1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Мощный преобразователь для питания сабвуфера от бортовой сети 12 вольт

KOMITART — развлекательно-познавательный портал

Разделы сайта

DirectAdvert NEWS

Друзья сайта

Осциллографы

Мультиметры

Купить паяльник

Купить Микшер

Купить Караоке

Статистика

Преобразователь напряжения для автомобильного усилителя.

Преобразователь напряжения для автомобильного усилителя.

Преобразователь напряжения в авто

Для питания автомобильных усилителей большой мощности необходимо напряжение, превышающее напряжение бортовой сети 12 Вольт, а зачастую требуется и вовсе двухполярный источник питания. Получение требуемых напряжений обусловлено применением специальных преобразователей, одну из схем мы сейчас с вами и рассмотрим.

Например, вам необходимо запитать в автомобиле усилитель для сабвуфера, собранный на микросхеме TDA7294, требующий двухполярный источник. Пусть это будет вот такая схема (выходная мощность до 100 Вт):

Для питания данного усилителя можно применить преобразователь, собранный по следующей схеме:

Мощность этого преобразователя составляет порядка 300 Вт, поэтому от него можно запитать и стереофонический вариант вышеприведенного усилителя.

Как видим, генератор собран на ШИМ-контроллере TL494, рабочая частота которого приблизительно 60 кГц.

Выходными сигналами через драйверные транзисторы VT1, VT2 он управляет силовыми ключами VT3, VT4 (выводы IRFZ44N изображены на следующем рисунке):

Транзисторы ключей IRFZ44 можно заменить на IRFZ46, IRFZ48, IRF3205.

После силовых ключей стоит трансформатор. Мотается он на ферритовом кольце 2000…3000HM. Например, можно использовать ферритовое кольцо К40х25х11 или К45х28х24 M2000HM1-17. Параметры намотки следующие:

• I обмотка содержит 6 витков жгутом из 10 жил провода, провод ПЭВ-2, диаметр каждой жилы 0,8 мм, мотается на сердечнике равномерно. Далее жгут делится пополам (вызваниваем 5 жил), и соединяем концевые выводы тех, которые прозвонили с начальными выводами тех, которые остались. В результате получаем первичную обмотку 6+6 витков с отводом от середины;

• II обмотка содержит 20 витков жгутом в 4 жилы, диаметр каждой жилы 0,8 мм, мотается на сердечнике равномерно. Далее жгут делится пополам (вызваниваем 2 жилы), и соединяем концевые выводы тех, которые прозвонили с начальными выводами тех, которые остались. В результате получаем вторичную обмотку 20+20 витков двумя жилами с отводом от середины.

Дросслель входной: содержит 10 витков сдвоенного провода 0,8мм, намотан на фирритовом кольце диаметром 2см, который можно раздобыть в неисправном компьютерном блоке питания.

Вообще, для расчета импульсного трансформатора можно воспользоваться специальной программой, она так и называется “Программа расчета трансформатора ИБП”, с ней у вас точно не возникнет никаких трудностей, и вы с легкостью сможете сделать преобразователь совершенно на любое выходное напряжение. Но, о ней мы поговорим в следующей статье раздела “Бесплатные программы” нашего сайта.

Выходные дроссели L1 и L2 наматываются на ферритовом стержне диаметром 2…3 мм длиной 12…15 мм, и содержат 8…10 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,5 мм. Можно использовать ферритовые кольца, на которых намотаны дроссели в компьютерных блоках питания.

Для защиты в преобразователе установлен предохранитель, и диод VD1, который защищает устройство от переполюсовки.

Печатная плата преобразователя напряжения:

Вы можете скачать печатную плату преобразователя в формате программы Sprint Layout.

Мощный преобразователь для питания сабвуфера от бортовой сети 12 вольт

Пожалуй, самая трудная часть конструкции усилителей для питания канала сабвуфера от бортовой сети 12 вольт. О нем немало отзывов в разных форумах, но таки сделать реально хороший преобразователь по советам знатоков очень трудно, в этом убедитесь сами, когда дело дойдет этой части конструкции. Для этого я решил остановится на сборке преобразователя напряжения, пожалуй это будет самым подробным описанием, поскольку в ней изложен двухнедельный труд, как говорят в народе — от > до >.
Схем преобразователей напряжения море, но как право после сборки появляются дефекты, неполадки в работе, непонятные перегревы отдельных деталей и частей схемы. Сборка преобразователя у меня затянулась на две недели, поскольку в основную схему были внесены ряд изменений, в итоге я смело могу заявить, что получился мощный и надежный преобразователь.
Основной задачей была построить преобразователь на 300-350 ватт для питания усилителя по схеме Ланзара, все получилось красиво и аккуратно, все кроме платы, химия для травления плат у нас большой дефицит, поэтому пришлось использовать макетную плату, но не советую повторять мои мучения, паять проводку для каждой дорожки, лудить каждую дырочку и контакт — работа не из простых, об этом можно судить посмотрев на плату с обратной стороны. Для красивого внешнего вида на плату был приклеен широкий зеленый скотч.

Читать еще:  Приспособление для кладки кирпича

Основная перемена в схеме — импульсный трансформатор. Почти во всех статьях самодельных сабвуферных установок трансформатор делают на ферритовых кольцах, но кольца иногда не доступны (как в моем случае). Единственное, что было — альсиферовое кольцо от высокочастотного дросселя, но рабочая частота этого кольца не позволяла использовать его в качестве трансформатора в преобразователе напряжения.

Тут мне повезло, почти даром получил пару компьютерных блоков питания, к счастью в обеих блоках были полностью идентичные трансформаторы.

В итоге было решено использовать два трансформатора в качестве одного, хотя один такой трансформатор может обеспечить желаемую мощность, но при намотке обмотки просто на просто не влезли бы, поэтому было решено переделывать оба трансформатора.

В начале, нужно снять сердечек, на самом деле работа достаточно простая. Зажигалкой греем ферритовую палку, которая замыкает основной сердечек и после 30 секунд жаркого клей плавится и ферритовая палка выпадает. От перегрева свойства палки могут изменится, но это не так уж и важно, поскольку палки в основном трансформаторе мы использовать не будем.

Так делаем и со вторым трансформатором, затем снимаем все штатные обмотки, очищаем выводы трансформаторов и спиливаем одну из боковых стенок обеих трансформаторов, желательно спилить свободную от контактов стенку.

Следующей частью работ, является приклеивание каркасов. Место крепление (шов) можно просто обмотать изолентой или скотчем, использовать разнообразные клеи не советую, поскольку это может помешать вставке сердечника.

Опыт в сборке преобразователей напряжения был, но тем не менее этот преобразователь выжил с меня все соки и деньги, поскольку в ходе работ было угроблено 8 полевиков и во всем был виноват трансформатор.
Опыты с количеством витков, технологии намотки и сечению проводов привели к радующим результатам.
Итак самое трудное — намотка. На многих форумах советуют мотать толстую первичку, но опыт показал, что для получения указанной мощности много не надо. Первичная обмотка состоит из двух полностью идентичных обмоток, каждая из них намотана 5-ю жилами провода 0,8мм, растянута по всей длине каркаса, но торопиться не будем. Для начала берем провод с диаметром 0,8мм, провод желательно новый и ровный, без изгибов (хотя я использовал провод от сетевой обмотки тех же самых трансформаторов от блоков питания).

Далее по одному проводу мотаем 5 витков по всей длине каркаса трансформатора (можно также мотать жгутом все жилы вместе). После намотки первой жилы, ее нужно укрепить, просто накручиванием на боковые выводы трансформатора. После уже мотаем остальные жилы, ровно и аккуратно. После окончания намотки, нужно избавится от лакового покрытия на концах обмотки, это можно сделать несколькими способами — греть провода мощным паяльником или сдирать лак по отдельности с каждого провода монтажным ножом или бритвой. После этого нужно залудить кончики проводов, сплетаем их в косичку (удобно использовать плоскогубцы) и покрываем толстым слоем олова.
После этого переходим ко второй половине первичной обмотки. Она полностью идентична с первой, перед ее намоткой первую часть обмотки покрываем изолентой. Вторая половина первичной обмотки тоже растянута по всему каркасу и намотана в том же направлении, что и первая, мотаем по тому же принципу, по одной жиле.

Читать еще:  Огурчики по-корейски рецепт

После окончания намотки нужно сфазировать обмотки. У нас должна получится одна обмотка, которая состоит из 10 витков и имеет отвод от середины. Тут важно помнить одну важную деталь — конец первой половины должен присоединится с началом второй половинки или наоборот, чтобы не возникли затруднения при фазировке, лучше все делать по фотографиям.
После усердной работы первичная обмотка наконец готова! (можно попить пивка).
Вторичная обмотка — тоже требует большого внимания, поскольку именно она будет питать усилитель мощность. Намотана по тому же принципу, что и первичная, только каждая половинка состоит из 12 витков, что вполне обеспечивает на выходе двухполярное напряжение 50-55 вольт.

Обмотка состоит из двух половинок, каждая намотана 3-я жилами провода 0,8 мм, провода растянуты по всему каркасу. После намотки первой половинки обмотку изолируем и поверх мотаем вторую половину в том же направлении, что и первую. В итоге у нас получаются две одинаковые половинки, которые фазируются таким же образом, как первичка. После выводы очищают, сплетают и запаивают друг к другу.

Один важный момент — если решили использовать другие разновидности трансформаторов, то следите, чтобы у половинок сердечка не было зазора, в следствии опытов, было обнаружено, что даже малейший зазор в 0,1мм резко нарушает работу схемы, ток потребления возрастает раза в 3-4, полевые транзисторы начинают перегреваться так, что кулер не успевает охладить их.

Готовый трансформатор можно экранировать медной фольгой, но особо большой роли это не играет.

В итоге получается компактный трансформатор, который с легкостью способен отдавать нужную мощность.

Схема устройства не из простых, начинающим радиолюбителям не советую связаться с ним. Основа как всегда генератор импульсов, построенный на интегральной микросхеме TL494. Дополнительный усилитель на выходе построен на паре маломощных транзисторов серии ВС 557, почти полный аналог ВС556, из отечественного интерьера можно применить КТ3107. В качестве силовых ключей применены две пары мощных полевых транзисторов серии IRF3205, по 2 полевика на плечо.

Транзисторы установлены на небольшие теплоотводы от компьютерных блоков питания, заранее изолированы от теплоотвода специальной прокладкой.
Резистор 51 ом — единственная деталь схемы, которая перегревается, поэтому резистор нужен на 2 ватта (хотя у меня всего 1ватт), но перегрев не страшный, это никак не влияет на работу схемы.
Монтаж, особенно на макетной плате очень занудный процесс, поэтому лучше все делать на печатной плате. Плюсовые и минусовые дорожки делаем пошире, затем покрываем толстым слоям олова, поскольку по ним будет протекать немалый ток, тоже самое и со стоками полевиков.
Резисторы на 22 ома ставим на 0,5-1ватт, они предназначены для снятия перегруза с микросхемы.

Ограничительные резисторы тока затвора полевиков и ограничительный резистор тока питания микросхемы (10ом) желательно на пол ватта, все остальные резисторы можно на 0,125ватт.

Частоту преобразователя задают при помощи конденсатора 1,2nf и резистором 15к, уменьшением емкости конденсатора и увеличением сопротивления резистора можно поднять частоту или наоборот, но с частотой желательно не играть, поскольку может нарушится работа всей схемы.
Выпрямительные диоды использованы серии КД213А, они лучше всех справлялись, поскольку из за рабочей частоты (100 кГц) чувствовали себя отлично, хотя можно использовать любые быстродействующие диоды с током не менее 10 ампер, также возможно использовать диодные сборки шоттки, которые можно найти в тех же компьютерных блоках питания, в одном корпусе 2 диода, которые имеют общий катод, таким образом для диодного моста вам понадобится 3 таких диодных сборок. Еще один диод установлен на питание схемы, этот диод служит защитой от переплюсовки питания.

Конденсаторы, к сожалению, у меня с напряжением 35 вольт 3300 мкф, но напряжение лучше подобрать от 50 до 63 вольт. На плечо стоят два таких конденсатора.
В схеме использовано 3 дросселя, первый для питания схемы преобразователя. Этот дроссель можно намотать на стандартных желтых кольцах от блоков питания. Равномерно по всему кольцу мотаем 10 витков, провод в два жила по 1 мм.

Дроссели для фильтрации вч помех уже после трансформатора, содержат тоже 10 витков, провод с диаметром 1-1,5мм, намотаны на тех же кольцах или на ферритовых стержнях любой марки (диаметр стержней не критичен, длина 2-4см).
Питание преобразователя подается при замыкании провода Remote Control (RЕМ) на плюс питания, этим замыкается реле и преобразователь начинает работать. У меня использовались два реле, соединенных параллельно на 25 ампер каждая.

Читать еще:  Как поменять колесо без домкрата

Кулеры припаяны на блок преобразователя и включаются сразу после включения провода RЕМ, один из них предназначен для охлаждения преобразователя, другой для усилителя, можно также один из кулеров установить в обратном направлении, чтобы последний выводил из общего корпуса теплый воздух.

ИТОГИ И ЗАТРАТЫ

Ну, что тут говорить, преобразователь оправдал все надежды и затраты, работает как часы. В следствии опытов, он смог отдавать честные 500 ватт и смог бы больше, еслиб не умер диодный мост блока, которым питал преобразователь.
В общей сложности на преобразователь было потрачено (цены указаны для общего числа деталей, а не для одного)

IRF3205 4шт — 5$
TL494 1шт -0,5$
ВС557 3шт — 1$
КД213А 4шт — 4$
Конденсаторы 35в 3300мкф 4шт — 3$
Резистор 51ом 1шт — 0,1$
Резистор 22ом 2шт -0,15$
Макетная плата — 1$

Из этого списка диоды и конденсаторы достались даром, думаю кроме полевиков и микросхемы все можно найти на чердаке, попросить у друзей или в мастерских, таким образом цена на преобразователь не превосходит 10$. Купить готовый китайский усилитель для саба со всеми удобствами можно за за 80-100$, а товары известных фирм стоят немало, от 300 до 1000$, взамен можно собрать усилитель идентичного качества всего за 50-60 $ даже меньше, если знаешь откуда брать детали, надеюсь смог ответить на многие вопросы.

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО САБВУФЕРА

Двухканальный ШИМ контроллер IR2153 обладает высокой точностью работы, благодаря чему, стал широко применяться в импульсных блоках питания и преобразователях напряжения. Сегодня будет рассмотрен вариант импульсного преобразователя для автомобильного сабвуфера, на основе микросхем ТДА7293/94. Такой преобразователь предназначен для питания указанной микросхемы от бортовой сети автомобиля 12 вольт. С питанием +/-28…+/-30 вольт данная микросхема способна развивать номинальную мощность 80 ватт, максимальная мощность составляет 100 ватт, а пиковая доходит до 110-120 ватт. В архиве рисунки печатных плат, а ниже сама схема преобразователя.

Схема, плата и трансформатор

Преобразователь достаточно мощный и может питать сразу две микросхемы. Мускулами преобразователя являются полевые транзисторы серии IRFZ44, в плече использовано по 2 транзистора. Трансформатор от компьютерного блока питания. Сначала с него надо снять все заводские обмотки, затем мотаем новую — первичная состоит из 10 витков, имеет отвод от середины.

Сначала на каркасе мотают пробные 5 витков, для того, чтобы примерно узнать, сколько провода уйдет на намотку. Затем пробный провод снимают и получаем примерную длину провода намотки. Отрезаем 10 жил того же провода, провод 0,6-0,8 мм. Отрезки должны иметь идентичную длину. Из отрезков отделяем 5 жил и ими мотаем первую обмотку, точнее одну половину первичной обмотки. Состоит обмотка из 5 витков, мотают вверх по длине каркаса. Затем поверх мотают вторую половину обмотки, которая полностью идентична первой половине.

После мотают вторичную обмотку — 26 витков с отводом от середины, мотают по половинкам, точно так, как мотали первичную. Обмотка мотается 2-я жилами провода 0,7 мм. Выходная мощность преобразователя порядка 200-250 ватт, чего достаточно для очень мощного автомобильного сабвуфера. На выходе можно использовать любые импульсные диоды на 10 Ампер. Дроссель по питанию намотан на кольце от компьютерного БП (желтое кольцо из порошкового железа). Содержит дроссель 7 витков, намотана двумя жилами провода 1 мм. Остальные дроссели (после трансформатора) тоже намотаны на идентичных кольцах (можно также использовать ферритовые кольца и стержни, намоточные данные сохраняются), число витков 7, провод 2 жилы 0,7 мм.

Конечно в рамках небольшой статьи всех тонкостей не рассказать — поэтому заходите на форум по сабвуферам и спрашивайте что непонятно там.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector