Сборка двухполярного блока питания с трансформатором для усилителя
Приветствую, Самоделкины!
В данной статье затронем тему питания усилителя, а точнее попробуем запитать его от трансформатора с двухполярным питанием.
Дальнейшая инструкция взята с YouTube канала «Radio-Lab».
Для примера будем использовать вот такой тороидальный трансформатор с разными напряжениями вторичных обмоток:
Для питания усилителя будет использоваться вторичная обмотка со средней точкой.
Усилитель возьмем АВ класса на микросхеме TDA7293.
У данного трансформатора на вторичных обмотках напряжение переменное, а для питания усилителя необходимо постоянное напряжение. Стоит задача преобразовать переменное напряжение с трансформатора в постоянное и сгладить его. Немного покопавшись на просторах интернета, автором была найдена схема простого выпрямителя с диодными мостом и уже со сглаживающими конденсаторами. В ней нет ничего необычного, схема стандартная.
Специально для данного проекта была нарисована вот такая печатная плата:
Скачать архив с Gerber и LAY файлами можно по этой ССЫЛКЕ или в описании под оригинальным видеороликом автора (ссылка «ИСТОЧНИК» в конце статьи).
Чтобы получить более красивые и качественные платы, их было решено заказать в Китае. Конечно придется подождать некоторое время пока платы доставят. Если не хотите ждать, то можно изготовить платы самостоятельно, в этом в принципе нет ничего сложного. Подробные пошаговые инструкции есть в открытом доступе в том же самом YouTube.
Пока ждем посылку есть время запастись необходимыми радиодеталями. Для данного проекта все компоненты были куплены автором на радиорынке и в интернете, их не так много.
Через некоторое время автор получил посылку с платами.
Как видим платы отличного качества с маской и шелкографией. По качеству все, как и было сделано в чертеже, придраться не к чему. Теперь платы необходимо разрезать. Для резки плат отлично подойдет вот такая мини циркулярная пила с алмазным диском:
Такое приспособление без особых проблем позволяет разрезать пластину текстолита. Вот, что получилось в итоге:
Печатная плата есть, теперь на неё можно устанавливать радиодетали. Следуя схеме необходимо запаять все компоненты на печатную плату. Номиналы деталей подписаны и на схеме, и на самой плате.
Сначала проще установить постоянные резисторы мощностью 0,25Вт. По замеру резистор на 2,7кОм, устанавливаем его на свое место.
Аналогичным образом устанавливаем второй резистор. Потом устанавливаем резисторы 12Ом 2Вт.
Вот и все, постоянные резисторы установлены. Дальше будем запаивать неполярные многослойные конденсаторы 0,1мкФ.
Теперь очередь светодиодов. Их необходимо устанавливать на печатную плату обязательно соблюдая полярность. Соответственно метка минуса присутствует на самом светодиоде в виде скоса юбки, а рисунок корпуса светодиода нарисован на печатной плате.
Полярные электролитические конденсаторы нужно устанавливать соблюдая полярность. Номинал и метка минуса нанесены на корпус конденсатора, а метка плюса имеется на печатной плате.
Конденсатора на 47мкФ 50В в наличии не было, будем ставить 22кфФ 50В, в данном случае это не критично.
Теперь приступаем к установке линейных понижающих стабилизаторов на 12В, один L7812 по плюсу и второй L7912 по минусу.
Линейные понижающие стабилизаторы в процессе работы могут греться, поэтому на плате предусмотрено специальное место под радиаторы.
Дальше будем устанавливать диоды на 10А. Метка катода также имеется и на корпусе самого диода и на плате.
Эти 4 диода включены по схеме диодный мост.
Теперь удобно установить винтовые клеммники.
И осталось установить большие электролитические конденсаторы. Здесь очень важно соблюдать полярность, т.к. при переполюсовке такие конденсаторы могут взорваться в прямом смысле этого слова.
Силовые дорожки, которые были без маски, необходимо усилить припоем. Плату отмываем от флюса и все, модуль собран. Вот так он выглядит:
На печатной плате изготовленной на специальном оборудовании, модуль выглядит как полноценное заводское изделие. В итоге у нас получился так называемый не стабилизированный блок питания с диодным мостом и сглаживающими конденсаторами.
Так же на плате есть двухполярный стабилизированный маломощный выход для питания, например, темброблока, предусилителя, фильтра сабвуфера и т.д., которым требуется двухполярное питание.
На изображениях ниже представлены основные характеристики и схема подключения собранного модуля:
Как вы уже поняли, задача собранного модуля, сделать из переменного напряжения постоянное, которым уже можно запитать модули усилителей и другие дополнительные модули. Теперь нужно подключить собранный модуль и проверить его на работоспособность.
Трансформатор подключается со стороны диодного моста. Маломощные стабилизированные плюс (+) и минус (-) рядом с силовым плюсом (+) и минусом (-). Для примера подключения будет вот такой тороидальный трансформатор с вторичной обмоткой, у которой есть вывод от средины.
В этом трансформаторе есть несколько вторичный обмоток, но нам необходима силовая обмотка на 18+18В. Черный провод — это средняя точка, а красные провода — это края обмотки. При подключении трансформатора главное просто не перепутать и средний провод подключить в одну из средних клемм на плате, а края обмоток в крайние клеммы. Полярность здесь не важна, т.к. напряжение переменное.
Теперь можно попробовать запитать трансформатор от сети 220В. Напряжение высокое, поэтому обязательно соблюдайте технику безопасности.
Как видим, светодиоды на плате засветились, а это свидетельствует о том, что напряжение есть. Светодиоды здесь являются индикаторами наличия напряжения.
Напряжение сети оказалось несколько выше, поэтому на вторичных обмотках трансформатора не заявленные 18В, а почти 19,5В.
На выходе собранной платы напряжение уже постоянное двухполярное, примерно 26+26В и оно выше переменного на входе модуля. А так происходит потому, что мультиметр измеряет действующее значение переменного напряжения, а выпрямление происходит почти до амплитудного, что выше примерно в 1,41 раза.
Теперь осталось попробовать подключить и запитать усилитель. Для примера будет вот такой усилитель на микросхеме TDA7293 с предусилителем, напряжение питания 19,5+19,5В для него маловато, тем не менее работать он будет.
В подключении ничего сложного нет, хоть это и двухполярное питание. Для примера будет подключен один канал усилителя, а второй подключается аналогично.
Более подробно о сборке и испытаниях готового устройства можно узнать из оригинального видеоролика автора:
Испытания показали, что всё нормально работает и играет, посторонние шумы и гудения отсутствуют.
Собранный блок питания удобный и его легко подключать. От него можно запитать как маломощные усилители с двухполярным питанием, так и, например, 2 усилителя на базе микросхем TDA7294 или TDA7293.
В тепловизор можно наблюдать вот такую картину:
Как видите, перегревов нет. Больше всех греется микросхема усилителя и это нормально.
Благодарю за внимание. До новых встреч!
