Куда подключать корпус усилителя?

April 24, 2012 by admin Комментировать »

Это довольно непростой вопрос и не всегда на него есть однозначный ответ. В старых ламповых конструкциях металлический корпус часто использовался как земляной проводник. В настоящее время такое практикуется в автомобилях – прокладывается только один провод от "плюса" питания, а второй провод от устройства подключается к корпусу машины. К нему же подключены "минусы" аккумулятора и генератора. Такая идеология приводит к существенному сокращению числа проводов, но ее недостаток в том, что возвратные токи протекают по корпусу совершенно непредсказуемым образом. А поскольку сопротивление корпуса не нулевое, то протекающий по нему ток вызывает появление падения напряжения, причем напряжения, созданные разными токами, складываются. Поэтому на самом деле в той точке корпуса, куда мы подключаем наше устройство не нулевой потенциал (иногда говорят: "не чистый минус" – с точки зрения электротехники это неграмотно, но некоторым так понятнее), а напряжение в пределах 0,05…0,5 вольт, причем его величина может меняться совершенно непостижимым образом. Для большинства автомобильного оборудования это незаметно, и такая ситуация всех устраивает.

Иное дело усилитель. Если использовать его корпус в качестве земляного проводника, то возникающее в нем напряжение будет складываться с сигналом и создавать помехи. Только представьте: величина помехи 0,5 вольт, а амплитуда сигнала 0,7 вольт! Даже если напряжение помехи будет 0,7 милливольт (столько возникает при протекании тока 7 миллиампер по сопротивлению 0,1 Ом!), то это целых 0,1% от сигнала. А ведь это в 10…30 раз больше тех искажений, которые вносит хороший усилитель сам по себе.

Поэтому "правило номер один" получается очень простое: ток по корпусу протекать не должен. И выполнить его тоже очень просто: корпус соединяется со схемой только в одной точке. Ведь для того, чтобы протекал ток, нужно приложить напряжение, а напряжение – это разность потенциалов, которая обязательно возникнет, если точек подключения корпуса будет две или больше. Возникнет "вход и выход" для тока.

Соединять корпус с землей схемы нужно обязательно, это намного улучшает его экранирующие свойства и перекрывает один из путей для проникновения помех.

Самый сложный вопрос – это "два в одном": какую именно точку корпуса подключить к какой точке схемы? Здесь есть несколько общих рекомендаций, но на практике зачастую наилучший резуль-гат находится методом проб и ошибок. Чаще всего в схеме используется точка "земли", являющая выходом источника питания. Если для каждого канала используется свой выпрямитель, то из схемы берется общая точка обмоток трансформатора. В корпусе чаще всего используется либо точка, расположенная возле блока питания, либо точка, расположенная вблизи входных разъемов. Наилучшее подключение обеспечивает минимум фона. Тут надо иметь ввиду, что фон в усилителе возникает не только из-за недостаточного экранирования корпусом, но и из- за недостаточной фильтрации питания, а также из-за наводок на усилитель от блока питания (еще одна причина, когда ток выпрямителя или ток заземления протекает через общий со входным или выходным сигналом проводник, но с этим мы уже успешно справились на рисунках 39 и 44).

Наводки, связанные с экранированием корпусом можно выделить в чистом виде следующим образом: выключить питание. При этом исчезнут две другие причины, а усилитель будет еще некоторое время продолжать работать, пока не разрядились конденсаторы фильтра. Вот в течение этого небольшого времени можно узнать, насколько правильно корпус соединен со схемой усилителя. Естественно, что к усилителю при этом не должны быть подключены входные кабели – они также могут вызывать появление фона.

Что делать, если корпус неметаллический? А ничего! Схема усилителя не будет экранироваться корпусом, и это может послужить причиной увеличения помех. Хорошие результаты в таком случае дает использование металлической пластины в качестве шасси, на которой монтируются узлы усилителя.

Если конструкция содержит металлические детали довольно больших размеров, то их лучше соединить с "землей" источника питания. От каждой такой детали лучше пустить свой изолированный проводник. В некоторых случаях радиаторы охлаждения усилителя могут оказаться под напряжением источника питания. В таком случае заземлять их нельзя. А сам факт подключения радиатора к источнику работает абсолютно аналогично заземлению этого радиатора.

Иногда хорошие результаты дает подключение корпуса к общей точке схемы через резистор сопротивление примерно 100 Ом и мощностью 0,5 Вт. В этом случае снижается опасность короткого замыкания при соединении "токоведущего" радиатора с корпусом.

Источник: Рогов И.Е. Конструирование источников питания звуковых усилителей. – Москва: Инфра- Инженерия, 2011. – 160 с.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты