Výkonný měnič pro napájení subwooferu z palubní 12V sítě
Snad nejobtížnější částí návrhu zesilovače je napájení kanálu subwooferu z palubní 12voltové sítě. Na různých fórech je o něm spousta recenzí, ale vyrobit opravdu dobrý převodník pomocí rad odborníků je velmi obtížné, přesvědčte se sami, když dojde na tuto část návrhu. K tomu jsem se rozhodl zaměřit se na sestavení měniče napětí, toto bude snad nejpodrobnější popis, protože nastiňuje dva týdny práce, jak se říká - od <<A>> do <<Z>>.
Obvodů měničů napětí je mnoho, ale zpravidla se po sestavení objevují závady, poruchy a nepochopitelné přehřívání jednotlivých částí a částí obvodu. Sestavení převodníku mi zabralo dva týdny, protože na hlavním obvodu byla provedena řada změn, nakonec mohu s klidem říci, že výsledkem byl výkonný a spolehlivý převodník.
Hlavním úkolem bylo postavit 300-350 wattový měnič pro napájení zesilovače podle Lanzarova schématu, vše dopadlo krásně a úhledně, vše kromě desky máme velký nedostatek chemie na leptání desek, takže jsme museli použít prkénko na krájení, ale nedoporučuji opakovat své trápení, pájet kabeláž pro každou stopu, pocínovat každou díru a kontakt není jednoduchá práce, to lze posoudit pohledem na zadní stranu desky. Pro krásný vzhled byla na desku nalepena široká zelená páska.
Hlavní změnou v obvodu je pulzní transformátor. Téměř ve všech článcích o domácích instalacích subwooferu je transformátor vyroben na feritových kroužcích, ale kroužky někdy nejsou k dispozici (jako v mém případě). Jediné, co tam bylo, byl prsten Alsifer z vysokofrekvenční tlumivky, ale pracovní frekvence tohoto prstence neumožňovala jeho použití jako transformátoru v měniči napětí.
Tady jsem měl štěstí, pár počítačových zdrojů jsem dostal skoro zadarmo, naštěstí oba bloky měly naprosto totožné transformátory.
V důsledku toho bylo rozhodnuto použít dva transformátory jako jeden, i když jeden takový transformátor může poskytnout požadovaný výkon, ale při navíjení by se vinutí prostě nevešlo, takže bylo rozhodnuto předělat oba transformátory.
Nejprve musíte odstranit srdce; ve skutečnosti je práce docela jednoduchá. Zapalovačem zahřejeme feritovou tyčinku, která uzavře hlavní srdce a po 30 sekundách zahřátí se lepidlo roztaví a feritová tyčinka vypadne. Vlastnosti tyče se mohou změnit v důsledku přehřátí, ale to není tak důležité, protože nebudeme tyče používat v hlavním transformátoru.
Totéž provedeme s druhým transformátorem, poté odstraníme všechna standardní vinutí, vyčistíme svorky transformátoru a odřízneme jednu z bočních stěn obou transformátorů, je vhodné odříznout stěnu bez kontaktů.
Další částí práce je lepení rámů. Upevňovací oblast (šev) jednoduše omotáte elektro páskou nebo páskou, nedoporučuji používat různá lepidla, protože mohou překážet při vkládání jádra.
Měl jsem zkušenosti s montáží měničů napětí, ale přesto mi tento měnič vzal veškerou šťávu a peníze, jelikož při práci zahynulo 8 terénních pracovníků a za vše mohl transformátor.
Experimenty s počtem závitů, technologií vinutí a průřezy drátů vedly k potěšujícím výsledkům.
Nejtěžší je tedy navíjení. Mnohá fóra doporučují vinutí silného primárního dílu, ale zkušenost ukazuje, že k dosažení požadovaného výkonu nepotřebujete mnoho. Primární vinutí se skládá ze dvou zcela identických vinutí, každé z nich je navinuto 5 prameny drátu 0,8 mm, natažených po celé délce rámu, ale nebudeme spěchat. Nejprve si vezmeme drát o průměru 0,8 mm, drát je nejlépe nový a hladký, bez ohybů (i když jsem použil drát ze síťového vinutí stejných transformátorů ze zdrojů).
Dále namotáme 5 závitů podél jednoho drátu po celé délce rámu transformátoru (můžete také všechny dráty svinout dohromady se svazkem). Po navinutí prvního jádra je potřeba jej zpevnit jednoduchým navinutím na boční svorky transformátoru. Poté navineme zbytek drátů, rovnoměrně a úhledně. Po dokončení navíjení je třeba zbavit konce vinutí laku; to lze provést několika způsoby - nahřejte dráty silnou páječkou nebo odstraňte lak jednotlivě z každého drátu pomocí montážního nože nebo Břitva.Poté je třeba konce drátů pocínovat, zaplétat je do pigtailu (vhodné je použít kleště) a zakrýt je silnou vrstvou cínu.
Poté přejdeme k druhé polovině primárního vinutí. Je zcela shodný s prvním, před navinutím přelepíme první část vinutí elektropáskou. Druhá polovina primárního vinutí je také natažena přes celý rám a navinuta ve stejném směru jako první, navíjíme ji podle stejného principu, vždy po jednom jádru.
Po dokončení vinutí je třeba vinutí sfázovat. Měli bychom získat jedno vinutí, které se skládá z 10 závitů a má odbočku od středu. Zde je důležité pamatovat na jeden důležitý detail - konec první poloviny by se měl spojit se začátkem druhé poloviny nebo naopak, aby nedošlo k potížím s fázováním, je lepší dělat vše z fotografií.
Po velké dřině je primární vinutí konečně hotové! (můžete pít pivo).
Sekundární vinutí také vyžaduje velkou pozornost, protože to bude napájet zesilovač. Je navinuta na stejném principu jako primární, pouze každá polovina se skládá z 12 závitů, což plně poskytuje bipolární výstupní napětí 50-55 voltů.
Vinutí se skládá ze dvou polovin, každá je navinuta 3 prameny drátu 0,8 mm, dráty jsou nataženy po celém rámu. Po navinutí první poloviny vinutí zaizolujeme a druhou polovinu navineme nahoře ve stejném směru jako první. V důsledku toho získáme dvě stejné poloviny, které jsou fázovány stejným způsobem jako primární. Poté jsou přívody očištěny, propleteny a vzájemně zataveny.
Jeden důležitý bod - pokud se rozhodnete použít jiné typy transformátorů, ujistěte se, že poloviny srdce nemají mezeru; v důsledku experimentů bylo zjištěno, že i sebemenší mezera 0,1 mm ostře narušuje provoz obvodu se spotřeba proudu zvýší 3-4krát, tranzistory s efektem pole se začnou přehřívat, takže chladič je nestihne ochladit.
Hotový transformátor lze stínit měděnou fólií, ale to nehraje nijak zvlášť velkou roli.
Výsledkem je kompaktní transformátor, který snadno dodá požadovaný výkon.
Schéma zapojení zařízení není jednoduché, nedoporučuji začínajícím radioamatérům, aby jej kontaktovali. Základem je jako vždy pulzní generátor postavený na integrovaném obvodu TL494. Přídavný výstupní zesilovač je postaven na dvojici nízkopříkonových tranzistorů řady BC 557, téměř úplné obdoby BC556, z domácího interiéru lze použít KT3107. Jako výkonové spínače jsou použity dva páry výkonných tranzistorů s efektem pole řady IRF3205, 2 tranzistory s efektem pole na rameno.
Tranzistory jsou instalovány na malých chladičích z počítačových zdrojů a jsou předizolovány od chladiče speciálním těsněním.
Rezistor 51 ohmů je jediná část obvodu, která se přehřívá, takže je potřeba 2W rezistor (mám sice jen 1W), ale přehřívání není nic hrozného, provoz obvodu to nijak neovlivňuje.
Instalace, zejména na prkénko, je velmi zdlouhavý proces, takže je lepší dělat vše na desce s plošnými spoji. Kladnou a zápornou dráhu rozšíříme, pak je pokryjeme silnými vrstvami cínu, protože jimi bude protékat značný proud, stejně jako polní svody.
Nastavili jsme odpory 22 ohmů na 0,5-1 watt, jsou navrženy tak, aby odstranily přetížení z mikroobvodu.
Odpory omezující proud pole brány a odpor omezující proud mikroobvodu (10 ohmů) mají přednostně půl wattu, všechny ostatní odpory mohou mít 0,125 wattu.
Frekvence převodníku se nastavuje pomocí kondenzátoru 1,2nf a rezistoru 15k, snížením kapacity kondenzátoru a zvýšením odporu rezistoru můžete frekvenci zvýšit nebo naopak, ale je vhodné si s tím nehrát frekvence, protože může být narušen provoz celého okruhu.
Usměrňovací diody byly použity v řadě KD213A, odvedly nejlepší práci, protože vzhledem k pracovní frekvenci (100 kHz) měly vynikající pocit, i když lze použít jakékoli rychlodiody s proudem alespoň 10 ampér; také možné použít sestavy Schottkyho diod, které najdete ve stejných počítačových zdrojích, v jednom případě jsou 2 diody, které mají společnou katodu, takže pro diodový můstek budete potřebovat 3 takové sestavy diod. Pro napájení obvodu je instalována další dioda, která slouží jako ochrana proti přetížení napájení.
Bohužel mám kondenzátory s napětím 35 voltů 3300 mikrofaradů, ale je lepší zvolit napětí od 50 do 63 voltů. Na každé rameno jsou dva takové kondenzátory.
Obvod používá 3 tlumivky, první pro napájení obvodu měniče. Tuto tlumivku lze navinout na standardní žluté kroužky ze zdrojů. Omotáme rovnoměrně 10 závitů kolem celého kroužku, drát je rozdělen na dva dráty 1 mm.
Tlumivky pro filtrování RF rušení za transformátorem obsahují také 10 závitů, drát o průměru 1-1,5 mm, navinutý na stejných kroužcích nebo na feritových tyčích jakékoli značky (průměr tyčí není kritický, délka 2-4 cm ).
Převodník je napájen, když je vodič dálkového ovládání (REM) připojen ke kladnému napájecímu zdroji, tím se sepne relé a převodník začne pracovat. Použil jsem dvě relé zapojená paralelně po 25 ampérech.
Chladiče jsou připájeny na blok převodníku a zapínají se ihned po zapnutí REM vodiče.Jeden z nich je určen pro chlazení převodníku, druhý je pro zesilovač, jeden z chladičů můžete nainstalovat i v opačném směru, takže že ten druhý odvádí teplý vzduch ze společného pouzdra.
No, co mohu říci, převodník odůvodnil všechny naděje a náklady, funguje jako hodinky. Díky experimentům dokázal odevzdat poctivých 500 wattů a dokázal by i více, kdyby nezemřel diodový můstek jednotky, která napájela měnič.
Celková útrata za převodník (uvedené ceny jsou za celkový počet dílů, nikoli za jeden)
Z tohoto seznamu jsem ty diody a kondenzátory dostal zdarma, myslím, že kromě pracovníků v terénu a mikroobvodu se vše dá sehnat na půdě, vyžádané od přátel nebo v dílnách, takže cena měniče nepřesahuje 10 dolarů. Hotový čínský zesilovač pro subwoofer se všemi vymoženostmi koupíte za 80-100 USD a výrobky od známých firem stojí hodně, od 300 do 1000 USD. Na oplátku si můžete sestavit zesilovač stejné kvality za pouhých 50-60 $, ještě méně, pokud víte, odkud díly získat, doufám, že jsem byl schopen odpovědět na mnoho otázek.
Obvodů měničů napětí je mnoho, ale zpravidla se po sestavení objevují závady, poruchy a nepochopitelné přehřívání jednotlivých částí a částí obvodu. Sestavení převodníku mi zabralo dva týdny, protože na hlavním obvodu byla provedena řada změn, nakonec mohu s klidem říci, že výsledkem byl výkonný a spolehlivý převodník.
Hlavním úkolem bylo postavit 300-350 wattový měnič pro napájení zesilovače podle Lanzarova schématu, vše dopadlo krásně a úhledně, vše kromě desky máme velký nedostatek chemie na leptání desek, takže jsme museli použít prkénko na krájení, ale nedoporučuji opakovat své trápení, pájet kabeláž pro každou stopu, pocínovat každou díru a kontakt není jednoduchá práce, to lze posoudit pohledem na zadní stranu desky. Pro krásný vzhled byla na desku nalepena široká zelená páska.
PULZNÍ TRANSFORMÁTOR
Hlavní změnou v obvodu je pulzní transformátor. Téměř ve všech článcích o domácích instalacích subwooferu je transformátor vyroben na feritových kroužcích, ale kroužky někdy nejsou k dispozici (jako v mém případě). Jediné, co tam bylo, byl prsten Alsifer z vysokofrekvenční tlumivky, ale pracovní frekvence tohoto prstence neumožňovala jeho použití jako transformátoru v měniči napětí.
Tady jsem měl štěstí, pár počítačových zdrojů jsem dostal skoro zadarmo, naštěstí oba bloky měly naprosto totožné transformátory.
V důsledku toho bylo rozhodnuto použít dva transformátory jako jeden, i když jeden takový transformátor může poskytnout požadovaný výkon, ale při navíjení by se vinutí prostě nevešlo, takže bylo rozhodnuto předělat oba transformátory.
Nejprve musíte odstranit srdce; ve skutečnosti je práce docela jednoduchá. Zapalovačem zahřejeme feritovou tyčinku, která uzavře hlavní srdce a po 30 sekundách zahřátí se lepidlo roztaví a feritová tyčinka vypadne. Vlastnosti tyče se mohou změnit v důsledku přehřátí, ale to není tak důležité, protože nebudeme tyče používat v hlavním transformátoru.
Totéž provedeme s druhým transformátorem, poté odstraníme všechna standardní vinutí, vyčistíme svorky transformátoru a odřízneme jednu z bočních stěn obou transformátorů, je vhodné odříznout stěnu bez kontaktů.
Další částí práce je lepení rámů. Upevňovací oblast (šev) jednoduše omotáte elektro páskou nebo páskou, nedoporučuji používat různá lepidla, protože mohou překážet při vkládání jádra.
Měl jsem zkušenosti s montáží měničů napětí, ale přesto mi tento měnič vzal veškerou šťávu a peníze, jelikož při práci zahynulo 8 terénních pracovníků a za vše mohl transformátor.
Experimenty s počtem závitů, technologií vinutí a průřezy drátů vedly k potěšujícím výsledkům.
Nejtěžší je tedy navíjení. Mnohá fóra doporučují vinutí silného primárního dílu, ale zkušenost ukazuje, že k dosažení požadovaného výkonu nepotřebujete mnoho. Primární vinutí se skládá ze dvou zcela identických vinutí, každé z nich je navinuto 5 prameny drátu 0,8 mm, natažených po celé délce rámu, ale nebudeme spěchat. Nejprve si vezmeme drát o průměru 0,8 mm, drát je nejlépe nový a hladký, bez ohybů (i když jsem použil drát ze síťového vinutí stejných transformátorů ze zdrojů).
Dále namotáme 5 závitů podél jednoho drátu po celé délce rámu transformátoru (můžete také všechny dráty svinout dohromady se svazkem). Po navinutí prvního jádra je potřeba jej zpevnit jednoduchým navinutím na boční svorky transformátoru. Poté navineme zbytek drátů, rovnoměrně a úhledně. Po dokončení navíjení je třeba zbavit konce vinutí laku; to lze provést několika způsoby - nahřejte dráty silnou páječkou nebo odstraňte lak jednotlivě z každého drátu pomocí montážního nože nebo Břitva.Poté je třeba konce drátů pocínovat, zaplétat je do pigtailu (vhodné je použít kleště) a zakrýt je silnou vrstvou cínu.
Poté přejdeme k druhé polovině primárního vinutí. Je zcela shodný s prvním, před navinutím přelepíme první část vinutí elektropáskou. Druhá polovina primárního vinutí je také natažena přes celý rám a navinuta ve stejném směru jako první, navíjíme ji podle stejného principu, vždy po jednom jádru.
Po dokončení vinutí je třeba vinutí sfázovat. Měli bychom získat jedno vinutí, které se skládá z 10 závitů a má odbočku od středu. Zde je důležité pamatovat na jeden důležitý detail - konec první poloviny by se měl spojit se začátkem druhé poloviny nebo naopak, aby nedošlo k potížím s fázováním, je lepší dělat vše z fotografií.
Po velké dřině je primární vinutí konečně hotové! (můžete pít pivo).
Sekundární vinutí také vyžaduje velkou pozornost, protože to bude napájet zesilovač. Je navinuta na stejném principu jako primární, pouze každá polovina se skládá z 12 závitů, což plně poskytuje bipolární výstupní napětí 50-55 voltů.
Vinutí se skládá ze dvou polovin, každá je navinuta 3 prameny drátu 0,8 mm, dráty jsou nataženy po celém rámu. Po navinutí první poloviny vinutí zaizolujeme a druhou polovinu navineme nahoře ve stejném směru jako první. V důsledku toho získáme dvě stejné poloviny, které jsou fázovány stejným způsobem jako primární. Poté jsou přívody očištěny, propleteny a vzájemně zataveny.
Jeden důležitý bod - pokud se rozhodnete použít jiné typy transformátorů, ujistěte se, že poloviny srdce nemají mezeru; v důsledku experimentů bylo zjištěno, že i sebemenší mezera 0,1 mm ostře narušuje provoz obvodu se spotřeba proudu zvýší 3-4krát, tranzistory s efektem pole se začnou přehřívat, takže chladič je nestihne ochladit.
Hotový transformátor lze stínit měděnou fólií, ale to nehraje nijak zvlášť velkou roli.
Výsledkem je kompaktní transformátor, který snadno dodá požadovaný výkon.
SYSTÉM
Schéma zapojení zařízení není jednoduché, nedoporučuji začínajícím radioamatérům, aby jej kontaktovali. Základem je jako vždy pulzní generátor postavený na integrovaném obvodu TL494. Přídavný výstupní zesilovač je postaven na dvojici nízkopříkonových tranzistorů řady BC 557, téměř úplné obdoby BC556, z domácího interiéru lze použít KT3107. Jako výkonové spínače jsou použity dva páry výkonných tranzistorů s efektem pole řady IRF3205, 2 tranzistory s efektem pole na rameno.
Tranzistory jsou instalovány na malých chladičích z počítačových zdrojů a jsou předizolovány od chladiče speciálním těsněním.
Rezistor 51 ohmů je jediná část obvodu, která se přehřívá, takže je potřeba 2W rezistor (mám sice jen 1W), ale přehřívání není nic hrozného, provoz obvodu to nijak neovlivňuje.
Instalace, zejména na prkénko, je velmi zdlouhavý proces, takže je lepší dělat vše na desce s plošnými spoji. Kladnou a zápornou dráhu rozšíříme, pak je pokryjeme silnými vrstvami cínu, protože jimi bude protékat značný proud, stejně jako polní svody.
Nastavili jsme odpory 22 ohmů na 0,5-1 watt, jsou navrženy tak, aby odstranily přetížení z mikroobvodu.
Odpory omezující proud pole brány a odpor omezující proud mikroobvodu (10 ohmů) mají přednostně půl wattu, všechny ostatní odpory mohou mít 0,125 wattu.
Frekvence převodníku se nastavuje pomocí kondenzátoru 1,2nf a rezistoru 15k, snížením kapacity kondenzátoru a zvýšením odporu rezistoru můžete frekvenci zvýšit nebo naopak, ale je vhodné si s tím nehrát frekvence, protože může být narušen provoz celého okruhu.
Usměrňovací diody byly použity v řadě KD213A, odvedly nejlepší práci, protože vzhledem k pracovní frekvenci (100 kHz) měly vynikající pocit, i když lze použít jakékoli rychlodiody s proudem alespoň 10 ampér; také možné použít sestavy Schottkyho diod, které najdete ve stejných počítačových zdrojích, v jednom případě jsou 2 diody, které mají společnou katodu, takže pro diodový můstek budete potřebovat 3 takové sestavy diod. Pro napájení obvodu je instalována další dioda, která slouží jako ochrana proti přetížení napájení.
Bohužel mám kondenzátory s napětím 35 voltů 3300 mikrofaradů, ale je lepší zvolit napětí od 50 do 63 voltů. Na každé rameno jsou dva takové kondenzátory.
Obvod používá 3 tlumivky, první pro napájení obvodu měniče. Tuto tlumivku lze navinout na standardní žluté kroužky ze zdrojů. Omotáme rovnoměrně 10 závitů kolem celého kroužku, drát je rozdělen na dva dráty 1 mm.
Tlumivky pro filtrování RF rušení za transformátorem obsahují také 10 závitů, drát o průměru 1-1,5 mm, navinutý na stejných kroužcích nebo na feritových tyčích jakékoli značky (průměr tyčí není kritický, délka 2-4 cm ).
Převodník je napájen, když je vodič dálkového ovládání (REM) připojen ke kladnému napájecímu zdroji, tím se sepne relé a převodník začne pracovat. Použil jsem dvě relé zapojená paralelně po 25 ampérech.
Chladiče jsou připájeny na blok převodníku a zapínají se ihned po zapnutí REM vodiče.Jeden z nich je určen pro chlazení převodníku, druhý je pro zesilovač, jeden z chladičů můžete nainstalovat i v opačném směru, takže že ten druhý odvádí teplý vzduch ze společného pouzdra.
VÝSLEDKY A NÁKLADY
No, co mohu říci, převodník odůvodnil všechny naděje a náklady, funguje jako hodinky. Díky experimentům dokázal odevzdat poctivých 500 wattů a dokázal by i více, kdyby nezemřel diodový můstek jednotky, která napájela měnič.
Celková útrata za převodník (uvedené ceny jsou za celkový počet dílů, nikoli za jeden)
- IRF3205 4ks - 5 $
- TL494 1ks -0,5 $
- BC557 3ks - 1$
- KD213A 4ks - 4$
- Kondenzátory 35V 3300uF 4ks - 3 $
- Rezistor 51 ohm 1 kus - 0,1 $
- Rezistor 22 ohm 2 ks -0,15 $
- Vývojová deska - 1 $
Z tohoto seznamu jsem ty diody a kondenzátory dostal zdarma, myslím, že kromě pracovníků v terénu a mikroobvodu se vše dá sehnat na půdě, vyžádané od přátel nebo v dílnách, takže cena měniče nepřesahuje 10 dolarů. Hotový čínský zesilovač pro subwoofer se všemi vymoženostmi koupíte za 80-100 USD a výrobky od známých firem stojí hodně, od 300 do 1000 USD. Na oplátku si můžete sestavit zesilovač stejné kvality za pouhých 50-60 $, ještě méně, pokud víte, odkud díly získat, doufám, že jsem byl schopen odpovědět na mnoho otázek.
AKA KASYAN
Podobné mistrovské kurzy
Zvláště zajímavé
Komentáře (24)
