Преобразователь напряжения для автомобильного усилителя.
(из опыта)

Эти статьи предназначены для начинающих радиолюбителей.
Для любого автомобильного усилителя нужен хороший блок питания - преобразователь напряжения, а в данном случаи преобразует 12 вольт в +/- 35 вольт. Для уменьшения габаритов устройства, преобразование происходит на повышенной частоте. В моем блоке, частота равна 80 кГц. Начнем по порядку.
В Интернете много схем автомобильных преобразователей напряжения. В общем, все схемы повторяют друг друга. Принцип работы у всех один.


Основные отличия:
- выходная мощность;
- выходное напряжение;
- применяемая микросхема управления;
- количество транзисторов в плече (зависит от мощности);
- габариты трансформатора и количество витков;
- Обратная связь (наличие и тип обратной связи);


Не тратьте много времени на поиск идеальной схемы, все схемы (нарисованные без ошибок) будут работать. Я бы порекомендовал обратить внимание на наличие обратной связи и желательно гальванически развязанной (оптронная или трансформаторная). Забегая вперед, скажу, что первый блок питания с гальванической обратной связью, так и не дал нормально работать усилителю. Что я только не делал, но усилитель при увлечении громкости начинал возбуждаться на низких частотах. Переделка ОС на гальванически развязанную (трансформаторная) поставило все на свои места. Все заработало.
Разводка печатной платы сильно влияет на ВЧ помехи на выходе преобразователя и соответственно на выходе усилителя мощности. Разработка своей печатки требует знаний. Возможно, лучше найти готовую печатку. Про свою печатку могу сказать, что она работоспособна на 100% и имеет минимум помех по сравнению с первым вариантом, хотя можно сделать лучше.
Блок управления на микросхеме TL494 начинает работать сразу и без проблем. К применяемым деталям некритичен. На выводах 9 и 10 должны быть прямоугольные импульсы, сдвинутые по времени. На выводе 5 смотрим пилу. Частоту меняем резистором R6 или конденсатором C5.
Трансформатор надо мотать очень качественно, от этого зависит работа всего преобразователя. В форумах я встречал вопросы типа: "греются транзисторы одного плеча" или "сильно падает напряжение при нагрузке". Ответ такой: перематывайте трансформатор. Все эти огрехи были в преобразователи у моего сына. После перемотки трансформатора и изменении количества витков в первичной обмотке все заработало как надо. Как мотать трансформатор я описывать не буду, т.к. в Интернете информации достаточно. У меня трансформатор на трех кольцах, что вообще-то многовато для моего усилителя, но запас карман не тянет. Трансформатор вообще не греется. На выходе трансформатора (до диодов) смотрим трапециидальные импульсы. Дроссели сделаны на основе феррита от блока питания компьютера - 10 витков проводом 1 мм. Диоды Шоттки. Выходные емкости не очень большие, но этого достаточно.
Обратная связь трансформаторная. Почему? Вначале связь была гальваническая, но усилитель с ним работать не хотел. Что б не переделывать печатку, пришлось домотать трансформатор (обмотка связи) и поставить маленький диодный мостик. Наверное, лучше делать на оптроне, что и собираюсь сделать в следующей конструкции.
Вообще то нет ничего сложного в изготовлении преобразователя напряжения. Эти схемы отработаны и хорошо повторяемы. Еще - не зацикливайтесь на расчетах количества витков трансформатора. Глупости все это. В форумах доходит до того, что начинают читать десятые доли витков.


Настройка:
- первое включение проводите через 12 вольтовою лампочку (автомобильная), этим самым вы сбережете свои транзисторы, если в монтаже есть ошибки.
- если есть осциллограф, то посмотрите эпюры на выводах микросхемы и трансформатора (эпюры смотри ниже);
- если Вас что то не устраивает в работе преобразователя, то изменением частоты, резистором R6 (в небольших пределах) добиваемся на первичной обмотке формы импульса, как можно ближе к прямоугольной (чего добиться довольно сложно).
- если изменение частота не помогает (греются мощные транзисторы, сильная просадка напряжения, трещит трансформатор), то снимаем трансформатор и добавляем 1-2 витка.
Должно заработать.
- все измерения проводить под нагрузкой.


Внизу приведены осциллограммы. Надеюсь они помогут начинающим радиолюбителям, которые впервые собирают преобразователь.
Также фотографии печатной платы и файл печатки в формате TraxMaker. Детали обратной связи (диодный мост и конденсатор) сделаны навесным монтажом с свободном от деталей месте.

Вопросы в гостевую.

PS: Обратная связь во втором варианте выполнена навесным монтажом. Платы выполнены по утюжной технологии.

На изготовление трансформатора надо надо уделить особое внимание. Намотку делать, как можно плотнее к сердечнику и распределять витки равномерно по всему кольцу У меня - 3 кольца К45х28х8 (45 – внешний диаметр, 28 – внутренний диаметр, 8 – высота.) из феррита М2000НМ1. Можно – 2 кольца К45х28х12. Первичная обмотка – 4 витка по всему магнитопроводу жгутом из 10 проводов диаметром 1,6 мм, после этого делим жгут пополам. Конец одной соединяется с началом другой полуобмотки. Вторичка – 16 витков жгутом из 4 проводов диаметром 1,2 мм, потом делим пополам. Третья – (обмотка обратной связи) имеет 10 витков провода диаметром 0,2 мм. Провода можно взять другого диаметра и изменить количество жил, так что бы сечение осталось прежним. Магнитопровод можно обмотать слоем изоляции (я использовал лакоткань), что бы не повредить изоляцию провода. Между обмотками тоже слой изоляции. Сверху не обязательно. Смотри рисунок (намотка и соединение выводов трансформатора).

схема
печатка
вид

 

пила на 5 выводе TL494
на 9 и 10 выводе TL494
на 9 (10) выводе и на выходе Тр.
на 9 (10) выводе и на входе Тр.

 

что имеем в итоге
     

 

 

 

 


Hosted by uCoz