Например TDA7294

РадиоКот > Схемы > Питание > Блоки питания

ИБП для УМЗЧ сабвуфера.

Автор: Аleks-23, borovikov-fs.com@mail.ru
Опубликовано 10.11.2015.
Создано при помощи КотоРед.

Всем доброго дня! Прошлый раз Aleks-23 опубликовал схему УМЗЧ для сабвуфера мощностью 150Вт. Такой УМЗЧ отлично работает в составе аудиоресивера системы 2+1. (Сделано три таких ресивера и две активных колонки, где в НЧ канале работает такой же усилитель).
Теперь настало время смастерить для него импульсный блок питания мощностью 300Вт. Основой данному блоку питания послужил БП АТХ на микросхеме 2003. Это усечённый вариант известной CG6105D. Ранее были опробованы варианты с IR2151, TL494. В БП с IR2151 нет стабилизации выходного напряжения. В БП на TL494 необходимо добавлять узел защиты от перегрузки, что не всегда удобно. В микросхеме 2003 уже есть встроенная защита от перегрузки. При использовании 2003 в блоке питания, схема включения которой, проще чем наTL494, получается не сложное и вполне надёжное устройство.
Как видим, схема довольно таки проста. Теперь о функциональном составе блока питания. Блок питания состоит из входного фильтра, выпрямителя, емкостей фильтра (одновременно являющихся емкостным делителем напряжения), вспомогательного импульсного блока питания (для питания 2003 и схемы управления инвертором), инверторного каскада, схемы управления инвертором, выходных цепей (вторичных выпрямителей и фильтров).
Схема БП.

Итак сетевое напряжение ~220В через разъём JP1, через бареттер R1 (бареттер служит для ограничения тока заряда конденсаторов С3, С4 при включении устройства, на дальнейшую работу блока питания не влияет), через предохранитель, через фильтр L1, C1 (служит для предотвращения попадания помех от блока питания в сеть) поступает на выпрямительный мост VD1. Далее выпрямленное напряжение поступает на емкостной делитель RU1, RU2, R2, R3, C3, C4.
Делитель необходим для работы полу мостового инвертора. С2 срезает постоянную составляющую, препятствуя попаданию её на импульсный трансформатор TV1. Элементы VT1, VT2, VD4, VD5 вместе с RU1, RU2, R2, R3, С2, C3, C4 образуют полу мостовой инвертор. TV2, VD2, VD3, R4, R5, R6, R7, R8, R9, C5, C6 схема формирования импульсов управления ключевыми транзисторами. С обмоток TV1 2-4, снимаются вторичные напряжения, и через выпрямители VD8-VD19 поступает в нагрузку. В канале +/-50В, L2 является дросселем групповой стабилизации. На микросхеме DD1 2003 собран драйвер управления блоком питания. Частота преобразования 65Кгц. Питание +5В поступает от вспомогательного блока питания на вывод 1 и 4 микросхемы. На вывод 14 через делитель R11, R11-1, R3 поступает напряжение на схему стабилизации выходного напряжения +/-50В. Стабилизация осуществляется по каналу +50В. На вывод 5 поступает сигнал перегрузки блока питания от ТV2 через VD7, R13, R14, R15. C выводов 7, 8 снимается парафазный сигнал и через усилитель тока VT1, VT2, разделительный трансформатор TV2, поступает на ключевые транзисторы полу мостового инвертора.
Резисторами R11и R11-1 устанавливается напряжение +/-50В. Резистором R14 устанавливается ток срабатывания защиты от перегрузки. Ток срабатывания устанавливается примерно 5А.
При срабатывании защиты от перегрузки блок питания переходит в режим ожидания. Защита сбрасывается при отключении питания.
На транзисторах VT3, VT4 и трансформаторе TV3 собран вспомогательный блок питания, от которого питается драйвер инвертора.
Разъём JP2 12В для питания защиты от постоянного напряжения. Разъёмы JP3, JP4 12В для схемы охлаждения УМЗЧ и блока питания. +/-50В подключаются к УМЗЧ при помощи «пап» и «мам» от автопроводки.
Конструкция и детали.
Большая часть элементов взята от старого блока питания АТХ на микросхеме 2003. Эта микросхема очень надёжная и в неисправном блоке питания, как правило исправна. От блока питания применён дроссель фильтра L1, радиаторы, выпрямительный мост, трансформаторы TV2 – TV3, дроссели L3, L4 и пр. Трансформатор TV1 ERL-35 требует доработки. Также доработки потребует дроссель L2. Полностью от блока питания АТХ взят блок питания дежурного режима. При изменении рисунка печатной платы можно применять и другие схемы дежурного режима.
Драйвер блока питания собран на отдельной плате, которая впаивается в основную плату. Выпрямительные диоды VD8-VD11 установлены на отдельный радиатор, закреплённый над платой блока питания.
В трансформаторе TV1 необходимо перемотать вторичные обмотки. Для этого его нужно разобрать. О том, как разобрать трансформатор обсуждалось на различных форумах. Самый простой способ это варить на медленном огне минут 20. После чего аккуратно разъединяем половинки магнитопровода. Если не получается варим ещё. После того как магнитопровод демонтирован, разматываем половину первичной обмотки, как правило 20 витков. Необходимо запомнить фазировку этой обмотки, так ка она потом наматывается вновь. Далее снимаем экран и разматываем полностью вторичные обмотки до следующего экрана. Потом необходимо высушить трансформатор феном. Проводом диаметром 1 мм наматываем 18 витков, потом ещё 18 витков. Средняя точка оставляется длинной 7см. Далее мотаем проводом 0,59мм две обмотки по 4 витка. Потом ворачиваем назад экран и половину первичной обмотки, обязательно соблюдая фазировку. Между обмотками прокладываем изолирующий скотч, который удаляли при разматывании трансформатора. Для фиксации обмоток удобно использовать липкую ленту (скотч) шириной 10мм. Далее собираем магнитопровод, снова используя 10мм скотч, которым скрепляем половинки магнитопровода.
Дроссель групповой стабилизации L2 от блока питания АТХ (желтое кольцо диаметром 28мм). Удаляем с него все обмотки и наматываем одновременно двумя проводами диаметром 1мм 26 витков.

Дроссель L3, L4 готовые от БП АТХ.
Диоды выпрямителя VD8-VD11 устанавливаются на отдельный радиатор через слюдяную прокладку, смазанную теплопроводной пастой КПТ-8. Диоды прижимаются к радиатору алюминиевой пластиной.
У микросхемы 2003 удалены неиспользуемые ножки.
Блок питания в сборе.

Печатная плата блока питания.

Печатная плата драйвера.

 

Порядок сборки и наладка.
Печатные платы можно изготовит разными способами. В моём варианте это медицинский шприц с иглой, у которой напильником спилено остриё. В шприц наливается нитролак НЦ-218 разбавленный растворителем 646 и для цвета добавлены чернила от шариковой ручки. Игла выбирается из расчёта толщины проводников. Лак течёт самотёком. Наловчившись можно нанести рисунок дорожек. При слипании дорожек или монтажных площадок после просыхания лака, можно при помощи шила подкорректировать рисунок, удалив лишнее. Может, получается не так красиво как лутом, но надёжно. Когда платы вытравлены, лак снимается растворителем 646 и зачищается мелкой шкуркой. Затем платы покрываются спирто-канифольным флюсом и лудятся.
Монтаж начинают с перемычек, потом впаиваются резисторы, конденсаторы, разъёмы. Транзисторы VT1 и VT2 инвертора не впаиваются, плата драйвера то же. В первую очередь впаивают детали фильтра, диодный мост, конденсаторы делителя, варисторы и R1, R2, R3. Затем впаиваются детали вспомогательного блока питания. После его сборки нужно его проверить. Для проверки на выход 12В впаивают резистор 0,5Вт 1,5К (параллельно С31). На выход 5В (параллельно С34) впаивают маломощную лампу накаливания 12-28В или резистор 2Вт 470Ом…1К. Лампочка нагляднее. Питание ~220В на блок питания подают через лампу накаливания 40Вт. Включаем БП и замеряем выходные напряжения. На С34 4,8…5,2В, а С31 примерно 18В. Если блок питания не заработал, ищем ошибки.
Далее паяем плату драйвера. После сборки платы драйвера её нужно проверить. Для проверки необходимо на гибких проводниках от вспомогательного БП на плату драйвера подать 12В и 5В согласно схеме. Вывод PR замкнуть на массу. Подать питание на БП и замерить напряжение на выводах 7 и 8 микросхемы 2003. Должно быть примерно 1,4В. Далее вывод +12В через резистор 2,2К соединяем с выводом платы Vin. Замеряем напряжение на 7 и 8 ноге 2003. Должно быть примерно 2,2В. Резистор отпаиваем и снова на выводах 7 и 8 1,4В. Отпаиваем перемычку на землю с вывода РR платы и снова меряем напряжение на 7 и 8 ноге 2003. Должно быть 2,2В. На этом проверка платы драйвера закончена. Плату желательно покрыть лаком НЦ-218. После высыхания лака, плату драйвера можно впаять на своё место.
Далее впаиваем всё остальное.
Для наладки блока питания, потребуются 4 лампы накаливания 24В 5Вт. 2 лампы накаливания 12В с приборной панели автомобиля с током не более 1А. Последовательно с блоком питания в разрыв сетевого провода подключаем лампу накаливания 60Вт. R11 впаиваем 39К. Вместо R11-1 перемычка. R14 пока не впаиваем. К разъёмам JP3, JP4 подключаем лампочки 12В. К выходам +/-50В подключаем лампочки 24В по две включённые последовательно. Включаем питание. Лампа накаливания, включённая последовательно с БП должна загореться и погаснуть. Лампы на выходах должны загореться. Если лампа, включённая последовательно с БП светится в полный накал, необходимо искать проблему в монтаже. Если всё нормально, тогда отключаем питание и вместо лампы 60Вт впаиваем резистор 2Вт 1…6,2Ом, на всякий случай. Включаем питание и замеряем напряжение на выходах +/-50В. Впаивая вместо перемычки R11-1 резистор, увеличивая его сопротивление, подгоняем напряжение +/-50В. Далее подбирая сопротивление R14, добиваются срабатывания защиты при токе примерно 5А. Для этого потребуется регулируемая нагрузка.

Блок питания в сборе с радиатором.

 

 

 

 На фото вариант блока питания, где вместо КД213А применено четыре диодных сборки MOSPEC F12C20C (12А 200В). Оба диода в сборке запараллелены. Два прибора распоожены с верху радиатора, два с низу.
Ну, вот и всё, пожалуй! Вопросы и комментарии приветствуются!

 



Все вопросы в Форум.


ID: 2192

Как вам эта статья?

 Нравится
 Так себе
 Не нравится

Заработало ли это устройство у вас?

 Заработало сразу
 Заработало после плясок с бубном
 Не заработало совсем

34 4 4