Правильная разводка проводников

April 6, 2012 by admin Комментировать »

При разводке надо помнить, во-первых, что у нас текут большие токи, и во-вторых, что эти токи сильно несинусоидальные и содержат довольно много высокочастотных (с частотой примерно до 3 кГц) составляющих. Поэтому проводники должны быть максимально короткими (в пределах разумного, конечно, чтобы можно было нормально все соединять). Сечение проводов и ширина дорожек должны быть довольно большими для минимизации их сопротивления. Тут опять же нужно дружить с головой, известен случай использования в блоке питания проводов сечением 16 квадратных миллиметров, и ни к чему хорошему это не привело. Ширина дорожек печатной платы должна быть не менее 5 мм, а если возможно – то и больше, ведь эти дорожки еще и держат большие и тяжелые конденсаторы. А для уменьшения излучаемых помех провода должны идти вместе – прямой и обратный, тогда создаваемые ими магнитные поля вычитаются (не до нуля, но максимально возможно). Если же прямой и обратный провода не будут идти вместе, то они образуют отличную рамочную антенну, которая снабдит помехами всю окрестную аппаратуру. Даже свитые провода немного, но излучают, поэтому они по возможности должны быть прямыми и не образовывать петель. О том, что силовые провода надо располагать подальше от сигнальных, я уже говорил.

Особое внимание нужно уделять подключению конденсаторов фильтров. На рис. 43 показаны типичные ошибки.

Подключение конденсаторов при помощи проводов конечно нежелательно, но бывает, что другого выхода просто нет. При этом два провода, идущих к одному выводу конденсатора надо свить между собой! Только не стоит усердствовать и скручивать провода слишком туго – при этом увеличивается их длина, а значит, и сопротивление. При правильном подключении мы минимизируем сопротивление и индуктивность проводников, идущих к конденсатору. Причем при таких больших токах даже маленькие индуктивность и сопротивление могут влиять очень заметно.

Провода, идущие от трансформатора к выпрямителю тоже должны быть вместе. Если это две отдельные обмотки (так, что от трансформатора к выпрямителю идет 4 провода), то надо свить провода, идущие от каждой из них. Если от трансформатора идет 3 провода, тогда свиваем их в "косичку", когда они не очень толстые. Если провода толстые или жесткие и "косичка" не получается, то их надо сложить вместе и чем-то обмотать (изолентой, стяжками, термоусадочной трубкой), чтобы они шли одним тройным проводом. Неплохие результаты (когда нужна большая длина) дает силовой тройной провод типа того, которым компьютер подключается к сети 220 вольт – он бывает на разные сечения

и там 3 провода в общей изоляции, слегка скрученные между собой.

От блока питания к усилителю идет три провода. Их также можно свить в "косичку", или использовать "тройной" провод. Иногда можно получить некоторую выгоду, если к каждому каналу пустить свой набор проводов (рис. 46). Это однозначно хорошо, когда каждый канал собран на своей отдельной плате. Естественно, все провода каждого комплекта должны идти вместе.

Еще один важный момент – правильное подключение "земли" блока питания. Посмотрим на рис. 44.

При заряде конденсаторов фильтра через них протекает ток. Если схема абсолютно симметрична, то по земляному проводу этот ток вообще не течет! Протекает только ток перезарядки конденсаторов, показанный на рисунке. И он никак не проявляется на участках АБ и ВГ. Однако, напряжения плеч источника не всегда равны, а конденсаторы имеют довольно большой раз-

брос емкости. Да и потребление тока нагрузкой неодинаково по плечам. Поэтому токи заряда конденсаторов С1 и С2 (СЗ и С4) не равны между собой, и разность этих токов протекает по участку АБ и замыкается через трансформатор. Но через участок АБ протекает и ток нагрузки усилителя, поэтому если сопротивление этого участка будет велико, то на нем будет происходить большое падение напряжения. И напряжение, вызванное током конденсаторов (это напряжение пульсаций) будет складываться с напряжением на нагрузке усилителя. В результате в колонки попадут пульсации из блока питания. То же самое относится к участку БВ.

Теперь рассмотрим точку подключения усилителя к земле питания. Если подключить усилитель к точке Д, через которую протекает ток заряда конденсатора, то влияние этого тока будет большим, как и проникающие в колонки помехи из-за того, что сопротивление участка ВД не равно нулю. Даже подключение к точке В не избавит нас от помех (хоть это влияние будет заметно ослаблено) – ток конденсатора фильтра протекает через эту точку. И только наличие участка ВГ максимально избавит от помех – по этому участку ток заряда конденсаторов фильтра не протекает вовсе. В результате ток конденсаторов будет сам по себе, а ток нагрузки усилителя (т.е. колонок) – сам по себе, и их взаимное влияние будет минимально.

Пример правильной монтажной схемы такого блока питания приведен на рис.45.

Здесь контакт для подключения средней точки трансформатора соединен с большим центральным "земляным” проводником перемычкой из толстого монтажного изолированного провода. Эта перемычка формирует участок АБ с малым сопротивлением. Участок БВ – это большое поле (проводник большой площади) в центре. Такое решение обеспечивает минимальное сопротивление, а значит и падение напряжения на нем, а также хорошую способность удерживать тяжелые конденсаторы фильтра. Короткий отвод справа создает участок ВГ. Очень важно, чтобы он находился посередине центрального поля (а само поле было по возможности симметричным). Большая площадь центрального поля уменьшает вероятность появления точки Д за счет того, что ток конденсатора "размазывается" по всему полю, а значит даже если и будет небольшая несимметрия в отводе земли к усилителю, то это нестрашно.

Иногда задают вопрос: а почему диодный мост находится так далеко от конденсаторов? И нельзя ли придвинуть его поближе, чтобы уменьшить габариты устройства? В принципе можно. Но следует помнить, что диодный мост в процессе работы может довольно сильно нагреваться. И увеличенное пространство при этом служит сразу нескольким целям:

1.         Улучшается охлаждение моста, так как воздуш-

ные потоки вокруг него ничем не перекрыты.

1.         Горячий мост, расположенный близко к конденсаторам, может их нагревать, что вызывает их ускоренную деградацию. Отодвинув конденсаторы, мы снизим этот нагрев.

2.         Есть место, чтобы поставить на диодный мост небольшой радиатор, если его нагрев слишком большой (ведь блок питания устанавливается внутри усилителя, где и без того жарковато).

Но если в первую очередь необходимы малые габариты, то монтаж можно уплотнить.

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