Меню

Двухполярное питание от аккумулятора автомобиля

Автомобильный усилитель – делаем сами

Простой, довольно мощный и дешевый автомобильный усилитель можно реализовать с минимальными затратами всего за один день. Этот проект призван доказать – на сколько маленьким и дешевым может быть полноценный усилитель для авто. 12- Вольтовые микросхемы с питанием от бортовой сети автомобильного аккумулятора не могут обеспечить нужную мощность для питания сабвуферных головок, следовательно, возникает необходимость применить более мощные усилители с двухполярным питанием.

Основная проблема применения мощных усилителей, заключается в том, что для их запитки нужно будет использовать преобразователь напряжения, который и будет обеспечивать нужные параметры, для питания усилителя.

Инвертор – серьезная вещь и если кто-то собирает его впервые и нет опыта, то с ним лучше не связаться.
В моем случае потребовалось собрать простой усилитель с выходной мощностью 100-120 ватт для питания сабуфера.

Сразу выбор впал на микросхему ТДА7294, хотя изначально планировал на транзисторах реализовать, но если речь идет о сабвуферном усилителе небольшой мощности, то транзисторы уступают микросхемам.
Усилительная микросхема подключена по стандартной схеме, особо останавливаться на сборке усилителя не буду, поскольку ничего сложного в этом нет.

Основные характеристики микросхемы TDA7294 таковы.

Напряжение питания ±10 ±40 В
Диапазон воспроизводимых частот сигнал 3db
Выходная мощность 1Вт
20-20000 Гц
Долговременная выходная мощность (RMS) коэф-т гармоник 0,5%:
Uп = ± 35 В, Rн = 8 Ом
Uп = ± 31 В, Rн = 6 Ом
Uп = ± 27 В, Rн = 4 Ом
60
60
60
70
70
70
Вт
Пиковая музыкальная выходная мощность (RMS), длительность 1 сек. коэф-т гармоник 10%:
Uп = ± 38 В, Rн = 8 Ом
Uп = ± 33 В, Rн = 6 Ом
Uп = ± 29 В, Rн = 4 Ом
100
100
100
Вт
Общие гармонические искажения Po = 5Вт; 1кГц
Po = 0,1-50Вт; 20-20000Гц
0,005 0,1 %
Uп = ± 27 В, Rн = 4 Ом:
Po = 5Вт; 1кГц
Po = 0,1-50Вт; 20-20000Гц
0,01 0,1 %
Температура срабатывания защиты 145 0 C
Ток в режиме покоя 20 30 60 мА
Входное сопротивление 100 кОм
Коэффициент усиления по напряжению 24 30 40 дБ
Пиковое значение выходного тока 10 А
Рабочий диапазон температур 70 0 C
Термосопротивление корпуса 1,5 0 C/Вт

Плата была сделана технологией ЛУТ, дорожки предварительно залудил.

После сборки усилитель нужно проверить, для этого замыкаем вход усилителя с массой блока питания (GND) и подключаем питание. Первый запуск делал от двухполярного блока питания 12 Вольт в плече. Если после запуска никаких взрывов не произошло, то отцепляем вход с массы и подаем звуковой сигнал. Правильно собранная схема работает сразу и никаких настроек не требует.

Читайте также:  Видеокамеры с питанием от регистратора

Конденсаторы (электролиты) подобрать с напряжением не менее 50 Вольт емкость можно и 1000 мкФ, если усилитель планируете питать от импульсных блоков питания, в моем случае конденсаторы на 2200 мкФ Х 50 Вольт. Существует и мастеркитовский набор такого усилителя, но своими руками выходит дешевле.

Второй этап – изготовление инвертора, как право самая сложная часть. Для запитки данной микросхемы был выбран простой вариант инвертора с номинальной выходной мощностью 150 ватт, максимальная мощность – 200 ватт и эти 200 ватт инвертор может обеспечивать довольно долго.

В качестве силовых ключей использованы мощные N-канальные полевые транзисторы серии ИРФЗ44. Схема посторена по стандартному варианту, с применением ШИМ контроллера TL494. Рабочая частота инвертора с таким раскладом компонентов частотнозадающей цепи составляет 50кГц.

Трансформатор – ферритовое кольцо от импульсного блока питания на 150 ватт. Подойдет любое кольцо подходящих размеров, феррит марки 2000НМ или же 3000НМ (с первым вариантом потерь в трансформаторе будет меньше) или же импортные сердечники (советую использовать именно импортные, как в моем случае).

Первичная обмотка состоит из 2х5 витков, намотана 5-ю жилами провода 0,8 мм и растянута по всему кольцу.
Поверх этой обмотки, без каких либо изоляций намотана вторичка – 2х13 витков в 3 жилы тем же проводом (0,8мм).

После намотки очищаем кончики проводов от лакового покрытия, скручиваем их в косичку и залужаем.
Дальше фазируем обмотки, сначала первичку, затем вторичную. Для этого нужно подключить начало первого плеча обмотки к концу второго плеча или наоборот – начало второго, к концу первого. Место стыковки двух плеч – будет отводом от середины, на который подается силовой плюс от аккумулятора.

По тому же принципу фазируем и вторичную обмотку, место стыковки плеч будет отводом от средней точки (GND). Для выпрямления я использовал ультрабыстрые диоды серии MUR460 – 4 штуки. Дросселя после выпрямителя намотаны на ферритовых стержнях, состоят из 7 витков провода 1,2 мм, для удобной намотки можно использовать несколько жил более тонкого провода.

Читайте также:  Диетическое питание технологические карты

Дроссель на шине 12 Вольт намотан проводом 2мм и состоит из 5 витков, намотка делалась на ферритовом стержне от компьютерного блока питания, в принципе сам дроссель именно оттуда.

Дроссели можно также мотать на кольцах подходящего диаметра, как на ферритовых, так и на кольцах из порошкового железа – тоже можно найти в компьютерных блоках питания.

Корпус в моем случае будет взят от промышленного инвертора 12-220 Вольт, но подойдет любой, который по душе.

Источник



Двухполярное питание из однополярного источника напряжения

Как сделать двухполярное питание из однополярного источника: трансформатор с одной вторичной обмоткой

Двухполярное питание из однополярного. Хотел бы в этой статье рассказать как я сделал двухполярное питания используя при этом однополярное. Не так давно я для собственных нужд собрал пару усилителей мощности на микросхеме TDA7294, далее для них нужно было подогнать импульсник с двухполярным питанием.

Электронные компоненты для импульсного блока питания у меня были заготовлены не полностью, а собранные усилители протестировать хотелось уже сейчас. Силового транса с двумя вторичками, да еще и с необходимым мне напряжение, в моем загашнике конечно не нашлось.

Но зато у меня хранились на всякий случай пара мощных трансов, каждый только с одной вторичной обмоткой, и причем на разные напряжения. Вообщето у меня была своя задумка как выйти из этого положения исходя из наличия имеющихся деталей. Поэтому поискав в Интернете дополнительную информацию я начал делать схему, с помощью которой можно было бы с одной вторичной обмотки снять напряжение имеющее две разные полярности.

Конечно в устройстве, которое способно обеспечить двухполярное питание из однополярного, ничего сложного нет, но я думаю для начинающих радиолюбителей он будет полезна:

Необходимые электронные компоненты:

ОБОЗНАЧЕНИЕ ТИП НОМИНАЛ КОЛИЧЕСТВО КОММЕНТАРИЙ
VDS1,VDS2 Выпрямительный диодный мост Любой на нужное напряжение и ток 2 Распространенные KBU-610, KBU-810
C1,C5 Электролит 4700 мкФ 50В 2
C2,C6 Конденсатор неполярный 100 нФ 2 Пленка или керамика
C3,C4 Электролит 470 мкФ 100В 2

Предложенная в этой публикации схема электронного устройства для конвертирования двухполярного питания из однополярного работает только с переменным входным напряжением, входной постоянный ток для нее не приемлем. Принцип работы этого модуля заключается в том, чтобы получить от одной вторичной обмотки трансформатора переменное напряжение с двумя полярными значениями.

Читайте также:  Дежурное питание компьютерного бп


Диоды для выпрямителя выбирайте такие, чтобы выдерживали ток в 2,5 больше, чем максимальный ток потребления усилителя или любого другого устройства куда вы намерены его ставить. В моем распоряжении оказались плоские мостовые выпрямители KBL рассчитанные на ток 15А и напряжение 400V. Вот как на фото ниже:

Это конечно очень жирно, на этот усилитель ставить такие мощные мосты, но для проверки работоспособности аппарата пришлось ставить их. В дальнейшем я их конечно заменю, например, на 4 амперные RBA401У с напряжением 100v, такие мосты свободно обеспечат корректную работу усилителя. Вообщето сейчас выбор мостов большой, не только по электрическим параметрам, но и по типу корпуса.

В случае применения вами данного модуля на устройствах требующих напряжения питания больше 50v, тогда нужно будет установить электролиты C1 и C5 с напряжением соответствующему рабочему напряжению устройства, ну разумеется с запасом. Если у вас не под рукой емкостей с номиналом, который указан на схеме, то можно поставить четыре кондера по 2200µF, соединив параллельно по два в каждое плечо.

Конденсаторы C2,C6 можно ставить пленочные или керамические, отлично подходят высоковольтные конденсаторы с полипропиленовым диэлектриком, которые можно извлечь из ненужных блоков питания применяющихся в компьютере.


В качестве силового источника питания я использовал тороидальный трансформатор, имеющий только одну выходную обмотку с напряжением 30v и потребляемой мощностью мощностью немного больше 55V·A. В итоге, на концах выходной цепи выпрямителя получилось ±43v постоянного напряжения.


Во время тестирования усилителя я его нагрузил по полной, и мощность в нагрузке составила, где то 38W при падении напряжения 24v на максимальной мощности. Но в таком слишком большом падение, ясное дело, виноват маломощный трансформатор. Электронные компоненты установленные на печатной плате были абсолютно холодными.


Снимаем двухполярное питание с одной вторичной обмотки

В заключение хочу сказать, что такое устройство отлично работает, никаких нареканий к нему нет.

Файл печатной платы в формате .lay: Скачать Dvuhpolyarka

Источник