Меню

Инвертор для усилителя мощности

Импульсный стабилизированный преобразователь напряжения для автомобильного усилителя

Цитата с Интерлавки:
Данный преобразователь напряжения предназначен для питания оборудования напряжением выше бортового напряжения автомобиля 12 В. Преобразователь имеет четыре независимых стабилизированных (по одному плечу) постоянных напряжения с величиной не более 50 В, поскольку в качестве выпрямительных диодов вторичного питания используются диоды Шотки. Выходные напряжения преобразователя могут соединяться последовательно, для получения двух двуполярных источников питания, используемого в большинстве усилителей мощности звуковой частоты, а так же могут соединяться параллельно, для получения более сильноточного однополярного источника, который может использоваться, например, для питания усилителей мощности радиостанций, а так же комбинировано (см ниже).
Преобразователь развивает на нагрузке суммарную мощность до 500 Вт и использует в качестве силовых ключей две пары транзисторов IRF3205. Частоту преобразования — 60…70 кГц.


Рисунок 1 — принципиальная схема автомобильного преобразователя напряжения
На схеме ошибка! 15 нога микросхемы подключена не к 16, а к 14 ноге (опорное напряжение)

Выходное напряжение преобразователя контролируется оптроном IC1, яркость свечения светодиода которого пропорциональна выходному напряжению. Соответственно изменяется и степень открытия транзистора оптрона, который подает опорное напряжения 5 В, генерируемое самой микросхемой, на вход усилителя ошибки. Если сопротивление нагрузки уменьшается, уменьшается и выходное напряжение, поскольку увеличивается ток. Пропорционально уменьшается яркость свечение светодиода оптрона, транзистор оптрона призакрывается и из за уменьшения напряжения на входе 1 усилителя ошибки микросхемы TL494 увеличивает длительность управляющих импульсов силовых ключей. В результате увеличения длительности импульсов увеличивается действующее напряжение на нагрузке, т.е. она возвращается к первоначальной, установленной подстроечным резистором R4 величине.
При увеличении сопротивления нагрузки происходит обратный процесс — светодиод оптрона светит ярче, тем самым сильнее открывая транзистор оптрона и увеличивая напряжение на входе усилителя ошибки микросхемы TL494 и уменьшая длительность управляющих силовыми ключами импульсов.
Поскольку выходной ток ключевых транзисторов микросхемы ограничен 200 мА в преобразователе используются дополнительные драйверные ключи на транзисторах VT3-VT6. К особенностям данного преобразователя напряжения стоит отнести несколько не обычную цепочку между драйверными транзисторами и силовыми. Эта цепочка позволяет получить на затворах силовых ключей отрицательное напряжение, которое быстрей закрывает силовые ключи, тем самым уменьшая температуру самого силового транзистора.
Кроме этого данный преобразователь напряжения оснащен защитой от перегрузки, датчиком тока которой служит токовый трансформатор TV1, снимаемое напряжение с которого подается на управляющий электрод тиристора VS1. В момент перегрузки наводимое напряжение на токовом трансформаторе откроет тиристор и он зашунтирует управляющее напряжение, подаваемое извне. Транзистор VT2 закроется, закрывая и транзистор VT2 и питание микросхемы TL494 будет снято. Однако оставшееся напряжение на конденсаторе С7 некоторое время будет удерживать TL494 в работоспособном состоянии. Для ускорения разрядки С7 резистор R19, через который тиристор так же будет зашунтировано и напряжение питания микросхемы TL494. Таким образом достигается минимальное время работы преобразователя в критической ситуации.

Получившийся магнитопровод, перед намоткой был хорошенько заизолирован лакотканью.
Далее Первичная обмотка моталась в 8 проводов диаметром 1,5 мм. и состоит из 4 витков (из рассчёта 3 вольта на 1 виток)

Читайте также:  Мощность обогревателя от температуры теплоносителя

После намотки методом прозвонки разделил на две обмотки, каждая из которых состоит из 4 проводов.

Далее всё было хорошенько обмотано той-же лакотканью и намотана вторичная силовая обмотка, она намотана виток к витку в 8 проводов диаметром 0,65 мм. и состоит из 15 витков (на 45 Вольт) (с запасом в 2 витка для лучшей стабилизации при частично разряженном аккумуляторе и падении напряжения питания до 9…9,5 Вольт.
И поверх всех силовых обмоток намотана обмотка питания всей схемы ШИМ и драйверов ключей.
Намотана она в два провода диаметром 0,55 мм. и состоит из 8 витков. Далее прозвонкой определяем конец и начало и соединяем по схеме.
Собственно с трансформатором завершено. Обматываем его хорошенько лакотканью! Получилось СУПЕР!

Далее изготовление платы!

Я изготовлял лазерно-утюжным способом! Берем обратную сторону от самоклеющейся декоративной плёнки (мелованная бумага, чаще всего попадается с надписью «333») и клеим её обратной стороной на плотную бумагу для принтера.

Далее с помощью программы SPRINT LAYOUT печатаем лазерным принтером на получившемся листе. Фольгированный стеклотекстолит сначала следует зачистить мелкой шкуркой (800) и обезжирить ацетоном. Прикладываем ровно наш получившийся рисунок и хорошенько разглаживаем утюгом.
После остывания не на долго помещаем нашу продукцию в воду (чтобы отмочилась бумага, около 1 минуты).

Потом аккуратно, начиная с уголка, отлепляем от текстолита бумагу, платку осматриваем, если есть «косяки», то подправляем (дорисовываем лаком НЦ из шприца), после чего помещаем, а раствор хлорного железа. После того, как платка протравилась, промываем её водой (лучше в мыльном растворе), кладем сушить, далее ацетоном и тряпочкой смываем оставшуюся краску, после чего советую немного зачистить шкуркой!

Получилось в принципе неплохо!

Далее процедура сверления, лужения и набивания детальками. Получилось вот так:

Убедившись, что собранная схема нормально работает можем приступать к впаиванию трансформатора. Получилось вот так:

Немного о дросселях.
Дроссель L1 намотан в 3 провода диаметром 1,5 мм. на жёлтом кольце от компьютерного БП (Компенсационный дроссель) и содержит 15 витков.
Дроссели L2, L3, L4, L5 намотаны на кольцах М3000НМ-1 (К12×6х5) проводом диаметром 1,2 мм., каждый содержит по 20 витков.

Думаю, что моя статейка кому-то понадобиться! По крайней мере это первая моя статья и я старался…!

Чертеж ПП:
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

? Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать!
Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке. Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.

? Полезные и проверенные железяки, можно брать

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

Источник



Инвертор для усилителя мощности

  • Усилители мощности
  • Светодиоды
  • Блоки питания
  • Начинающим
  • Радиопередатчики
  • Разное
  • Ремонт
  • Шокеры
  • Компьютер
  • Микроконтроллеры
  • Разработки
  • Обзоры и тесты
  • Обратная связь
  • Форум
    • Усилители мощности
    • Шокеры
    • Качеры, катушки Тэсла
    • Блоки питания
    • Светодиоды
    • Начинающим
    • Жучки
    • Микроконтроллеры
    • Устройства на ARDUINO
    • Программирование
    • Радиоприемники
    • Датчики и ИМ
    • Вопросы и ответы
    Читайте также:  Подобрать кабель для электродвигателя по мощности
  • Online расчёты
  • Умный дом
  • Видео
  • RSS
  • Приём статей
    • Усилители мощности
    • Светодиоды
    • Блоки питания
    • Начинающим
    • Радиопередатчики
    • Разное
    • Ремонт
    • Шокеры
    • Компьютер
    • Микроконтроллеры
    • Разработки
    • Обзоры и тесты
    • Обратная связь
  • Форум
    • Усилители мощности
    • Шокеры
    • Качеры, катушки Тэсла
    • Блоки питания
    • Светодиоды
    • Начинающим
    • Жучки
    • Микроконтроллеры
    • Устройства на ARDUINO
    • Программирование
    • Радиоприемники
    • Датчики и ИМ
    • Вопросы и ответы
  • Online расчёты
  • Умный дом
  • Видео
  • RSS
  • Приём статей
  • Автомобильный инвертор 1000W для автоусилителя

    Почти все автомобильные преобразователи для усилителей мощности делаются по одинаковым схемам. Эти схемы известны вот уже пол года, но со временем изменению почти не подвергались. Современная элементарная база и высокоточные компоненты обеспечивают бесперебойную работу импульсных схем преобразователей напряжения.

    Этот вариант построен на ШИМ контроллере ТЛ494. Не смотря на то, что микросхема довольно старая, она не уступает место современным, более хорошим аналогам.

    Рабочая частота генератора в районе 50 кГц, сигналы с микросхемы идут на драйвер, который по идее и раскачивает силовые ключи, не давая перегружаться микросхеме. Драйвер также разряжает емкость полевого ключа, это обязательная мера для того, чтобы первый транзистор полностью закрылся, когда открывается второй ключ.

    От количества полевых ключей и габаритных размеров трансформатора (также и от диаметра провода в обмотках) зависит общая мощность инвертора. Нужно учитывать то, что инвертор двухтактный и имеет КПД 70-75%, вся остальная мощность рассеивается в виде тепла.

    Автомобильный инвертор 1000 ватт для авто усилителя, вид со стороныАвтомобильный инвертор 1000 ватт для авто усилителя, вид на трансформатор

    Для получения 1000 ватт, нужно использовать 8 полевых ключей серии IRF3205 (для каждой пары — 300 ватт). Трансформатор намотан на кольце 2000НМ (размеры, к сожалению предоставить не могу). Первичная обмотка состоит из 5х5 витков растянутых по всему кольцу. Для намотки каждого плеча первичной обмотки использованы 20 жил провода 0,6мм. Вторичная обмотка мотается исходя от требуемого напряжения и тока для запитки усилителя мощности. При намотке нужно учесть, что один виток вторичной обмотки дает 2,5-3 Вольта.

    Автомобильный инвертор 1000 ватт для авто усилителя, вид со стороны

    Все полевые ключи готового инвертора устанавливаются на общий теплоотвод, через слюдяные прокладки и шайбы — это обязательная мера.

    Если преобразователь включен, но на выходные не подключена нагрузка, то транзисторы не должны перегреваться, если чувствуется хоть незначительный перегрев, значит имеется неисправный компонент или косяк в схеме.

    Источник

    Устройство автомобильного усилителя

    Часть 1. Преобразователь напряжения

    Несмотря на всё многообразие автомобильных усилителей их схемотехника схожа. Давайте узнаем, как устроен рядовой усилитель для авто.

    Начнём с блока питания или инвертора. Дело в том, что сам усилитель питается от бортового аккумулятора 12V. А усилительная часть требует двухполярного напряжения ±25 вольт, а иногда и больше.

    На печатной плате усилителя обнаружить преобразователь не сложно, его выдаёт тороидальный трансформатор и куча электролитов.

    Преобразователь на плате усилителя CALCELL.

    Преобразователь на плате усилителя Calcell

    А это уже усилитель Lanzar VIBE. Преобразователь занимает половину печатной платы.

    Печатная плата усилителя Lanzar VIBE (Преобразователь)

    В большинстве случаев преобразователь строится на базе микросхемы ШИ-контроллера TL494CN, которую легко обнаружить в блоках питания AT от ПК.

    Читайте также:  10 класс задачи механическая работа мощность энергия

    ШИ-контроллер на плате автоусилителя

    В мои руки попали несколько автоусилителей китайской сборки (CALCELL, Lanzar VIBE, Supra, Fusion). Во всех этих усилителях применялась схема преобразователя весьма похожая на ту, что опубликована в журнале «Радио» («Трёхканальный УМЗЧ для автомобиля», автор В. Горев, №8 от 2005 года, стр. 19-21). Вот данная схема.

    Схема преобразователя автомобильного усилителя

    Отличие данной схемы от тех, что применяются в промышленных образцах автоусилителей — это другая элементная база, а также применение одного вторичного выпрямителя (здесь их два). В серийных образцах также отсутствуют компенсационные дроссели (2L2 — 2L3, 2L4 — 2L5) и, соответственно, электролиты 2С9, 2С10, 2С13, 2С14. От всей этой цепи остаются только ёмкие электролитические конденсаторы на 3300 — 4700 мкФ (35 — 50V) на выходе преобразователя (2С11, 2С12). На входе преобразователя для фильтрации помех от бортовой сети устанавливается П-образный фильтр (LC-фильтр + ёмкостной фильтр). Он состоит из дросселя на ферритовом кольце (2L1) и двух электролитических конденсаторов (на схеме — 2С8, 2С21). Иногда, чтобы увеличить общую ёмкость конденсаторов, ставят несколько конденсаторов и соединяют их параллельно. Конденсаторы выбираются на рабочее напряжение 25V (реже 35V) и ёмкостью от 2200 мкФ.

    Кроме этого в промышленных схемах цепи перевода из дежурного режима в рабочий выполнены на базе маломощных транзисторов. В приведённой же схеме для включения усилителя используется обычное электромагнитное реле на 12V.

    В усилителях CALCELL, Lanzar VIBE, Supra в цепях обвязки микросхемы TL494CN установлена цепь из нескольких биполярных транзисторов. При подаче +12 на клемму REM (Remote — «управление») происходит запуск преобразователя — усилитель включается.

    Схема инвертора — двухтактный преобразователь. В качестве ключевых транзисторов используются полевые N-канальные MOSFET транзисторы (например, IRFZ44N — аналог STP55NF06, STP75NF75) Также могут применяться и более мощные аналоги IRFZ46 — IRFZ48. Чтобы увеличить мощность преобразователя в каждом плече устанавливается по 2, а иногда и по 3 MOSFET-транзистора, а стоки их соединяются.

    Ключевые MOSFET транзисторы и выпрямительные диоды

    Благодаря этому через транзисторы можно прокачать значительный импульсный ток. Нагрузкой стоков полевых транзисторов являются 2 обмотки импульсного трансформатора. Он тороидальный, то есть в виде кольца с обмотками провода довольно большого сечения.

    Импульсный трансформатор преобразователя

    Так как с импульсного тороидального трансформатора напряжение снимается импульсное, то его нужно выпрямить. Для этих целей служат два сдвоенных диода. Один имеет общий катод (MURF1020CT, FMQ22S), а другой общий анод (MURF1020N, FMQ22R). Диоды эти непростые, а быстрые (Fast), рассчитанные на прямой ток от 10 ампер.

    В результате на выходе получаем двухполярное напряжение ±25 — 27V, которое требуется для «раскачки» мощных выходных транзисторов усилителя мощности звуковой частоты (УМЗЧ).

    О важных мелочах. Чтобы отремонтировать автоусилитель в домашних условиях, необходим блок питания на 12V и ток несколько ампер. Я использую либо компьютерный блок питания или блок 12V(8А), который приобрёл для светодиодной ленты. О том, как подключить автомобильный усилитель дома читайте тут.

    Продолжение следует.

    Источник