Ну, наконец-то схема!

May 11, 2012 by admin Комментировать »

Начальная схема источника питания показана на рисунках 19 и 20. Это на самом деле одна и та же схема, просто в одном случае трансформатор имеет две раздельные одинаковые вторичные обмотки, в другом

Рис. 19

отвод от средней точки вторичной обмотки.Разницы нет никакой абсолютно! Но если обмотки отдельные, то их надо правильно сфазировать – начало (на схеме начало обмотки обозначается точкой) одной соединить с концом другой. Если концы обмоток никак не помечены, то проще всего поступить так. Соединяем обмотки произвольно, (но к ним пока ничего не подключаем), включаем трансформатор в сеть и измеряем напряжение на получившейся двойной обмотке между точками "а" и "б". Естественно, напряжение переменное. Если получилось что-то очень маленькое, меньше пары вольт (а в идеале должен быть ноль), значит, ошибка вышла, и концы одной из вторичных обмоток (любой) надо поменять местами. Если же напряжение а-б большое (удвоенное напряжение каждой из отдельных обмоток), то все ОК. Если вторичная обмотка имеет вывод от средней точки, то единственно, в чем можно ошибиться – перепутать провода, идущие от обмоток. Если есть такой шанс, то лучше подстраховаться: измерить напряжения (до подключения трансформатора в схему) между центральным отводом и концами обмоток. Оба напряжения должны быть одинаковы. Если различаются (вдвое!), то перепутаны выводы. Тогда перебираем все три провода, идущие от вторич- ки, и каждый раз измеряем. Как получились два одинаковых напряжения, то все, средний вывод найден!

Важный момент. Следует четко разделять понятия: "общий провод схемы", "корпус", "заземление". Дело в том, что все эти термины успешно используются для обозначения общего провода схемы. Это происходит потому, что зачастую общий провод электрически соединяется с корпусом устройства, а корпус в свою очередь иногда заземляется. То есть все эти точки оказываются соединены вместе, и выходит, что они все "немножко одно и то же". Если подходить строго, заземление это процесс соединения с матушкой-землей. А также название проводов и шин, которыми это делают. И

обозначается оно вот так: . Соединение с корпусом

обозначается так: J     Но в реальности корпус соединяется со схемой только в одной точке, и про это смотрим ниже. С землей же схема может вообще не соединяться (и при этом отлично работать). А вот общая точка схемы существует всегда и с ней всегда много чего соединяется. Поэтому эта самая общая точка на схемах зачастую обозначается знаком "корпус" или, как у меня, знаком "земля". Более того, иногда для уменьшения помех используют так называемое разделение земли. Это означает, что маломощные и входные цепи имеют свою общую точку, а мощные выходные – свою. И эти общие точки соединены между собой небольшим (единицы Ом) сопротивлением. Так вот, для таких вот отдельных земель нет специального обозначения, и могут быть использованы самые разные значки. Лично я предпочитаю знак "земля" для мощных цепей и знак "корпус" для маломощных. А по правилам они все вообще обозначаются одинаково и иногда понять, что к чему подключено довольно сложно.

Итак, словом "земля" и знаками -^L- и _L я обозначаю общую точку схемы, а про соединение с корпусом и заземление смотрим вторую часть книги.

Теперь о назначении элементов.

Трансформатор преобразует переменное напряжение сети из 220 вольт в то, которое нам нужно. Только помните, что и 220 вольт, и то напряжение, которое указывается на вторичной обмотке – это все действующие значения. А после выпрямления и фильтрации конденсаторами получатся амплитудные. Главным параметром трансформатора является его номинальная мощность и напряжения и токи вторичных обмоток. Давайте считать, что наш трансформатор специально изготовлен для нашего усилителя и имеет только нужные обмотки (если есть еще какие-то обмотки, и они используются, то просто не будем их сейчас учитывать, а учтем лишь в конце при изготовлении трансформатора, учтя увеличение его мощности за счет дополнительных обмоток). Эта мощность, а также напряжения и токи обмоток должны соответствовать той мощности, которую мы хотим получить от усилителя с учетом потерь энергии в нем самом.

Кстати, распространено заблуждение, что если взять трансформатор удвоенной (по отношению к требуемой) мощности, то греться он будет вдвое меньше и от него будет меньше тепла внутри усилителя. Тут существует путаница в понятиях – температуры перегрева и количества тепла. Температура перегрева – это насколько градусов трансформатор горячее, чем воздух (в том корпусе, где он установлен). Она зависит от мощности, выделяемой на трансформаторе (его нагрев), и от площади поверхности трансформатора (его охлаждение). Понятно, что при одной и той же выделяемой мощности, трансформатор с меньшей площадью поверхности (менее мощный) будет горячее. Сравните (наверное, все же не на ощупь!) температуру 40-ваттного паяльника и температуру 40-ваттного монитора. Монитор ощутимо холоднее. Потому, что его площадь больше, и охлаждается он интенсивнее. Но оба этих предмета нагревают комнату одинаково, выделяя мощность 40 Вт каждую секунду! Просто монитор производит много теплого воздуха, а паяльник – мало, но горячего. Точно также и температура поверхности мощного трансформатора будет меньше, чем маломощного, но количество тепла, создаваемого ими (т.е. насколько они будут греть усилитель изнутри) будет практически одинаково. На самом деле более мощный трансформатор будет действительно меньше греться – ведь диаметры проводов обмоток у него меньше, меньше и их сопротивления. Но на самом деле из-за того, что в обмотках текут импульсные токи, снижение нагрева при повышении мощности будет небольшим.

Каким образом нужно выбирать мощность трансформатора, поговорим позже.

Предохранитель F1 в цепи первичной обмотки – вещь обязательная! Ток срабатывания предохранителя:

5000 мкФ напряжение питания "просаживалось" до 19,5 вольт, поэтому на нагрузку приходило максимум 19,5-4=14,5 вольт неискаженного сигнала (здесь dUmin = 4 В). При увеличении емкости до 15000 мкФ получили минимум 21,9 вольта питания и 17,9 вольт на нагрузке. Это соответствует увеличению максимальной выходной мощности усилителя с 30 до 40 Вт. Естественно, что 15000 мкФ – разумное значение емкости.

И еще важный момент. Заряд конденсаторов происходит не мгновенно, его скорость ограничена. А ограничивает ее качество трансформатора: сопротивление его обмоток и индуктивность рассеяния. Если взять трансформатор получше, с меньшими сопротивлениями и индуктивностью, то получится вот что: скорость заряда увеличится, но, поскольку количество электричества, запасаемого в конденсаторах останется тем же, а заряжаться они станут быстрее, то повысится ток заряда. Т.е. импульсы зарядного тока будут короче и больше. А больший ток вызовет большее падение напряжения на сопротивлении обмоток трансформатора. Так что хоть сопротивление обмоток уменьшится, ток через них возрастет, и просадки останутся примерно те же самые. Это справедливо для конденсаторов довольно большой емкости, но именно такие емкости и используются в усилителях. Точно также по этой самой причине практически не произойдет уменьшения нагрева трансформатора, о чем я говорил выше. Обидно, да? Так что, повышая качество и мощность (т.е. цену) трансформатора, сильно просадки не снизишь.

Про рабочее напряжение конденсаторов фильтра смотрим в конце.

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