Мощный преобразователь для питания сабвуфера от бортовой сети 12 вольт

Автомобильный усилитель сабвуфера с фильтром и преобразователем

Автомобильный усилитель сабвуфера состоит из трех схем, которые смонтированы на одной печатной плате. Тем самым, усилитель сабвуфера представляет собой моноблок, что очень удобно при встраивании в небольшой корпус.

Сигнал, поступающий на вход усилителя мощности необходимо отфильтровать таким образом, чтобы его частота не была выше 60-200Гц. Для этого в составе усилителя сабвуфера включен фильтр низких частот (ФНЧ). Помимо ФНЧ на плате есть усилитель мощности звуковой частоты и повышающий преобразователь напряжения.

Усилитель сабвуфера с фильтром низкой частоты и преобразователем напряжения

Сейчас я опишу немного подробнее каждый блок автомобильного усилителя сабвуфера.

Повышающий преобразователь

Преобразователь необходим данному усилителю для обеспечения развития мощности большей, чем развил бы усилитель с однополярным питанием от бортовой сети автомобиля +12В. Таким образом, преобразователь позволяет организовать двухполярное напряжение питания ±25В.

Схема примененного повышающего преобразователя была описана мною в статье «Автомобильный преобразователь на TL494 для усилителя НЧ».

Схема автомобильного повышающего преобразователя на TL494

Схема двухтактная, построенная на ШИМ-контроллере TL494. За частоту генерации отвечают элементы R3 и C4. С их номиналами, указанными на схеме, внутренний генератор TL494 работает на частоте 100кГц, частота на выходе контроллера делится на два и на трансформаторе присутствует прямоугольный импульс, образованный силовыми ключами VT3 и VT4 уже с частотой 50кГц. На частоту 50кГц и был рассчитан трансформатор Tr1.

Схема не имеет защиты от короткого замыкания и имеет постоянную ширину импульсов.

На печатной плате усилителя сабвуфера есть незначительные отличия: отсутствует предохранитель F1, предусматривается, что он будет установлен либо на корпусе устройства, либо в колодке автомобиля. Отсутствуют конденсаторы C5, C11 и C12. Присутствуют выходные дроссели. Вместо четырех отдельных диодов Шоттки VD3-VD6 применена диодная сборка и два отдельных диода.

Импульсный трансформатор

Наибольшее затруднение при сборке достается при намотке трансформатора. Попробую объяснить принцип его изготовления.

Я применил в качестве сердечника трансформатора ферритовое кольцо с маркировкой 2000HM и размерами 32?16?12мм.

Первым делом кладем несколько слоев изоляции.

Обматываем изоляцией ферритовый сердечник

Первичная обмотка

Первичная обмотка делится на две половинки. Каждая половинка содержит 5 витков. Так как токи в первичной цепи велики, то необходимо обеспечить хорошее сечение обмоточного провода. Для этого нужно мотать каждую половину 4 жилами провода ПЭТВ-2 диаметром 0.63мм. Я мотал 5 жилами (но это не обязательно и более трудно).

Да, кстати, если ваш сердечник имеет другие габариты и марку материала, то необходимо произвести пересчет минимального количества витков первичной обмотки в программе Lite-CalcIT.

Расчет импульсного трансформатора повышающего преобразователя

Есть два способа намотки. При первом способе мотается 5 витков в один слой, равномерно распределенных по всей длине кольца. Далее делается отвод (это будет средняя точка) и от него мотается еще аналогичный слой с 5 витками, в том же самом направлении. Стоит не забывать про изоляцию между слоями проводов. В итоге мы должны получить две половинки, у которых конец одной соединен с началом другой. Обратите внимание, что соединение средней точки выполняется на печатной плате.

Я воспользовался вторым способом. Он заключается в намотке 5 витков в один слой сразу всеми жилами, в моем случае 10 жилами. Дальше нужно разделить (расщепить, вызвонить) по 5 жил и соединить общую точку так, чтобы конец одной половины соединялся с началом другой половины. Ошибкой будет соединение начала одной половинки с ее же концом, то есть образование короткозамкнутого витка.

Первичная обмотка импульсного трансформатора преобразователя

Вторичная обмотка

Мотается аналогично первичной обмотке, одним из описанных выше способов. Число витков 10+10, двумя жилами провода ПЭТВ-2 диаметром 0.63мм. При таком количестве витков, на холостом ходу повышающего преобразователя, на его выходе присутствует напряжение ±25В, под нагрузкой усилителя сабвуфера оно будет немного проседать. Также выходное напряжение зависит от входного напряжения. При работающем генераторе автомобиля, в моем случае, напряжение на борту составляло +13.5В, а выходное напряжение преобразователя ±26В.

Трансформатор для TL494

Соединение выводов вторичной обмотки на плате.

Соединение выводов импульсного трансформатора на плате преобразователя

Соединение выводов первичной обмотки на плате.

Соединение выводов первичной обмотки трансформатора преобразователя

Дроссели

Через входной дроссель L1 протекает достаточно сильный ток, который может достигать 10 Ампер на пиках, поэтому диаметр провода должен быть не менее 1мм. Мотается дроссель на ферритовом стержне диаметром 5-6мм и имеет 10-20 витков. Также его можно выполнить на кольце из распыленного железа желтого цвета.

Выходные дроссели аналогичные, диаметр провода может быть меньше (0.7-0.8мм и более) из-за меньшего тока, протекающего через них.

Я применил стержневые дроссели, от старых импульсных блоков питания.

ФНЧ для сабвуфера

Компоненты и охлаждение

Все номиналы указаны в схеме.

Все резисторы мощностью 0.25Вт за исключением R4, R9 и R10, их мощность 2Вт.

Неполярные конденсаторы могут быть керамическими.

В качестве диодной сборки необходимо применить Шоттки с током 2?5А и напряжением 100В, например MBR10100CT.

VD4 и VD5 должны быть также диодами Шоттки, либо очень быстрыми импульсными диодами на ток не менее 3А и напряжение не менее 100В. Подойдут SR5100, SF56, UF5408 и им подобные.

На силовые ключи VT3 и VT4 необходимо установить небольшую алюминиевую пластинку через изоляционные втулки и прокладки. После установки теплоотвода нужно проверить сопротивление между фланцами ключей и радиатором, сопротивление должно быть бесконечным.

Фильтр низких частот

Активный фильтр НЧ собран на сдвоенном операционном усилителе (ОУ) широкого применения NJM4558D. Нет необходимости в автомобильном усилителе сабвуфера применять дорогостоящие малошумящие ОУ.

Фильтр низкой частоты (ФНЧ) для сабвуфера

Напряжение питания ФНЧ однополярное, поэтому он запитан от одного плеча преобразователя. Ограничительный резистор R8 и стабилитрон VD1 стабилизируют напряжение на уровне +15В. Резистор R8 может быть мощностью 0.25Вт, так как на нем рассеивается малое количество мощности (на плате я установил резистор 2Вт – ошибочно).

Канал U1.1 включен в инвертирующем режиме с ООС. На неинвертирующий вход подано напряжение смещения, равное половине напряжения питания (+15В), тем самым давая возможность работать, как с отрицательной полуволной, так и положительной полуволной.

Коэффициент усиления фильтра равен 3. Частота среза ФНЧ находится в районе 60Гц. Ток потребления NJM4558D всего 3.5мА.

Для увеличения частоты среза необходимо уменьшить одновременно емкости C4, C6 и C8.

Резистором R11 можно установить необходимую амплитуду сигнала, поступающего на вход усилителя мощности звуковой частоты. Также он частично изменяет частоту среза, так как совместно с конденсатором C8 образует ФНЧ.

Усилитель мощности звуковой частоты

В качестве УНЧ применена схема усилителя Дорофеева. Про его сборку я подробно писал в статье «Качественный усилитель класса B».

Усилитель Дорофеева для сабвуфера

Все номиналы компонентов представлены на схеме, дефицитных элементов в ней нет. Резистор R11 мощностью 1Вт, остальные резисторы мощностью 0.25Вт.

Неполярные конденсаторы могут быть керамическими, разницы в качестве звука при прослушивании вы не увидите, тем более в автомобиле и на низких частотах.

При замене транзисторов на аналоги, обязательно проверяйте расположение выводов, так например транзисторные пары TIP42-TIP41 и КТ818-КТ819 по параметрам могут заменять друг друга, но имеют разную цоколевку.

Транзисторы необходимо установить на радиатор через изоляционные прокладки и втулки. Площадь теплоотвода должна быть 600см 2 . Для проверки я использовал алюминиевую пластинку с площадью охлаждаемой поверхности 70см 2 .

Сабвуфер для машины

Сабвуфер для авто

Печатная плата

Печатная плата автомобильного сабвуфера разведена известным в сети радиолюбителем под ником DTS.

Печатная плата кому-то может показаться неудобной, но DTS разводил ее под свои нужды, параметры и габариты. В любом случае, можно развести свой вариант. Я лично использовал печатную плату от DTS, мне нравится ее компоновка и размеры.

Хочу заметить, что плата имеет множество перемычек, поэтому будьте внимательны при повторении схемы, не забывайте их впаять.

После монтажа обязательно нужно смыть остатки флюса (канифоли).

Печатная плата автомобильного усилителя сабвуфера

Рекомендации по сборке

Сборку автомобильного усилителя сабвуфера необходимо начинать с повышающего преобразователя. Выполнив монтаж компонентов, необходимо проверить его, нагрузив выход резистором с сопротивлением 50-70Ом.

Убедившись в исправной работе преобразователя, приступаем к сборке фильтра НЧ и усилителя мощности.

Наладка усилителя мощности осуществляется установкой напряжения постоянного тока на базах VT1 и VT2 относительно общей точки (GND) в районе 0.4-0.5В. Более подробно о наладке рассказано в указанной выше статье.

Преобразователь для автомобильного сабвуфера.

Усилители мощности

Преобразователь напряжения – одна из основных частей автомобильных усилителей высокой мощности. Преобразователь напряжения обеспечивает нужные параметры питания для автомобильных усилителей высокой мощности. Любой электронщик знает, что от напряжения 12 Вольт (напряжение в бортовой сети автомобиля) не реально получить больше 18 ватт звуковой мощности на нагрузку 4 Ом, но для питания мощных сабвуферных головок 18 ватт явно мало, ведь иногда мощность головок по несколько тысяч ватт.

Читайте также  Роза из пластиковой бутылки

ПН

Преобразователь напряжения является блоком питания для усилителя и последующих частей (фильтр, сумматор, блоки предварительных усилителей и стабилизаторов). Для строения автомобильных усилителей малой мощности (80-120 ватт) можно использовать схему довольно простого, но хорошего двухтактного преобразователя, построенной на микросхеме TL494.

TL494 – двухтактный ШИМ контроллер, посключен по схеме генератора импульсов, частота которого определяется подбором компонентов цепи R3/C4. Советуется настроить генератор на частоту 45-60кГц.

Снимок17

Трансформатор мотается на подходящем по размерам кольце, в моем случае использовано ферритовое кольцо (импортное) от импульсного источника питания с мощностью 150 ватт. С таким сердечником, можно получить мощность 200-220 ватт, но я делал инвертор для усилителя на микросхеме TDA7294, следовательно, инвертор имеет двойной запас по мощности.

Силовые ключи серии IRFZ44, можно заменить на любые другие, к примеру IRFZ40/46/48, IRF3205, IRL3705 или на любые аналогичные. Номинальна мощность инвертора с указанными ключами составляет 150 ватт, максимальная мощность – 200. Если заменить полевые ключи на IRF3205, то легко можно снять выходную мощность 300 ватт с одной парой транзисторов, но возможно, придется подобрать сердечник с более большими размерами.

Снимок18

В качестве сердечника для импульсного трансформатора, можно использовать ферритовые кольца с проницательностью от 1500 до 3000НМ, оптимальный вариант 2000НМ – с ним гораздо меньше потерь в трансформаторе.

Первичная обмотка намотана 5-ю жилами провода 0,8 мм и состоит из 2х5 витков. Обмотка растянута по всему кольцу. Точно также мотается и вторичная обмотка, которая состоит из 13 витков, намотана тем же проводом, но количество жил всего три.

Снимок19

ВАЖНО! первичную и вторичную обмотку обязательно мотать в том же направлении. После намотки нужно сфазировать обмотки.

Первичная цепь, по сути, состоит из двух равноценных обмоток по 5 витков каждая. Теперь нужно подключить конец одной из этих обмоток к началу второй обмотки, место стыковки у нас и есть отвод от середины. Точно по такому же принципу подключаем и обмотки во вторичной цепи, там уже место стыковки , это средняя точка – GND

Входной дроссель может быть намотан на кольце феррита, состоит из 7 витков провода 1,5 мм. Обмотку дросселя можно мотать также и на кольцах из порошкового железа или ферритовом стержне с диаметром не менее 4мм и длиной от 25мм.

Выходные дросселя использовал готовые, от компьютерных блоков питания. Намотаны на стержнях (ферритовых) с длиной 2,5см и состоят из 8 витков провода 1мм.

Мощный преобразователь для питания сабвуфера от бортовой сети 12 вольт

Пожалуй, самая трудная часть конструкции усилителей для питания канала сабвуфера от бортовой сети 12 вольт. О нем немало отзывов в разных форумах, но таки сделать реально хороший преобразователь по советам знатоков очень трудно, в этом убедитесь сами, когда дело дойдет этой части конструкции. Для этого я решил остановится на сборке преобразователя напряжения, пожалуй это будет самым подробным описанием, поскольку в ней изложен двухнедельный труд, как говорят в народе — от <<А>> до <<Я>>.
Схем преобразователей напряжения море, но как право после сборки появляются дефекты, неполадки в работе, непонятные перегревы отдельных деталей и частей схемы. Сборка преобразователя у меня затянулась на две недели, поскольку в основную схему были внесены ряд изменений, в итоге я смело могу заявить, что получился мощный и надежный преобразователь.
Основной задачей была построить преобразователь на 300-350 ватт для питания усилителя по схеме Ланзара, все получилось красиво и аккуратно, все кроме платы, химия для травления плат у нас большой дефицит, поэтому пришлось использовать макетную плату, но не советую повторять мои мучения, паять проводку для каждой дорожки, лудить каждую дырочку и контакт — работа не из простых, об этом можно судить посмотрев на плату с обратной стороны. Для красивого внешнего вида на плату был приклеен широкий зеленый скотч.

Мощный преобразователь для питания сабвуфера от бортовой сети 12 вольт

ИМПУЛЬСНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

Основная перемена в схеме — импульсный трансформатор. Почти во всех статьях самодельных сабвуферных установок трансформатор делают на ферритовых кольцах, но кольца иногда не доступны (как в моем случае). Единственное, что было — альсиферовое кольцо от высокочастотного дросселя, но рабочая частота этого кольца не позволяла использовать его в качестве трансформатора в преобразователе напряжения.

Тут мне повезло, почти даром получил пару компьютерных блоков питания, к счастью в обеих блоках были полностью идентичные трансформаторы.

В итоге было решено использовать два трансформатора в качестве одного, хотя один такой трансформатор может обеспечить желаемую мощность, но при намотке обмотки просто на просто не влезли бы, поэтому было решено переделывать оба трансформатора.

В начале, нужно снять сердечек, на самом деле работа достаточно простая. Зажигалкой греем ферритовую палку, которая замыкает основной сердечек и после 30 секунд жаркого клей плавится и ферритовая палка выпадает. От перегрева свойства палки могут изменится, но это не так уж и важно, поскольку палки в основном трансформаторе мы использовать не будем.

Так делаем и со вторым трансформатором, затем снимаем все штатные обмотки, очищаем выводы трансформаторов и спиливаем одну из боковых стенок обеих трансформаторов, желательно спилить свободную от контактов стенку.

Следующей частью работ, является приклеивание каркасов. Место крепление (шов) можно просто обмотать изолентой или скотчем, использовать разнообразные клеи не советую, поскольку это может помешать вставке сердечника.

Опыт в сборке преобразователей напряжения был, но тем не менее этот преобразователь выжил с меня все соки и деньги, поскольку в ходе работ было угроблено 8 полевиков и во всем был виноват трансформатор.
Опыты с количеством витков, технологии намотки и сечению проводов привели к радующим результатам.
Итак самое трудное — намотка. На многих форумах советуют мотать толстую первичку, но опыт показал, что для получения указанной мощности много не надо. Первичная обмотка состоит из двух полностью идентичных обмоток, каждая из них намотана 5-ю жилами провода 0,8мм, растянута по всей длине каркаса, но торопиться не будем. Для начала берем провод с диаметром 0,8мм, провод желательно новый и ровный, без изгибов (хотя я использовал провод от сетевой обмотки тех же самых трансформаторов от блоков питания).

Далее по одному проводу мотаем 5 витков по всей длине каркаса трансформатора (можно также мотать жгутом все жилы вместе). После намотки первой жилы, ее нужно укрепить, просто накручиванием на боковые выводы трансформатора. После уже мотаем остальные жилы, ровно и аккуратно. После окончания намотки, нужно избавится от лакового покрытия на концах обмотки, это можно сделать несколькими способами — греть провода мощным паяльником или сдирать лак по отдельности с каждого провода монтажным ножом или бритвой. После этого нужно залудить кончики проводов, сплетаем их в косичку (удобно использовать плоскогубцы) и покрываем толстым слоем олова.
После этого переходим ко второй половине первичной обмотки. Она полностью идентична с первой, перед ее намоткой первую часть обмотки покрываем изолентой. Вторая половина первичной обмотки тоже растянута по всему каркасу и намотана в том же направлении, что и первая, мотаем по тому же принципу, по одной жиле.

После окончания намотки нужно сфазировать обмотки. У нас должна получится одна обмотка, которая состоит из 10 витков и имеет отвод от середины. Тут важно помнить одну важную деталь — конец первой половины должен присоединится с началом второй половинки или наоборот, чтобы не возникли затруднения при фазировке, лучше все делать по фотографиям.
После усердной работы первичная обмотка наконец готова! (можно попить пивка).
Вторичная обмотка — тоже требует большого внимания, поскольку именно она будет питать усилитель мощность. Намотана по тому же принципу, что и первичная, только каждая половинка состоит из 12 витков, что вполне обеспечивает на выходе двухполярное напряжение 50-55 вольт.

Обмотка состоит из двух половинок, каждая намотана 3-я жилами провода 0,8 мм, провода растянуты по всему каркасу. После намотки первой половинки обмотку изолируем и поверх мотаем вторую половину в том же направлении, что и первую. В итоге у нас получаются две одинаковые половинки, которые фазируются таким же образом, как первичка. После выводы очищают, сплетают и запаивают друг к другу.

Читайте также  Суфле из обычного мыла

Один важный момент — если решили использовать другие разновидности трансформаторов, то следите, чтобы у половинок сердечка не было зазора, в следствии опытов, было обнаружено, что даже малейший зазор в 0,1мм резко нарушает работу схемы, ток потребления возрастает раза в 3-4, полевые транзисторы начинают перегреваться так, что кулер не успевает охладить их.

Готовый трансформатор можно экранировать медной фольгой, но особо большой роли это не играет.

В итоге получается компактный трансформатор, который с легкостью способен отдавать нужную мощность.

СХЕМА

Схема устройства не из простых, начинающим радиолюбителям не советую связаться с ним. Основа как всегда генератор импульсов, построенный на интегральной микросхеме TL494. Дополнительный усилитель на выходе построен на паре маломощных транзисторов серии ВС 557, почти полный аналог ВС556, из отечественного интерьера можно применить КТ3107. В качестве силовых ключей применены две пары мощных полевых транзисторов серии IRF3205, по 2 полевика на плечо.

Транзисторы установлены на небольшие теплоотводы от компьютерных блоков питания, заранее изолированы от теплоотвода специальной прокладкой.
Резистор 51 ом — единственная деталь схемы, которая перегревается, поэтому резистор нужен на 2 ватта (хотя у меня всего 1ватт), но перегрев не страшный, это никак не влияет на работу схемы.
Монтаж, особенно на макетной плате очень занудный процесс, поэтому лучше все делать на печатной плате. Плюсовые и минусовые дорожки делаем пошире, затем покрываем толстым слоям олова, поскольку по ним будет протекать немалый ток, тоже самое и со стоками полевиков.
Резисторы на 22 ома ставим на 0,5-1ватт, они предназначены для снятия перегруза с микросхемы.

Ограничительные резисторы тока затвора полевиков и ограничительный резистор тока питания микросхемы (10ом) желательно на пол ватта, все остальные резисторы можно на 0,125ватт.

Частоту преобразователя задают при помощи конденсатора 1,2nf и резистором 15к, уменьшением емкости конденсатора и увеличением сопротивления резистора можно поднять частоту или наоборот, но с частотой желательно не играть, поскольку может нарушится работа всей схемы.
Выпрямительные диоды использованы серии КД213А, они лучше всех справлялись, поскольку из за рабочей частоты (100 кГц) чувствовали себя отлично, хотя можно использовать любые быстродействующие диоды с током не менее 10 ампер, также возможно использовать диодные сборки шоттки, которые можно найти в тех же компьютерных блоках питания, в одном корпусе 2 диода, которые имеют общий катод, таким образом для диодного моста вам понадобится 3 таких диодных сборок. Еще один диод установлен на питание схемы, этот диод служит защитой от переплюсовки питания.

Конденсаторы, к сожалению, у меня с напряжением 35 вольт 3300 мкф, но напряжение лучше подобрать от 50 до 63 вольт. На плечо стоят два таких конденсатора.
В схеме использовано 3 дросселя, первый для питания схемы преобразователя. Этот дроссель можно намотать на стандартных желтых кольцах от блоков питания. Равномерно по всему кольцу мотаем 10 витков, провод в два жила по 1 мм.

Дроссели для фильтрации вч помех уже после трансформатора, содержат тоже 10 витков, провод с диаметром 1-1,5мм, намотаны на тех же кольцах или на ферритовых стержнях любой марки (диаметр стержней не критичен, длина 2-4см).
Питание преобразователя подается при замыкании провода Remote Control (RЕМ) на плюс питания, этим замыкается реле и преобразователь начинает работать. У меня использовались два реле, соединенных параллельно на 25 ампер каждая.

Кулеры припаяны на блок преобразователя и включаются сразу после включения провода RЕМ, один из них предназначен для охлаждения преобразователя, другой для усилителя, можно также один из кулеров установить в обратном направлении, чтобы последний выводил из общего корпуса теплый воздух.

ИТОГИ И ЗАТРАТЫ

Ну, что тут говорить, преобразователь оправдал все надежды и затраты, работает как часы. В следствии опытов, он смог отдавать честные 500 ватт и смог бы больше, еслиб не умер диодный мост блока, которым питал преобразователь.
В общей сложности на преобразователь было потрачено (цены указаны для общего числа деталей, а не для одного)

  • IRF3205 4шт — 5$
  • TL494 1шт -0,5$
  • ВС557 3шт — 1$
  • КД213А 4шт — 4$
  • Конденсаторы 35в 3300мкф 4шт — 3$
  • Резистор 51ом 1шт — 0,1$
  • Резистор 22ом 2шт -0,15$
  • Макетная плата — 1$

Из этого списка диоды и конденсаторы достались даром, думаю кроме полевиков и микросхемы все можно найти на чердаке, попросить у друзей или в мастерских, таким образом цена на преобразователь не превосходит 10$. Купить готовый китайский усилитель для саба со всеми удобствами можно за за 80-100$, а товары известных фирм стоят немало, от 300 до 1000$, взамен можно собрать усилитель идентичного качества всего за 50-60 $ даже меньше, если знаешь откуда брать детали, надеюсь смог ответить на многие вопросы.

Преобразователь для компьютерного сабвуфера в машину

Всем привет, хочу рассказать и показать один из вариантов преобразователя для подключения небольшого компьютерного сабвуфера к машине.

Схема, плата и мои мысли будут по ссылке в описании под видео.

Многие просто покупают инвертор 12В — 220В и уже от 220В запитывают сабик. Да, это просто но этого варианта есть недостатки, например этот инвертор постоянно подключен к аккумулятору и на холостом ходу(когда магнитола отключена) у него всегда есть собственное потребление. Значит если вы зимой поставили машину в гараже на пару недель из-за морозов или командировки, то АКБ разрядится и завести машину зимой без подзарядки точно не получится. Эту проблему можно решить взяв сигнал включения магнитолы и через обычную реле с контактами на 30 А подавать питания на инвертор при включении магнитолы. Но инвертор стоит денег, а у радиохламера вроде меня всегда есть почти все детали, плюс АлиЭкспресс и свободные зимние вечера для изготовления очередной самоделки.

Я решил собрать преобразователь из однополярного напряжения +12В в двуполярное полюс — минус 20В.
Тем самым это даёт возможность спрятать преобразователь в корпусе сабика.

При вскрытии сабика выяснилось, что сабик всё таки не умер в результате проведённого вскрытия :)
и питается он от двуполряного напряжения плюс-минус 20В.

Как выяснилось в процессе эксплуатации именно этот сабик слабоват, но речь идёт о преобразователе и изменив выходное напряжение и мощность легко можно пристроить сабик гораздо мощнее.

Работает преобразователь примерно так:
Основное(силовое питание конкретно в моём случае подключается проводом не менее 1 мм. кв.) подаётся на схему через предохранитель FU1. Диод VD1 включен во встречном направлении для защиты от переплюсовки. Если будет подано обратное напряжение, то диод откажется открыт и весь ток потечёт через его переход. Этот ток будет достаточно большой, что вызовет перегорание предохранителя FU1. Цепь разорвётся, преобразователь обесточится и не сгорит.

Далее напряжение фильтруется фильтром C1, L1,C2-C5. Затем поступает на среднюю точку трансформатора Т1, так же через резистор R2 на 12 ногу DA1. При этом на 13 выводе DA1 появится опорное напряжение +5В которое через резисторы R4 и R3 подаётся на 4 ногу DA1 и блокирует работу ШИМа. На 9 и 10 ногах отсутствуют ШИМ сигнал и преобразователь не работает.

Что бы включить работу преобразователя нужно подать напряжение +12В на резистор R14. Это нужно для того, что бы при выключенной магнитоле преобразователь не разряжал АКБ на холостом ходу. За пару недель, пока большие морозы или вы в командировке, АКБ может так изрядно похудеть. Об этом обычно умалчивают ютуберы, расхваливаю свою самоделку.

Сигнал включения берётся от самой магнитолы (сейчас во всех магнитолах есть выход +12 В при включении самой магнитолы для управления усилителем). Так вот это сигнал +12 подаётся на управление включением преобразователя на резистор R14, далее на базу VT7, он открывается и подаём минус через резистор R3 на 4 ногу. Конденсатор при этом плавно разряжается и происходи мягкий старт преобразователя, исключающий ударные нагрузки на силовые элементы. Этот момент тоже многие самоделкины считают лишним, а зря.
На 4 ноге появился минут питания (логический 0) и микросхема стартанула. Частота ШИМа задаётся резистором R1 и конденсатором C8. Чем больше их номиналы, тем меньше частота ШИМа. Рассчитывается это в программе СТАРИЧКА51. Я лично предпочёл частоту не больше 36 кГц. и это моё личное мнение и я его ни кому не навязываю!

Читайте также  Омлет с ветчиной

ШИМ заработал и на его 9 и 10 ногах появились ШИМ сигналы с максимальным заполнением, в этой схеме нет стабилизации выходного напряжения. Далее ШИМ сигнал поступают через резисторы R5, R6 на простенькие драйвера собранные на R7,R8. VD1,VD2. VT1,VT2, которые быстро разряжают затворы транзиторовVT3,VT5 (в моём случае) при закрытии транзисторов. Эти транзисторы открываются и коммутируют переменный высокочастотный ток в первичной обмотке Т1.

Далее со вторичной обмотки переменное напряжение выпрямляется быстрыми диодами VD4-VD7 и фильтруется фильтром C12,C13. L1,L2. C14-C23.

На выходе получаем постоянное двухполярное напряжение плюс-минус 20 В при среднем входном 13,5В. Это зависит от намоточных данных транса и частоты ШИМа.

Подключаем к сабику и слушаем музыку.
Настройка: Это процесс для новичков может быть немного сложен, я тоже в первый раз столкнулся с определёнными сложностями.
Основной критерий это выбор частоты и намоточные данные трансформатора. Я предпочитаю в таких не сложных схемах небольшую частоту преобразования, не больше 36 кГц. В этом случае выходным полевикам с бюджетным драйвером гораздо легче открываться и закрываться с минимально пологими фронтами. Чем больше частота, тем более пологие фронты ШИМ будут на затворах и тем сильнее начнут греться транзюки. Это при использовании бюджетного драйвера на одном транзюке, из личного опыта!

С частотой определись, дальше нужно обязательно знать реальную марку и проницаемость используемого сердечника!
Следующие изображения приведены в качестве примера расчёта и не могут быть взяты за основу в вашем случае. У меня получились совершенно другие значения путём подбора.

Открываем браузер и он-лайн делаем расчёт частоты ШИМа

Преобразователь для компьютерного сабвуфера в машину

Это всё показано только в качестве примера.

В моём случае продавец не знал проницаемость сердечника и на самом кольце тоже не было ни какой маркировки! И мне пришлось подбирать намоточные данные!

Если всё правильно, то на холостом ходу(без нагрузки) ни чего не греется, а под максимальной нагрузкой радиаторы греются не больше 70 градусов.

Если нет, то нужно скорректировать расчёты.
Например если греется даже на холостом ходу, то сердечник явно уходит в насыщение и нужно добавить кол-во витков в первичную обмотку и возможно изменить кол-во витков вторичной.

А если не держит нагрузку и сильно проседает выходное напряжение, то скорее всего нужно будет уменьшить кол-во витков первичной обмотки. Это из личного опыта и я ни кому это не навязываю!

Резисторы:
R2 15-25 Ом мощностью 0,25 — 0,5 Вт.
R1,R3-R12,R14 Номиналы согласно схемы мощностью 0,125-0,25 Вт, например МЛТ 0,125.
R13 Сопротивление снаббера рассчитывается в программе, например старичка51, мощностью не менее 2 Вт. Например МЛТ 2.

Диоды:
VD1 Любой мощный с током от 10(лучше от 15 Ампер) и обратным напряжением от 40 В. Например можно поставить сдвоенный диод от компьютера 16С40, 20С40, в корпусе ТО-220 или 30С40 в корпусе ТО-247.
VD2-VD3 IN4148 или его аналоги
VD4-VD7 Быстрые диоды КД213А-В, можно и КД2999А. Так же можно любые быстрые диоды с током от 10 Ампер(с запасом) и обратным напряжением не ниже 200 В.

Транзисторы:
VT1-VT2 BC556 или его аналоги.
VT3-VT6 IRFZ44 или иго аналоги с максимальным напряжением Сток-Исток не ниже 50 В и током от 25 А и ёмкостью затвора 1 -1,5 пФ.

Конденсаторы:
С1 Плёночный ёмкостью 1 мкФ напряжением от 50 В, например К73-17.
С2-С5 1000-2200 мкФ электролитические напряжением не ниже 25 В, например К50-35.
С 6 Керамический 100 нФ напряжением от 25 В.
С7,С9 Электролит 22мкФ напряжением не ниже 25 В. Например К50-35.
С10 Емкость конденсатора снаббера рассчитывается в программе, например старичка51 исходя из заданных параметров.
С12,С15 100 нФ керамика напряжением от 50 В.
С16-С23 Электролиты 1000 мкФ напряжением не ниже 35 В. Например К50-35.

Микросхема:
DA1 TL494 или его полный аналог, например КА7500.

Дроссели:
L1-L3 Не заморачивался с расчётами, взял готовые от компьютерного блока питания. В моём случае подошли, но это не означает что и в вашем случае подойду тоже. У меня частота моего преобразователя была близкой к частоте комп БП, с которого я взял дросселя.

Трансформатор:
Т1 В моём случае я мотал его на неизвестном мне кольце размером 40х25х11 и отхватил не мало секса с подбором намоточных данных.
В вашем случае нужно знать проницаемость и марку сердечника, так же частоту работы ШИМа и номинальный ток нагрузки. Открываете программу старичка51, вносите все данные и получаете расчёт обмоток транса.

Предохранитель:
FU1 на ток 10-15 Ампер. Я купил выносной автомобильный с кейсом. Можно купить на авторынке или в автомагазине.

Преобразователь напряжения для сабвуфера

Преобразователь напряжения является оной из главных частей автомобильных усилителей, обладающих высокой мощностью. Преобразователь напряжения способен обеспечить необходимые параметры питания для автомобильных усилителей высокой мощности. Любой из электронщиков в курсе того, что нет возможности получить более 18 ватт звуковой мощности на такую нагрузку, как 4 Ом от напряжения в 12 Вольт (то есть, от напряжения в бортовой сети машины). Однако для питания мощных сабвуферных головок явно будет недостаточно 18 ватт, так как временами мощность головок может составлять по несколько тысяч ватт.

23423

Преобразователь напряжения представляет собой блок питания для последующих частей (блоки предварительных стабилизаторов и усилителей, фильтр, сумматор) и усилителя. Существует возможность применения схемы довольно легкого, но хорошего двухтактного преобразователя, построенного на микросхеме TL494, специально для строения автомобильных усилителей небольшой мощности (80-120 ватт).

TL494 является двухтактным ШИМ контроллером, подключенным по схеме генератора импульсов, частоту которого можно определить посредством подбора компонентов цепи R3/C4. Рекомендовано настраивать генератор на такую частоту, как 45-60 кГц.

Трансформатор будет мотаться на кольце, которое подходит по размеру. В данном случае, использовалось импортное ферритовое кольцо с мощностью в 150 ватт от импульсного источника питания. С подобным сердечником существует возможность получения мощности в 200-220 ватт. Однако был сделан инвертор для усилителя на микросхеме TDA7294. Соответственно, инвертор обладает двойным запасом по мощности.

Преобразователь напряжения для сабвуфера

Существует возможность замены силовых ключей серии IRFZ44 на любые иные. Например, на IRL3705 IRF3205 IRFZ40/46/48 либо на любые из аналогичных силовых ключей. С обозначенными ключами показатель номинальной мощности инвертора составляет 150 ватт, а максимальная мощность составит 200 ватт. В том случае, если осуществить замену полевых ключей на IRF3205, существует возможность с легкостью снять выходную мощность 300 ватт с одной парой транзисторов. Однако может быть, предстоит осуществить подбор сердечника, обладающего большим размером.

Как сердечник для импульсного трансформатора, существует возможность применять ферритовые кольца, проницательность которых составляет от 1500 до 3000НМ. Оптимальным вариантом будет 2000НМ. В данном случае в трансформаторе будет значительно меньше потерь.

Преобразователь напряжения для сабвуфера

Пятью жилами провода 0,8 мм намотана первичная обмотка. Она состоит из 2×5 витков. Эту обмотку растянули по всему кольцу. Идентичным образом, нужно мотать вторичную обмотку, состоящую из 13 витков. Она наматывается тем же самым проводом. Однако здесь всего три жилы.

ВАЖНО! Первичная и вторичная обмотка должна обязательно мотаться в одном и том же направлении. Необходимо будет сфазировать обмотки после намотки.

В первичную цепь входит две равноценных обмотки, в каждой из которых по пять витков. Далее следует подключить к самому началу второй обмотки конец одной из данных обмоток. Отвод от середины будет представлять собой место стыковки. По такому же принципу необходимо подключить обмотки вторичной цепи. Здесь местом стыковки будет средняя точка GND.

Преобразователь для сабвуфера

На кольце феррита может быть намотан входной дроссель, состоящий из семи витков провода 1,5 мм. Существует возможность также мотать обмотку дросселя на ферритовом стержне, диаметр которого составляет не менее 4 мм, а длина от 25 мм, либо на кольцах из порошкового железа.

Использовались готовые выходные дросселя, от компьютерных блоков питания. Они были намотаны на ферритовых стержнях, состоящих из 8 витков провода 1 мм с длиной в 2,5 см.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: