, которые не могут работать с нормальный источник питания постоянного тока с чувством безопасности.
	• Это пример с выходом напряжения ± 60В. •> В зависимости от настройки ограничителя выходное напряжение может быть сдвинуто от -5 В до + 115 В и от -115 В до + 5 В (диапазон выходного тока изменяется при смещении диапазона выходного сигнала.) • Цифры от 1 до 4 обозначают номер квадранта.

Встроенный последовательный источник сигнала, позволяющий использовать развертку и сигнал произвольной формы Серия BP имеет встроенный последовательный источник сигнала. Например, запрограммировав серию шаблонов изменения напряжения, используемых при испытании колебаний напряжения на электрических и электронных компонентах, испытание можно выполнить за одну операцию, поскольку выходной сигнал изменяется по порядку в соответствии с процедурой. При настройке последовательности можно использовать DC (постоянный ток), синусоидальную волну,

работают в широком диапазоне напряжений

В предыдущей статье я писал о генерировании отрицательного напряжения с помощью стандартного униполярного источника питания постоянного тока, оснащенного реле переключения полярности (см. «Поверните положительное напряжение на отрицательное с помощью реле») .Этот метод хорошо работает для определенных приложений, а именно тех, которые требуют дискретных условий тестирования, которые иногда бывают положительными, а иногда отрицательными.

Для таких приложений реле с изменением полярности предлагают недорогой способ генерировать желаемое положительное / отрицательное напряжение. Однако эти реле также имеют три существенных ограничения: прерывание питания во время работы реле с изменением полярности, невозможность обеспечить небольшие положительные и отрицательные напряжения и увеличенное время выполнения теста.

Что такое биполярный источник питания?

Биполярный источник питания преодолевает эти ограничения. Что наиболее важно, он может обеспечивать как положительное, так и отрицательное напряжение от одной пары клемм. Реле для переключения полярности отсутствуют, поэтому биполярный источник питания может плавно переходить от положительного через ноль к отрицательному напряжению. Он также регулирует нулевое напряжение или другие очень малые напряжения. По сути, биполярные источники питания представляют собой большие усилители мощности со связью по постоянному току. Фактически, их иногда называют биполярными усилителями мощности.

Часто биполярный блок питания называют четырехквадрантным блоком питания. Возьмем, к примеру, геометрическую диаграмму выходных напряжений и токов для биполярного источника питания, которая нанесена на набор осей (рис. 1) . Обратите внимание, что биполярный источник питания может генерировать положительные и отрицательные напряжения, а также положительные и отрицательные токи. В результате источник питания будет работать где угодно в пределах четырех квадрантов — отсюда и прозвище «четырехквадрантный источник питания».

1.Четырехквадрантный биполярный источник питания может генерировать положительные и отрицательные выходы и токи.

Напротив, стандартный источник питания постоянного тока генерирует только положительные напряжения. Таким образом, это униполярный источник питания, работающий только в одном квадранте (только с положительным напряжением и положительным током).

Два квадранта против. Четыре квадранта

Некоторые блоки питания будут работать всего в двух квадрантах (рис. 2) . Они всегда генерируют положительное напряжение, но также могут давать ток (положительный ток) или сток (отрицательный ток).Такие источники питания особенно подходят для тестирования аккумуляторов или цепей зарядки аккумуляторов, которые включают как ток источника (например, заряд аккумулятора), так и ток потребления (например, разряд аккумулятора).

2. Помимо четырехквадрантного биполярного источника питания, существуют варианты одно- и двухквадрантного однополярного источника питания. Эти варианты лучше подходят для определенных приложений, например для тестирования батарей.

Применение биполярных источников питания

Как правило, биполярный источник питания обеспечивает гораздо более широкую полосу пропускания, чем обычный источник питания, что означает, что он может быстро переключаться с одного напряжения на другое.Поэтому, когда тест требует генерации быстрого сигнала, например узкого импульса, некоторые инженеры выбирают биполярный источник питания.

Для этого теста биполярный источник питания работает только в квадранте 1 (положительное напряжение, положительный ток), но желаемой характеристикой является скорость биполярного режима. В то время как обычный униполярный источник постоянного тока может создавать длительность импульса 100 мс, а высокопроизводительный униполярный источник постоянного тока может создавать длительность импульса 1 мс, биполярный источник питания часто обеспечивает длительность импульса менее миллисекунд.

Поскольку биполярные источники питания вырабатывают положительные и отрицательные напряжения и токи, они являются идеальным выбором для тестирования магнитных и индуктивных устройств, таких как двигатели, индукторы, магниты, катушки и магнитные датчики. Они также хорошо подходят для генерации сигналов, которые колеблются между положительным и отрицательным напряжением, чтобы имитировать выходной сигнал датчиков.

Кроме того, для проверки батарей можно использовать биполярные источники питания. Напряжение никогда не становится отрицательным при тестировании батарей, а это значит, что нужны только два из четырех квадрантов биполярного источника питания.

Другое приложение включает в себя тестирование солнечных элементов. При освещении солнечный элемент становится источником энергии. Таким образом, для поглощения выходной энергии солнечной панели требуется электронная нагрузка.

Для тестирования солнечных батарей биполярный источник питания может поглощать ток и действовать как электронная нагрузка в квадранте 2 (где напряжение положительное, а ток отрицательный). Однако другой важный тест касается измерения темнового тока солнечного элемента (рис.3) . В этом тесте солнечный элемент не освещается, а на панель подается обратное (отрицательное) напряжение. Ток будет течь в панель, что позволяет оценить внутреннее сопротивление солнечного элемента и характеристики диода.

3. При измерении темнового тока солнечного элемента биполярное питание создает отрицательное напряжение и переводит солнечную панель в состояние обратного смещения.

При биполярном питании тест может выполняться в прямом направлении, при этом солнечная панель вырабатывает энергию, а биполярный источник питания действует как электронная нагрузка.Впоследствии может быть проведен тест темнового тока, при котором биполярный источник питания создает отрицательное напряжение и переводит солнечную панель в состояние обратного смещения.

Резюме

Биполярный источник питания кажется идеальным источником питания, поскольку он может обеспечивать любое напряжение от положительного до нуля и отрицательного. Однако он имеет несколько ограничений. Во-первых, из-за сложности конструкции эти блоки питания обычно намного дороже, чем их униполярные блоки питания постоянного тока.

Во-вторых, стандартные униполярные блоки питания постоянного тока могут адекватно работать с большинством приложений питания постоянного тока, поэтому большинство производителей блоков питания не предлагают широкий выбор биполярных блоков питания. Таким образом, найти правильный биполярный источник питания может быть сложно. Таким образом, биполярные источники питания, как правило, доступны только в качестве специализированных продуктов (например, очень высокоточные измерительные устройства для источников малой мощности или больших источников высокой мощности).

В-третьих, большинство биполярных источников питания являются линейными.Следовательно, они довольно большие и тяжелые, особенно на большой мощности.

NF Corporation: серия BP