Alimentatore per amplificatore per auto, 12/±20 volt 70 watt. Schema, descrizione

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Alimentatore per amplificatore per auto, 12/±20 volt 70 watt. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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La tensione di alimentazione della rete di bordo di un'autovettura è di 12 V. Se impostiamo la resistenza del sistema di altoparlanti su 4 Ohm, la potenza massima che può essere ottenuta con tale tensione di alimentazione sarà di 36 W. Questo è il massimo teorico, presupponendo la connessione a ponte dell'amplificatore e la resistenza zero dei transistor dello stadio di uscita nello stato aperto, cioè praticamente per un amplificatore di impulsi digitali.

Per un amplificatore analogico, la potenza massima non sarà superiore a 20 W per canale quando collegato a ponte.

Per ottenere più potenza, è necessario utilizzare uno stadio di uscita a impulsi che genera un segnale audio utilizzando il metodo della modulazione di larghezza di impulso, oppure ridurre l'impedenza del sistema di altoparlanti. Nel primo caso, il suono conterrà anche una componente ultrasonica di PWM. Saranno necessarie misure più complesse per combattere la distorsione del segnale.

Nel secondo caso, la resistenza della bobina sarà già paragonabile alla resistenza dei fili ad essa collegati, che, in generale, può annullare tali misure. Esiste un altro modo: organizzare un supplemento di tensione nello stadio di uscita rettificando il segnale di uscita e una grande capacità di accumulo. Ma anche questo non è molto buono, poiché è difficile ottenere una risposta in frequenza sufficientemente lineare e la dipendenza del coefficiente di trasmissione della potenza dall'entità del segnale di ingresso potrebbe non essere uniforme.

Naturalmente, tutte le misure sopra elencate per aumentare la potenza di uscita di un amplificatore alimentato da una sorgente a bassa tensione hanno il diritto di esistere e, se eseguite con attenzione e competenza, danno buoni risultati. Ma esiste un modo più tradizionale per aumentare la potenza dell'ULF: semplicemente aumentando la tensione di alimentazione utilizzando un convertitore di tensione e persino organizzando con esso l'alimentazione bipolare.

Questo metodo consente di utilizzare in un'auto non una versione automobilistica di compromesso dell'ULF, ma quasi tutti i circuiti ULF utilizzati in apparecchiature fisse, in grado di fornire una qualità del suono significativamente migliore rispetto ai sofisticati circuiti dei potenti auto-VLF, con amplificatori di tensione sui condensatori e sistemi di altoparlanti a bassa impedenza, perché qualunque cosa dicano tutti gli amanti della fascia HL, il suono migliore proviene da una semplice cascata a tubo singolo senza circuiti di feedback e con un'uscita ad alta impedenza. Ma questo è ovviamente l’altro estremo.

Qualunque sia il circuito dell'ULF "normale" che intendi utilizzare in un'auto, richiede un convertitore di tensione di alimentazione. Questo convertitore dovrebbe produrre una tensione bipolare maggiore, in questo caso ±20 V con una corrente di uscita fino a 4 A. Tale fonte di alimentazione sarà in grado di alimentare un ULF con una potenza di uscita fino a 60-70 W, realizzato secondo ad un circuito tradizionale.

Lo schema schematico del convertitore è mostrato in figura. Lo schema è in gran parte standard. L'oscillatore principale con un circuito PWM per stabilizzare la tensione di uscita è realizzato sul microcircuito A1. La frequenza nominale di generazione è di circa 50 kHz (regolata dal resistore R3). La tensione di riferimento dall'uscita viene fornita all'ingresso del comparatore (pin 1) e, a seconda della tensione sul pin 1, il comparatore modifica la larghezza degli impulsi generati dal microcircuito in modo da mantenere stabile la tensione di uscita. Il valore della tensione di uscita viene impostato con precisione dal resistore di regolazione R8, che genererà questa tensione di misurazione.

(clicca per ingrandire)

Il circuito VD1-C3-R4-R5 forma un circuito di avviamento graduale.

Gli impulsi antifase di uscita vengono rimossi dai pin 8 e 11 di A1 per essere forniti agli stadi di uscita, ma qui vanno prima al driver del transistor di uscita sul chip A2. Il compito di questo microcircuito è amplificare la potenza di questi impulsi, poiché utilizza potenti transistor ad effetto di campo con bassa resistenza a canale aperto. Tali transistor hanno una capacità di gate significativa. Per garantire una sufficiente velocità di apertura dei transistor, è necessario garantire il caricamento e lo scaricamento più rapidi possibile delle capacità dei loro gate; a questo serve il driver su A2.

Lungo il circuito di potenza sono installati grandi condensatori C6 e C7, che devono essere saldati con un filo spesso direttamente nel punto di presa dell'avvolgimento primario del trasformatore.

Per l'opzione che fornisce una tensione di alimentazione bipolare (come nello schema), l'avvolgimento secondario ha una presa dal centro. Questa presa è collegata al filo comune tramite l'induttanza L2. Un raddrizzatore è realizzato utilizzando diodi VD2-VD5 (diodi Schottky), fornendo tensioni positive e negative. In un circuito ad alimentazione singola, l'avvolgimento secondario non ha presa e il terminale negativo del ponte raddrizzatore deve essere collegato a un negativo comune. In questo caso, se è richiesta una tensione di 40V, la resistenza della resistenza R9 dovrà essere doppia rispetto a quella indicata nello schema.

Come base per il trasformatore, viene utilizzato un trasformatore accuratamente smontato e svolto dall'alimentatore di una vecchia TV a colori dei modelli della linea 3-USTST. Va notato che il nucleo del trasformatore è incollato lì abbastanza saldamente e non tutti i tentativi di separarne le metà finiscono con successo. In questo senso, secondo me, è meglio avere due di questi trasformatori (per fortuna ora ci sono molti alimentatori non necessari MP-1, MP-3, ecc.). Per un trasformatore, tagliare il telaio insieme all'avvolgimento e rimuoverlo. Ciò che rimane è il nucleo che, senza telaio e avvolgimento, può essere diviso in modo molto più semplice ed efficiente. Per il secondo trasformatore, rompere e rompere con attenzione il nucleo per non danneggiare il telaio. Come risultato di questa “barbarie” ottieni un buon nucleo e un buon telaio.

Ora riguardo all'avvolgimento. L'avvolgimento deve contenere una corrente elevata, quindi richiede un filo spesso. Per avvolgere l'avvolgimento primario viene utilizzato un filo PEV 0,61 piegato in tre. Per il secondario, lo stesso filo, ma piegato a metà. L'avvolgimento primario è di 5+5 spire, l'avvolgimento secondario è di 10+10 spire.

La bobina L1 non è una bobina, ma un tubo di ferrite posizionato su un filo. L2 - 5 giri di PEV 0,61 piegati in tre su anello di ferrite del diametro di 28 mm.

I rari transistor FDB045AN possono essere sostituiti con altri e la scelta è piuttosto ampia, poiché è richiesta una tensione drain-source massima di almeno 50 V, una corrente di drain di almeno 70 A e una resistenza aperta del canale 8 non superiore a 0,01 Ohm. Utilizzando questi parametri, puoi selezionare molti candidati sostitutivi, ovvero quasi tutti i transistor FET per interruttori di accensione automobilistici e altre cose.

Condensatori C11 e C12 per tensione non inferiore a 25 V, i restanti condensatori per tensione non inferiore a 16 V.

Autore: Gorchuk N.V.

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