Схема підсилювача підсилювача живлення - практичні поради
Ось дуже проста схема імпульсного живлення з IRS2153D для потужних підсилювачів звуку потужністю до 500 Вт. Цей блок живлення замінює великий трансформатор та великі конденсатори фільтру, що знаходяться в джерелах живлення для підсилювачів звуку (hi-fi та PA). Ось схема та докладні пояснення для пристрасних майстрів електроніки.
Попередження: ця збірка призначена для роботи безпосередньо від електромережі! Напруга мережі є небезпечною !
Схема імпульсного джерела живлення для підсилювача з IRS2153D
Перш за все ми можемо представити схему цього надпростого, надлегкого та надкомпактного джерела живлення:
Імпульсний блок живлення від 200 Вт до 500 Вт: схема з IRS2153D
Примітка: на схемі показано IRS2153, але переважно використовувати IRS2153D.
Діаграма була максимально спрощена, щоб гарантувати найбільшу простоту впровадження.
Відновлення галузі
Напруга мережі виправляється стандартним діодним мостом. Запобіжник 4А на 250 В захищає вашу електроустановку у випадку короткого замикання або збою живлення. Цей діодний міст можна відновити за допомогою більшості стаціонарних джерел живлення для ПК ATX. Він повинен витримувати принаймні 4А та 600В, щоб мати достатній запас. Для цього не потрібен радіатор.
Відсутня фільтрація паразитів, які надсилаються назад в електромережу (мережевий фільтр не базується на індукторі загального режиму та конденсаторах X). Це зовсім не заважає ні роботі джерела живлення, ні підсилювача, що живиться від цього джерела живлення.
Схема імпульсного живлення: схема введення
Резистор R2 обмежує струм пуску при запуску, а також перехідну силу для мосфетів Q1 і Q2, які бачать квазікоротке замикання, коли вихідні конденсатори C7 і C8 все ще порожні. Тому настійно рекомендується встановити R2 і реле, яке обходить його приблизно через півсекунди, а то й трохи менше. R2 може становити близько 100 Ом, але 47 Ом або 68 Ом цілком підійдуть.
Спочатку реле повинно бути розімкнуте: воно повинно бути підключене до своїх контактів "НІ" (зазвичай розімкнутих). На мультиметрі не повинно бути безперервності між використовуваними тут контактами. Реле повинно бути 48В: дійсно, оскільки струм, що подається на його котушку, обмежений в роботі приблизно до 10мА (це R6, що обмежує), потрібно вибрати реле 48В. Його опір котушки становить приблизно від 5 до 6 кОм. Реле 24 В потребує подвійного струму, щоб мати 24 В на котушці. Резистор R3 повинен бути відрегульований так, щоб на котушці робочого реле було від 40 до 50 В. Будьте обережні, ви берете це вимірювання під силу !
Приклади 48В реле для використання
Деякі моделі малих реле можуть працювати при напрузі 24 В, оскільки котушка цих малих реле витрачає менше струму (приблизно 10 мА). Отже, R3 є лише для забезпечення правильного натягу котушки. Чим нижчий R3, тим менша напруга на котушці. Щонайменше 80% від номінальної напруги потрібно для забезпечення хорошого контакту реле. Якщо у вас лише 35 В на котушці реле 48 В, це погано (у цьому випадку збільште R3 до 15 к, 22 к і т. Д.).
Напруга постійного струму на С2 і С3 починається з нуля і швидко зростає (заряд через R2). Як тільки цієї напруги буде достатньо, щоб струм, що протікає через R6, був достатнім для перемикання реле, R2 замикається. Реле повинно перемикатись менше ніж за секунду, а R2 не повинен нагріватися взагалі. Якщо ні, перевірте живлення.
R4 і R5 врівноважують напруги на С2 і С3. Ви можете вибрати будь-яке значення від 150 до 470 кОм. Це класичний вузол для напівмостового імпульсного джерела живлення. Більшість джерел живлення ATX використовують такий тип конструкцій. Ви зрозумієте, цей блок живлення натхненний джерелами живлення ATX! Щоб обмежити пульсацію, виберіть мінімум 470uF. Напруга на С2, як і на С3, повинна бути близько 160 В. Між + і - мосту знаходиться приблизно 320В. Попередження: Ви все одно будете робити це вимірювання під напругою !
R6 бачить приблизно 250 В на своїх затискачах і розсіює приблизно 3 Вт, а його температура підвищується до температури приблизно від 80 до 100 ° C. Якщо це вас турбує, ви можете поставити два резистори потужністю 10 кВт 10 Вт послідовно. Ми також можемо додати світлодіод (або два, або три.) Послідовно з R6 для візуалізації напруги. Кілька вольт падіння напруги на світлодіодах незначні порівняно з 250 В на R6. Зверніть увагу на напрямок світлодіодів або світлодіодів, звичайно! Якщо ви хочете зменшити розсіювання, збільшивши його значення (наприклад, 27k), IRS2153 більше не буде достатньо подаватися, як тільки напруга живлення трохи знизиться (мережа до 200-210V.). R6 повинен бути між 15k і 24k, щоб зробити хороший компроміс між розсіяною потужністю та запасом на вхідній напрузі мережі.
R2 і R6 намальовані жовтим кольором, щоб вказати, що вони є силовими резисторами.
Імпульсний блок живлення: управління за IRS2153D
Основна частина імпульсного джерела живлення знаходиться в 2-х транзисторах і регуляторі, виконаному IRS2153D. IRS2153D - це схема управління, призначена для напівмостів. Він містить внутрішній генератор, частота якого регулюється RT і CT. Тут, при 22k та 1nF, частота комутації становить 31kHz, величина, яка ідеально підходить для трансформаторів, відновлених в блоках живлення ПК. Детальніше про IRS2153D, що використовується як джерело живлення такого типу:
IRS2153 містить внутрішній стабілітрон, який обмежує напругу живлення приблизно до 15,3 В. IRS2153 постачається від R6, який забезпечує приблизно 10 мА. Порівняно з первинним 0В (відрізок 4), джерело живлення має бути близько 15В (вимірювання проводиться між відрізком 1 та відвалом 4 IRS2153).
Схема живлення імпульсного підсилювача: каскад управління з IRS2153D
Транзистори Мосфета Q1 і Q2 управляються паралельно через резистор і діодний вузол. Це подовжує провідність (навантаження сітки через резистор 100 Ом), тоді як розрядка сітки здійснюється через діод і, отже, є швидкою. Ви можете вибрати діод 1N4148 або LL4148 (версія CMS 1N4148). Незважаючи на мертвий час, інтегрований в IRS2153, ці набори резисторів і діодів необхідні, щоб уникнути перехідної одночасної провідності двох транзисторів (простріл).
С6 - конденсатор завантажувального ремінця. Виберіть керамічний або пластиковий конденсатор 1 мкФ принаймні 25 В. Враховуючи високочастотні перехідні струми, необхідно уникати використання хімічного конденсатора.
Так само для C5, який служить роз'єднанням джерела живлення від IRS2153. С5 слід розміщувати якомога ближче до IRS2153.
Якщо ви абсолютно прагнете уникати IRS2153 керувати імпульсним джерелом живлення, ви також можете розумно використовувати індуктор загального режиму як імпульсний трансформатор для керування транзисторами MOSFET. Цей фокус дозволяє не використовувати дещо специфічну інтегральну схему. Ось вже перевірена схема:
Імпульсні транзистори живлення
Транзистори Q1 і Q2 забезпечують зниження напруги. Ви повинні вибрати принаймні транзистори 400 В та 10 А. Тут 20N60C3 виробляють 659 В і 20,7 А, що забезпечує достатній запас, а також обмежений нагрів завдяки низькому Rdson. Їх відповідні провідності забезпечуються у фазовому протистоянні (іноді одне, іноді інше) IRS2153. Вони повинні бути змонтовані на радіаторі та ізольовані один від одного шайбою та силіконовою або слюдяною ізоляцією та теплопровідною пастою. Ми можемо підключити радіатор до стоку (коробки) Q1, оскільки цей потенціал стабільний. Злив Q2, зі свого боку, знаходиться в гарячій точці, ізольований лише Q2. Випромінювач повинен мати розміри приблизно 5 х 5 см.
Конденсатор послідовно з трансформатором первинним
С4 - неполяризований конденсатор на 1 мкФ 250 В. Це забезпечує виживання С2 або С3 у разі виходу з ладу транзистора. Більше того, якби робочий цикл не був 50%, то також з'явилася б напруга на С4. Середня напруга на первинному Т1 (і його вторинному теж!) Завжди дорівнює нулю. Отже, напруга на холодній точці первинного (між Т1 і С4) є нічим іншим, як середньою напругою на виході Q1 і Q2 (гаряча точка первинного). Оскільки робочий цикл становить 50%, а напруга збалансована на С2 і С3, напруга на С4 низька (+/- 10 В максимум, виміряний на вольтметрі в положенні постійного струму).
Приклад конденсатора 1 мкФ 250 В.
С4 також відіграє роль в комутації транзисторів Q1 і Q2, незначно впливаючи на форму напруги на первинному трансформаторі. Ви повинні вибрати принаймні 1 мкФ і 250 В.
І зокрема про С4:
Про трансформатор:
Імпульсний трансформатор живлення
Трансформатор є спеціальним для напівмостового імпульсного джерела живлення. Ми всі зацікавлені у тому, щоб вимкнути його із згорілого джерела живлення ATX ПК або яким ми більше не користуємось. Деякі ентузіасти зможуть скасувати вторинну обмотку трансформатора і повністю її переробити. Йдеться про максимум від 10 до 20 обертів. отже можливо в розумні терміни. Первинна індуктивність становить приблизно від 2mH до 5mH приблизно.
На вторинній стороні ви можете вибрати адаптацію до відновленого трансформатора живлення ATX. У цьому випадку потрібно буде підключити масу і діоди до правильних клем трансформатора відповідно до бажаної напруги. Ми можемо отримати на багатьох трансформаторах приблизно +/- 28В, +/- 40В та +/- 56В (це вторинна система з 7 витками, 10 витками та 14 витками).
Силовий трансформатор ATX перемотують вручну, щоб досягти правильної вихідної напруги
Якщо вам цікаво, ви можете поглянути на більш детальну статтю:
Вторинна напруга випрямляється надшвидкими діодами. Випрямлення насправді є дублером напруги, де випрямляється позитивна половина квадратної хвилі і негативна половина квадратної хвилі. Щоб уникнути кріплення на радіаторі (більш нудно), ми можемо задовольнитися тим, щоб паралельно встановити 2 MUR420, встановлені на відстані 1 см один від одного. Вони розподіляють струм досить добре, враховуючи досить хорошу теплову зв'язок. Ці набори з 2 MUR420 можна замінити одним MUR1520, встановленим на радіаторі (достатньо пластини розміром 3 х 3 см).
С7 і С8 - це хімічні конденсатори, які згладжують вихідну напругу. Ви повинні вибрати мінімум 2200 мкФ, якщо хочете випадково уникнути напруги, яка б значно перевищила номінальну напругу. Це трапляється, коли індуктивні навантаження (динамік) направляють енергію назад у джерело живлення. Це явище накачування шини, особливо ймовірно, що це відбувається з підсилювачами класу D.
Якщо імпульсний блок живлення ні до чого не підключений, C7 і C8 залишаться зарядженими протягом тривалого часу. Ми можемо додати резистор паралельно C7 і C8, щоб забезпечити розряд (наприклад, вибирайте між 47k і 470k).
6.3A або 8A запобіжники також можуть бути додані послідовно з виходами, а також світлодіоди послідовно з резистором для позначення вихідних напруг. Послідовний опір може становити від 22 до 100 тис.
І ось вам, симетрична вихідна напруга дозволяє живити ваш підсилювач !
Регулювання вихідної напруги імпульсного джерела живлення
Цей імпульсний блок живлення не має регулювання вихідної напруги. Він поводиться як звичайний блок живлення трансформатора 50 Гц і великі конденсатори. Це забезпечує найбільшу простоту (відсутність контуру зворотного зв'язку на основі опорного значення напруги з діодом стабілітрона або TL431 та оптроном). При повному навантаженні напруга падає на 10-20%, що цілком прийнятно.
Виробництво імпульсних джерел живлення для підсилювачів
Деякі прототипи вже виготовлені, ви можете побачити приклад нижче:
Bonhour, я маю роздуми, щоб знайти підходяще естафету. Тому що 48v є браку. Чи є у вас конкретна довідка для спілкування зі мною? З нетерпінням чекаю вас.
Здрастуйте, я хотів би повідомити вас, що перший мостовий напівмост IR2153 не може працювати. Між контактами 1 і 8 типу 1N4937 (швидке відновлення) відсутній діод. Крім того, конденсатор (зарядний насос) не має правильного значення. Напруга конденсатора повинна бути більше вхідної напруги постійного струму. Або 400 В постійного струму для входу 230 В змінного струму та 250 В постійного струму для входу 120 В змінного струму. Значення конденсатора може становити від 0,1 до 0,22 мкФ.
Привіт, ви праві, IR2153 вимагає зовнішнього діода. Однак, як показано тут, IRS2153 не вимагає зовнішнього діода. Це полегшує використання. Що стосується конденсатора завантажувального ремінця, напруга живлення становить приблизно 15,4 В (внутрішній стабілітрон IRS2153) або 15,6 В (внутрішній стабілітрон IR2153). Отже, конденсатор завантажувального ременя побачить цю напругу, ампутовану зовнішнім порогом діода (IR2153) або втратою Мосфета (IRS2153). Резистор, що живить ІЧ (S) 2153, обмежує струм і дозволяє працювати при 15,4 В або 15,6 В. На схемі цю роль відіграє R6 послідовно із котушкою реле. Що стосується значення, ми, мабуть, справді можемо зменшити його до 100 нФ. Перевірте пульсації блоку живлення IRS2153. сердечно
Привіт, я зробив цю стрічку нещодавно, і у мене проблема, яку я не можу вирішити. Я отримав за допомогою осцилографа прямокутні сигнали 33 кГц на вході та виході трансформатора, коли вихід не був підключений до діодів та вихідних конденсаторів. Додаючи їх, на жаль, я отримав лише 4 в безперервної роботи (замість 35 в), а потім нічого. Вихідна потужність становить 5500 мкФ замість 1100 мкФ, але після перевірки MOS не перегорають. У мене є друга мікросхема, але я не хочу її смажити, якщо проблема є, у вас є пропозиція? Щиро дякую за схему, незважаючи на все
Привіт Hugo49, це можуть бути діоди, які недостатньо швидкі (ніколи не слід використовувати стандартні діоди для вторинного випрямлення). Ви також можете провести тест, підключивши резистор безпосередньо до прямокутної напруги на вторинній стороні трансформатора. Артеріальний тиск не повинен сильно падати. Що стосується значень 5500 мкФ або 1100 мкФ, це не є критичним. Ви можете спеціально поставити галогенну лампу потужністю від 40 до 60 Вт, щоб обмежити струм, що витрачається, і таким чином уникнути поломки (для тестів). сердечно