Conversor poderoso para alimentar o subwoofer a partir da rede integrada de 12 volts
Talvez a parte mais difícil do projeto do amplificador seja alimentar o canal do subwoofer a partir da rede integrada de 12 volts. Há muitos comentários sobre isso em vários fóruns, mas é muito difícil fazer um conversor realmente bom usando o conselho de especialistas, veja por si mesmo quando se trata dessa parte do design. Para isso, decidi focar na montagem do conversor de tensão; talvez esta seja a descrição mais detalhada, pois descreve duas semanas de trabalho, como dizem - de <<A>> a <<Z>>.
Existem muitos circuitos conversores de tensão, mas como regra, após a montagem, aparecem defeitos, mau funcionamento e superaquecimento incompreensível de peças individuais e partes do circuito. A montagem do conversor demorou duas semanas, pois foram feitas diversas alterações no circuito principal; no final, posso dizer com segurança que o resultado foi um conversor potente e confiável.
A principal tarefa era construir um conversor de 300-350 watts para alimentar o amplificador de acordo com o esquema Lanzar, tudo ficou lindo e organizado, tudo menos a placa, temos uma grande escassez de produtos químicos para gravar placas, então tivemos que usar uma placa de ensaio, mas não aconselho repetir meu tormento, soldar a fiação de cada trilha, estanhar cada furo e contato não é uma tarefa fácil, isso pode ser avaliado olhando o verso da placa. Para uma aparência bonita, uma larga fita verde foi colada no quadro.
A principal mudança no circuito é o transformador de pulso. Em quase todos os artigos sobre instalações caseiras de subwoofer, o transformador é feito em anéis de ferrite, mas às vezes os anéis não estão disponíveis (como no meu caso). A única coisa que existia era um anel Alsifer de uma bobina de alta frequência, mas a frequência de operação desse anel não permitia que ele fosse usado como transformador em um conversor de tensão.
Aqui tive sorte, recebi algumas fontes de alimentação de computador quase de graça, felizmente, ambas as unidades tinham transformadores completamente idênticos.
Como resultado, decidiu-se usar dois transformadores como um só, embora um desses transformadores possa fornecer a potência necessária, mas ao enrolar os enrolamentos simplesmente não caberiam, por isso decidiu-se refazer os dois transformadores.
Primeiro é preciso retirar o coração, na verdade o trabalho é bem simples. Com um isqueiro aquecemos o bastão de ferrite, que fecha o coração principal, e após 30 segundos de aquecimento a cola derrete e o bastão de ferrite cai. As propriedades do stick podem mudar devido ao superaquecimento, mas isso não é tão importante, pois não usaremos sticks no transformador principal.
Fazemos o mesmo com o segundo transformador, a seguir retiramos todos os enrolamentos padrão, limpamos os terminais do transformador e cortamos uma das paredes laterais de ambos os transformadores, é aconselhável cortar a parede livre de contatos.
A próxima parte do trabalho é a colagem das molduras. Você pode simplesmente envolver a área de fixação (costura) com fita isolante ou fita adesiva, não recomendo o uso de adesivos diversos, pois podem interferir na inserção do núcleo.
Eu tinha experiência na montagem de conversores de tensão, mas mesmo assim esse conversor me custou toda a energia e dinheiro, pois durante a obra morreram 8 trabalhadores de campo e o transformador foi o culpado de tudo.
Experimentos com o número de voltas, tecnologia de enrolamento e seções transversais dos fios levaram a resultados agradáveis.
Então a parte mais difícil é enrolar. Muitos fóruns aconselham enrolar um primário grosso, mas a experiência mostra que você não precisa de muito para obter a potência especificada. O enrolamento primário consiste em dois enrolamentos completamente idênticos, cada um deles enrolado com 5 fios de fio de 0,8 mm, esticados ao longo de todo o comprimento da moldura, mas não vamos nos apressar. Para começar, pegamos um fio com diâmetro de 0,8 mm, o fio é de preferência novo e liso, sem dobras (embora eu tenha usado um fio do enrolamento de rede dos mesmos transformadores de fontes de alimentação).
Em seguida, enrolamos 5 voltas ao longo de um fio ao longo de todo o comprimento da estrutura do transformador (você também pode enrolar todos os fios em um feixe). Depois de enrolar o primeiro núcleo, ele precisa ser reforçado simplesmente enrolando-o nos terminais laterais do transformador. Depois enrolamos o resto dos fios de maneira uniforme e organizada. Após a conclusão do enrolamento, é necessário remover o revestimento de verniz nas extremidades do enrolamento; isso pode ser feito de várias maneiras - aqueça os fios com um ferro de solda potente ou remova o verniz individualmente de cada fio com uma faca de montagem ou navalha.Depois disso, você precisa estanhar as pontas dos fios, tecê-los em um rabo de cavalo (é conveniente usar um alicate) e cobri-los com uma espessa camada de estanho.
Depois disso, passamos para a segunda metade do enrolamento primário. É totalmente idêntico ao primeiro, antes de enrolá-lo cobrimos a primeira parte do enrolamento com fita isolante. A segunda metade do enrolamento primário também é esticada ao longo de toda a estrutura e enrolada na mesma direção que a primeira: enrolamos de acordo com o mesmo princípio, um núcleo de cada vez.
Após a conclusão do enrolamento, os enrolamentos precisam ser faseados. Devemos obter um enrolamento, que consiste em 10 voltas e tem uma torneira no meio. É importante lembrar aqui um detalhe importante - o final do primeiro tempo deve coincidir com o início do segundo tempo ou vice-versa, para que não haja dificuldades de faseamento, é melhor fazer tudo a partir de fotografias.
Depois de muito trabalho, o enrolamento primário está finalmente pronto! (você pode beber cerveja).
O enrolamento secundário também requer muita atenção, pois é ele que irá alimentar o amplificador. É enrolado de acordo com o mesmo princípio do primário, apenas cada metade consiste em 12 voltas, o que garante totalmente uma tensão de saída bipolar de 50-55 volts.
O enrolamento consiste em duas metades, cada uma enrolada com 3 fios de fio de 0,8 mm, os fios são esticados em toda a estrutura. Depois de enrolar a primeira metade, isolamos o enrolamento e enrolamos a segunda metade por cima na mesma direção da primeira. Como resultado, obtemos duas metades idênticas, que são faseadas da mesma forma que a primária. Depois, os cabos são limpos, entrelaçados e selados entre si.
Um ponto importante - se você decidir usar outros tipos de transformadores, certifique-se de que as metades do coração não tenham folga; como resultado de experimentos, descobriu-se que mesmo a menor folga de 0,1 mm atrapalha drasticamente a operação do circuito, o consumo de corrente aumenta 3-4 vezes , os transistores de efeito de campo começam a superaquecer para que o cooler não tenha tempo de resfriá-los.
O transformador acabado pode ser blindado com folha de cobre, mas isso não desempenha um papel particularmente importante.
O resultado é um transformador compacto que pode fornecer facilmente a potência necessária.
O diagrama de circuito do dispositivo não é simples, não aconselho radioamadores novatos a contatá-lo. A base, como sempre, é um gerador de pulsos construído no circuito integrado TL494. O amplificador de saída adicional é construído sobre um par de transistores de baixa potência da série BC 557, quase um análogo completo do BC556, do interior doméstico você pode usar o KT3107. Dois pares de poderosos transistores de efeito de campo da série IRF3205 são usados como interruptores de potência, 2 transistores de efeito de campo por braço.
Os transistores são instalados em pequenos dissipadores de calor de fontes de alimentação de computadores e são pré-isolados do dissipador de calor com uma junta especial.
O resistor de 51 ohms é a única parte do circuito que superaquece, então é necessário um resistor de 2 watts (embora eu tenha apenas 1 watt), mas o superaquecimento não é terrível, não afeta de forma alguma o funcionamento do circuito.
A instalação, principalmente em uma placa de ensaio, é um processo muito tedioso, por isso é melhor fazer tudo em uma placa de circuito impresso. Alargamos os trilhos positivos e negativos e depois os cobrimos com grossas camadas de estanho, pois uma corrente considerável fluirá através deles, o mesmo acontece com os drenos de campo.
Definimos resistores de 22 ohms em 0,5-1 watt, eles são projetados para remover a sobrecarga do microcircuito.
Os resistores limitadores de corrente da porta de campo e o resistor limitador de corrente de alimentação do microcircuito (10 ohm) são preferencialmente de meio watt, todos os outros resistores podem ser de 0,125 watts.
A frequência do conversor é ajustada usando um capacitor de 1,2nf e um resistor de 15k; diminuindo a capacitância do capacitor e aumentando a resistência do resistor, você pode aumentar a frequência ou vice-versa, mas é aconselhável não brincar com o frequência, pois a operação de todo o circuito pode ser interrompida.
Os diodos retificadores foram usados na série KD213A; eles fizeram o melhor trabalho, porque devido à frequência de operação (100 kHz) eles se sentiram excelentes, embora você possa usar qualquer diodo de alta velocidade com uma corrente de pelo menos 10 amperes; é também é possível usar conjuntos de diodos Schottky, que podem ser encontrados nas mesmas fontes de alimentação do computador, em um caso existem 2 diodos que possuem um cátodo comum, portanto, para uma ponte de diodos você precisará de 3 desses conjuntos de diodos. Outro diodo é instalado para alimentar o circuito; este diodo serve como proteção contra sobrecarga de energia.
Infelizmente, tenho capacitores com tensão de 35 volts de 3300 microfarads, mas é melhor selecionar uma tensão de 50 a 63 volts. Existem dois desses capacitores por braço.
O circuito utiliza 3 bobinas, a primeira para alimentar o circuito conversor. Este indutor pode ser enrolado em anéis amarelos padrão de fontes de alimentação. Enrolamos 10 voltas uniformemente em todo o anel, o fio é dividido em dois fios de 1 mm.
As bobinas para filtragem de interferência de RF após o transformador também contêm 10 voltas, fio com diâmetro de 1-1,5 mm, enrolado nos mesmos anéis ou em hastes de ferrite de qualquer marca (o diâmetro das hastes não é crítico, comprimento 2-4 cm ).
O conversor é energizado quando o fio do Controle Remoto (REM) é conectado ao positivo da fonte de alimentação, isso fecha o relé e o conversor começa a funcionar. Usei dois relés conectados em paralelo com 25 amperes cada.
Os coolers são soldados no bloco conversor e ligam imediatamente após a ligação do fio REM.Um deles é projetado para resfriar o conversor, o outro é para o amplificador, você também pode instalar um dos coolers na direção oposta para que que este último remova o ar quente do caso comum.
Bem, o que posso dizer, o conversor justificou todas as esperanças e custos, funciona como um relógio. Como resultado dos experimentos, ele foi capaz de fornecer honestos 500 watts e teria sido capaz de fazer mais se a ponte de diodos da unidade que alimentava o conversor não tivesse morrido.
Total gasto no conversor (os preços apresentados são para o número total de peças, não para uma)
Dessa lista consegui os diodos e capacitores de graça, acho que exceto os trabalhadores de campo e o microcircuito, tudo pode ser encontrado no sótão, pedido a amigos ou em oficinas, então o preço do conversor não passa de $ 10. Você pode comprar um amplificador chinês pronto para um subwoofer com todas as comodidades por US$ 80-100, e produtos de empresas conhecidas custam muito, de US$ 300 a US$ 1.000. Em troca, você pode montar um amplificador de qualidade idêntica por apenas $ 50-60, menos ainda se você souber onde conseguir as peças, espero ter conseguido responder a muitas perguntas.
Existem muitos circuitos conversores de tensão, mas como regra, após a montagem, aparecem defeitos, mau funcionamento e superaquecimento incompreensível de peças individuais e partes do circuito. A montagem do conversor demorou duas semanas, pois foram feitas diversas alterações no circuito principal; no final, posso dizer com segurança que o resultado foi um conversor potente e confiável.
A principal tarefa era construir um conversor de 300-350 watts para alimentar o amplificador de acordo com o esquema Lanzar, tudo ficou lindo e organizado, tudo menos a placa, temos uma grande escassez de produtos químicos para gravar placas, então tivemos que usar uma placa de ensaio, mas não aconselho repetir meu tormento, soldar a fiação de cada trilha, estanhar cada furo e contato não é uma tarefa fácil, isso pode ser avaliado olhando o verso da placa. Para uma aparência bonita, uma larga fita verde foi colada no quadro.
TRANSFORMADOR DE PULSO
A principal mudança no circuito é o transformador de pulso. Em quase todos os artigos sobre instalações caseiras de subwoofer, o transformador é feito em anéis de ferrite, mas às vezes os anéis não estão disponíveis (como no meu caso). A única coisa que existia era um anel Alsifer de uma bobina de alta frequência, mas a frequência de operação desse anel não permitia que ele fosse usado como transformador em um conversor de tensão.
Aqui tive sorte, recebi algumas fontes de alimentação de computador quase de graça, felizmente, ambas as unidades tinham transformadores completamente idênticos.
Como resultado, decidiu-se usar dois transformadores como um só, embora um desses transformadores possa fornecer a potência necessária, mas ao enrolar os enrolamentos simplesmente não caberiam, por isso decidiu-se refazer os dois transformadores.
Primeiro é preciso retirar o coração, na verdade o trabalho é bem simples. Com um isqueiro aquecemos o bastão de ferrite, que fecha o coração principal, e após 30 segundos de aquecimento a cola derrete e o bastão de ferrite cai. As propriedades do stick podem mudar devido ao superaquecimento, mas isso não é tão importante, pois não usaremos sticks no transformador principal.
Fazemos o mesmo com o segundo transformador, a seguir retiramos todos os enrolamentos padrão, limpamos os terminais do transformador e cortamos uma das paredes laterais de ambos os transformadores, é aconselhável cortar a parede livre de contatos.
A próxima parte do trabalho é a colagem das molduras. Você pode simplesmente envolver a área de fixação (costura) com fita isolante ou fita adesiva, não recomendo o uso de adesivos diversos, pois podem interferir na inserção do núcleo.
Eu tinha experiência na montagem de conversores de tensão, mas mesmo assim esse conversor me custou toda a energia e dinheiro, pois durante a obra morreram 8 trabalhadores de campo e o transformador foi o culpado de tudo.
Experimentos com o número de voltas, tecnologia de enrolamento e seções transversais dos fios levaram a resultados agradáveis.
Então a parte mais difícil é enrolar. Muitos fóruns aconselham enrolar um primário grosso, mas a experiência mostra que você não precisa de muito para obter a potência especificada. O enrolamento primário consiste em dois enrolamentos completamente idênticos, cada um deles enrolado com 5 fios de fio de 0,8 mm, esticados ao longo de todo o comprimento da moldura, mas não vamos nos apressar. Para começar, pegamos um fio com diâmetro de 0,8 mm, o fio é de preferência novo e liso, sem dobras (embora eu tenha usado um fio do enrolamento de rede dos mesmos transformadores de fontes de alimentação).
Em seguida, enrolamos 5 voltas ao longo de um fio ao longo de todo o comprimento da estrutura do transformador (você também pode enrolar todos os fios em um feixe). Depois de enrolar o primeiro núcleo, ele precisa ser reforçado simplesmente enrolando-o nos terminais laterais do transformador. Depois enrolamos o resto dos fios de maneira uniforme e organizada. Após a conclusão do enrolamento, é necessário remover o revestimento de verniz nas extremidades do enrolamento; isso pode ser feito de várias maneiras - aqueça os fios com um ferro de solda potente ou remova o verniz individualmente de cada fio com uma faca de montagem ou navalha.Depois disso, você precisa estanhar as pontas dos fios, tecê-los em um rabo de cavalo (é conveniente usar um alicate) e cobri-los com uma espessa camada de estanho.
Depois disso, passamos para a segunda metade do enrolamento primário. É totalmente idêntico ao primeiro, antes de enrolá-lo cobrimos a primeira parte do enrolamento com fita isolante. A segunda metade do enrolamento primário também é esticada ao longo de toda a estrutura e enrolada na mesma direção que a primeira: enrolamos de acordo com o mesmo princípio, um núcleo de cada vez.
Após a conclusão do enrolamento, os enrolamentos precisam ser faseados. Devemos obter um enrolamento, que consiste em 10 voltas e tem uma torneira no meio. É importante lembrar aqui um detalhe importante - o final do primeiro tempo deve coincidir com o início do segundo tempo ou vice-versa, para que não haja dificuldades de faseamento, é melhor fazer tudo a partir de fotografias.
Depois de muito trabalho, o enrolamento primário está finalmente pronto! (você pode beber cerveja).
O enrolamento secundário também requer muita atenção, pois é ele que irá alimentar o amplificador. É enrolado de acordo com o mesmo princípio do primário, apenas cada metade consiste em 12 voltas, o que garante totalmente uma tensão de saída bipolar de 50-55 volts.
O enrolamento consiste em duas metades, cada uma enrolada com 3 fios de fio de 0,8 mm, os fios são esticados em toda a estrutura. Depois de enrolar a primeira metade, isolamos o enrolamento e enrolamos a segunda metade por cima na mesma direção da primeira. Como resultado, obtemos duas metades idênticas, que são faseadas da mesma forma que a primária. Depois, os cabos são limpos, entrelaçados e selados entre si.
Um ponto importante - se você decidir usar outros tipos de transformadores, certifique-se de que as metades do coração não tenham folga; como resultado de experimentos, descobriu-se que mesmo a menor folga de 0,1 mm atrapalha drasticamente a operação do circuito, o consumo de corrente aumenta 3-4 vezes , os transistores de efeito de campo começam a superaquecer para que o cooler não tenha tempo de resfriá-los.
O transformador acabado pode ser blindado com folha de cobre, mas isso não desempenha um papel particularmente importante.
O resultado é um transformador compacto que pode fornecer facilmente a potência necessária.
ESQUEMA
O diagrama de circuito do dispositivo não é simples, não aconselho radioamadores novatos a contatá-lo. A base, como sempre, é um gerador de pulsos construído no circuito integrado TL494. O amplificador de saída adicional é construído sobre um par de transistores de baixa potência da série BC 557, quase um análogo completo do BC556, do interior doméstico você pode usar o KT3107. Dois pares de poderosos transistores de efeito de campo da série IRF3205 são usados como interruptores de potência, 2 transistores de efeito de campo por braço.
Os transistores são instalados em pequenos dissipadores de calor de fontes de alimentação de computadores e são pré-isolados do dissipador de calor com uma junta especial.
O resistor de 51 ohms é a única parte do circuito que superaquece, então é necessário um resistor de 2 watts (embora eu tenha apenas 1 watt), mas o superaquecimento não é terrível, não afeta de forma alguma o funcionamento do circuito.
A instalação, principalmente em uma placa de ensaio, é um processo muito tedioso, por isso é melhor fazer tudo em uma placa de circuito impresso. Alargamos os trilhos positivos e negativos e depois os cobrimos com grossas camadas de estanho, pois uma corrente considerável fluirá através deles, o mesmo acontece com os drenos de campo.
Definimos resistores de 22 ohms em 0,5-1 watt, eles são projetados para remover a sobrecarga do microcircuito.
Os resistores limitadores de corrente da porta de campo e o resistor limitador de corrente de alimentação do microcircuito (10 ohm) são preferencialmente de meio watt, todos os outros resistores podem ser de 0,125 watts.
A frequência do conversor é ajustada usando um capacitor de 1,2nf e um resistor de 15k; diminuindo a capacitância do capacitor e aumentando a resistência do resistor, você pode aumentar a frequência ou vice-versa, mas é aconselhável não brincar com o frequência, pois a operação de todo o circuito pode ser interrompida.
Os diodos retificadores foram usados na série KD213A; eles fizeram o melhor trabalho, porque devido à frequência de operação (100 kHz) eles se sentiram excelentes, embora você possa usar qualquer diodo de alta velocidade com uma corrente de pelo menos 10 amperes; é também é possível usar conjuntos de diodos Schottky, que podem ser encontrados nas mesmas fontes de alimentação do computador, em um caso existem 2 diodos que possuem um cátodo comum, portanto, para uma ponte de diodos você precisará de 3 desses conjuntos de diodos. Outro diodo é instalado para alimentar o circuito; este diodo serve como proteção contra sobrecarga de energia.
Infelizmente, tenho capacitores com tensão de 35 volts de 3300 microfarads, mas é melhor selecionar uma tensão de 50 a 63 volts. Existem dois desses capacitores por braço.
O circuito utiliza 3 bobinas, a primeira para alimentar o circuito conversor. Este indutor pode ser enrolado em anéis amarelos padrão de fontes de alimentação. Enrolamos 10 voltas uniformemente em todo o anel, o fio é dividido em dois fios de 1 mm.
As bobinas para filtragem de interferência de RF após o transformador também contêm 10 voltas, fio com diâmetro de 1-1,5 mm, enrolado nos mesmos anéis ou em hastes de ferrite de qualquer marca (o diâmetro das hastes não é crítico, comprimento 2-4 cm ).
O conversor é energizado quando o fio do Controle Remoto (REM) é conectado ao positivo da fonte de alimentação, isso fecha o relé e o conversor começa a funcionar. Usei dois relés conectados em paralelo com 25 amperes cada.
Os coolers são soldados no bloco conversor e ligam imediatamente após a ligação do fio REM.Um deles é projetado para resfriar o conversor, o outro é para o amplificador, você também pode instalar um dos coolers na direção oposta para que que este último remova o ar quente do caso comum.
RESULTADOS E CUSTOS
Bem, o que posso dizer, o conversor justificou todas as esperanças e custos, funciona como um relógio. Como resultado dos experimentos, ele foi capaz de fornecer honestos 500 watts e teria sido capaz de fazer mais se a ponte de diodos da unidade que alimentava o conversor não tivesse morrido.
Total gasto no conversor (os preços apresentados são para o número total de peças, não para uma)
- IRF3205 4 unidades – 5$
- TL494 1 unidade -0,5$
- BC557 3 unidades - 1$
- KD213A 4 unidades - 4$
- Capacitores 35V 3300uF 4 unidades - $ 3
- Resistor 51 ohm 1 peça – US$ 0,1
- Resistor 22 ohm 2 peças -0,15$
- Placa de desenvolvimento – $ 1
Dessa lista consegui os diodos e capacitores de graça, acho que exceto os trabalhadores de campo e o microcircuito, tudo pode ser encontrado no sótão, pedido a amigos ou em oficinas, então o preço do conversor não passa de $ 10. Você pode comprar um amplificador chinês pronto para um subwoofer com todas as comodidades por US$ 80-100, e produtos de empresas conhecidas custam muito, de US$ 300 a US$ 1.000. Em troca, você pode montar um amplificador de qualidade idêntica por apenas $ 50-60, menos ainda se você souber onde conseguir as peças, espero ter conseguido responder a muitas perguntas.
Também conhecido como Kasyan
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