Для живлення потужних підсилювачів звукової частоти потрібно джерело живлення, зазвичай має або двухполярный вихід з середньою точкою, або два гальванічно не пов'язаних між собою виходу. Вихідна напруга практично не має змінюватися при стрибкоподібних змінах струму навантаження в діапазоні від мінімуму до максимуму, а також при зміні напруги ККД джерела повинен бути максимальним. джерело повинен володіти захистом від КЗ і перевантаження.
Всім цим вимогам відповідає імпульсний джерело живлення (ІІП), представлений в статті. Він виконаний на широко поширеною елементній базі і не містить дорогих чи дефіцитних компонентів.
Призначення компонентів ІІП:
SA1 - вимикач живлення;
FU1 - плавкий запобіжник, що захищає живильну мережу при аварії в джерелі;
RK1 - термістор, що обмежує початковий струм заряду конденсаторів С1.С4 до безпечною для діодів VD1 і VD2 величини;
RU1 - варистор, шунтувальний імпульси перенапруження, проникаючі з мережі;
C5-C6-L1 - мережевий фільтр, пригнічує високочастотні коливання, що генеруються перетворювачем;
VD1-VD2-C1, C4-R1-R2 - мережевий випрямляч з ємнісним дільником.
Резистори R1 і R2 розряджають конденсатори С1...С4 при вимиканні джерела з мережі. Ємності конденсаторів С1, С3 і С2, С4 в загальному випадку не однакові, і середня точка дільника зміщена щодо половини живлячої напруги. Однак завдяки конденсатора С8 в сталому режимі струм підмагнічування через силовий трансформатор Т1 не тече;
C7-C10-C11-L2-VD3-VD5-VD6 і C13...C15-L2-VD9-VD10-VD16 - вихідні випрямлячі зі згладжувальними LC-фільтри, виконані за схемою Мак-Лиману. Установка електролітичних конденсаторів відразу після вихідних випрямлячів неприпустима, так як ці конденсатори швидко перегріються зважаючи великих пульсацій напруги і вийдуть з ладу;
C9-C12-DA1-R3-R4-VD4-VD7 і С16-С17-DA2-R9-R11-VD17-VD22 - компенсаційні стабілізатори напруги (типу Low Drop), що забезпечують захист від перевантажень і КЗ. В момент вимкнення джерела діоди VD4 і VD22 захищають мікросхеми DA1 і DA2 від зворотної напруги з конденсаторів С9 і С16, а діоди VD7 і VD17 - від зворотної напруги з конденсаторів С12 і С17. Стабілізовані вихідні напруги можна змінювати підбором опорів R3, R4и R9, R11;
R5-HL1-VD8 і R8-HL2-VD13 - ланцюга індикації спрацьовування захисту стабілізаторів;
Т1 - імпульсний силовий трансформатор, гальванічно розділяє вхід і вихід джерела харчування;
R6, R7, VD11, VD12 -компоненти, що запобігають протіканню наскрізних струмів через ключові транзистори. Поки не розсмокчуться надлишкові носії в ланцюзі бази одного транзистора, інший транзистор не зможе відкритися;
VD14, VD15, VD18, VD19 - демпфуючі діоди;
VD20-VD21 - обмежувач імпульсів напруги ЕРС самоіндукції реактора L3;
L3 - реактор, що забезпечує затримку відкривання транзисторів через обмеження струмів колекторів. Завдяки безпечній перемикання транзисторів не виникає вторинний пробій напівпровідникової структури;
VT1, VT2 - перемикальні транзистори. Напруги, що надходять на їх базі від трансформатора Т2 і від ланцюгів, що запобігають наскрізний струм, повинні бути приблизно однаковими. У цьому випадку при зміні полярності напруги, що знімається з Т2, відбувається компенсація напруги і струми баз через закриті транзистори не течуть;
R15-HL3-VD23 - елементи світлової індикації включення ІІП;
C19-R10-R16-T1-T2 - ланцюг позитивного зворотного зв'язку, що забезпечує самозбудження перетворювача. При збільшенні споживаної потужності частота перетворення зростає, а напруга на всіх обмотках трансформатора Т1 зменшується. Але переходи база-емітер ключових транзисторів прикладається практично однакову напругу, так як напруга на обмотках переключательного трансформатора Т2 майже не знижується через зменшення ємнісного опору конденсатора С19. Завдяки конденсатору С19 транзистори VT1 і VT2 не працюють в активній області, в якій багаторазово зросла б потужність, що розсіюється на них потужність і знизився ККД перетворювача. Безпосереднє з'єднання конденсаторів С19 з обмоткою IV трансформатора Т1 неприпустимо, оскільки тоді ключові транзистори вийдуть з ладу;
C18-R14-VS1 - запускає ланцюг, що виробляє імпульс після включення джерела, який відкриває транзистор VT2, викликаючи запуск автогенерации.
Т2 - насичується переключательный трансформатор. Параметри магнітопровода і кількість витків в обмотках задають частоту генерації перетворювача. Чим менше габаритні розміри і чим менше витків в обмотках, тим вище частота перетворення.
Інтегральні стабілізатори напруги DA1, DA2 типу можна КР142ЕН22А замінити на LT1083. Кожну з мікросхем кріплять на тепловідвід з площею охолоджуючої поверхні 350 см2. Перемикальні транзистори VT1 і VT2 (КТ839А) замінюються на КТ838А КТ846А, BU208A або аналогічні з зворотним напругою не менше 1000 В і струмом колектора не менше 4 А. Кожен з транзисторів кріплять на тепловідвід площею 60 см2.
Діністор VS1 (КН102Д) може бути замінений на DB-3, DB-4 або на будь діністор з серії. КН102. Діоди VD1 та VD2 - типу КД203Г. їх можна замінити на КД203Д, HFA06TB120 або аналогічні з зворотним напругою не нижче 1000 В і прямим струмом не менше 8 А.
Діоди VD3, VD5, VD9, VD16 (КД2997В) замінюються на КД213А, 30CTQ100, SFA1604G або аналогічні з зворотним напругою не менше 100 В, прямим струмом не менше 10 А і частотою не нижче 100 кГц. Кожен діод закріплюють на тепловідвід з площею охолоджуючої поверхні не менше 50 см2. Встановлення діодів на тепловідводи обов'язкова. Замість діодів VD4, VD6, VD7, VD10, VD17, VD20, VD22(KДl212A) можна використовувати КД226Б, КД243Б (В), КД247Б (В), КД528А, MUR120, SF34 або аналогічні з зворотним напругою не менше 100 В і прямим струмом не менше 1 А. Діоди VD11, VD12 (КД2997А) можна замінити на будь-які діоди з серій КД2997, КД213, на діоди КД527А, 1N5822, 31DQ10, 50SQ080, 50SQ100 або аналогічні з прямим струмом не менше 3 А. Демпферні діоди VD14, VD15, VD18, VD19 (BY228) замінюються на КД243Ж КД247Ж КД527Д, КД528Д, 1А7, 1F7, 1N4007. 1N5408, 1N5399, 150EBU02, HER208, BYM26E, BYV26E, FR157, FR207, RL207 або аналогічні з зворотним напругою не менше 1000 В і прямим струмом не менше 1 А. Діод VD23 (КД102А) можна замінити на КД103А, КД221А, КД509А, КД510А, КД518А або КД522Б.
Замість стабілітронів VD8, VD13 (КС515А) підійдуть Д814Д, КС509А (Б), КС518А або аналогічні з напругою стабілізації від 14 до 20 В і максимальним струмом не менше 10 мА. замість VD21 (Д816А), Д816Б або аналогічний з напругою стабілізації від 22 до 30 В і максимальним струмом не менше 150 мА.
Світлодіоди HL1 і HL2 (L5013SGD) можна замінити на L5013SGD-B, L5013UEBC-B, HL3 (АЛ307ГМ) - на будь-світлодіод серій АЛ102, АЛ307.
Конденсатори С1, С2, С12, С17 - типу К50-27, К50-35; С3...С7, С10, С13, С14 С18, С19 - К73-16, К73-17; С8 - К75-10, К75-12, К75-24; С9 С11, С15, С16 - КЕА-II, К50-6, К50-27, К50-35. Конденсатор С8 повинен мати потужність не менше 550 ВАР і може мати ємність від 0,47 до 1,5 мкФ. Ємність конденсатора С19 може бути від 0,022 до 0,047 мкФ. Конденсатори можна замінити будь-якими аналогічними, розрахованими на ті ж напруги.
Резистори R1, R9, R11, R15 можуть бути типу МЛТ, ОМЛТ С2-22 С2-23, а R10 і R16 - С5-16МВ, С5-37 або ПЕВ-5. Резистори можна замінити будь-якими аналогічними, розраховані на ту ж потужність. Варистор RU1 (VCR391) можна замінити на JVR-10N361K, JVR-14N361K, JVR-20N361K,JVR-10N391K,JVR-14N391K,
JVR-20N391K, JVR-10N431K, JVR-14N431K, JVR-20N431K або аналогічним, термістор RK1 (SCK-103NTC) - на MZ92-P220RM, MZ92-R220RM, MZ92-P330RM, MZ92-R330RM або аналогічним.
Дросель L1 виконаний на кільці з альсифера ТЧК55 або ТЧ60 типорозміру К24х14х7. Обмотки I і II містять по 20 витків дроту МГТФ, ПЕЛШО або ПЕВ-2 01 мм і намотуються в два проводи. Додатково на один з висновків кожної обмотки рекомендується надіти кільце з фериту М2000НМ К10х6х3, використовувати феритовий стрижень магнітної антени приймача в якості L1 не рекомендується, так як значно зросте поле розсіювання дроселя, а екранувати високовольтний дросель досить проблематично.
Дросель L2 намотаний на магнітопроводі. Ш7х8 з фериту 2000НМ. Обмотки I і II містять по 75 витків проводи ПЭТВ, ПЭПШО або ПЕВ-2 01,7 мм кожна і намотуються в два проводи. Керн сердечника має немагнітний зазор 0,3...0,5 мм з текстоліту або гетинаксу. Для зменшення поля розсіювання дросель екранують, обертаючи зовні всі три стрижня одним витком латунної стрічки товщиною 0,05...0,1 мм. Кінці стрічки припаюють один до одного.
Реактор L3 виконаний на феритовому кільці М2000НМ або Micrometals К20х10х6. Кожна з полуобмоток має по одному витка проводу. МГТФ ПЭТВ, ПЕВ-2 або звичайного монтажного проводу 0,6 мм.
Трансформатор Т1 виконаний на трьох складених разом феритових кільцях з фериту М2000НМ1, М2000НМ-А або М2000НМ1-17 типорозміру К45х28х8. Обмотки I і III містять по 15+15 витків дроти 01,7 мм; обмотка II - 264 витка 0,9 мм; обмотка IV - 7 витків 0,41 мм; обмотки V і VI - по 1 витка 0,25 мм Провід - МГТФ, ПЕЛШО або ПЕВ-2. Обмотка II намотується першої і містить 4 шари ізоляції: після намотування кожних 66 витків прокладається шар з фторопластовою або майларової плівки.
Трансформатор Т2 виконаний на феритовому кільці М2000НМ-А К10х6хЗ. Всі обмотки (I, II і III) містять по 8 витків дроту. МГТФ, ПЕЛШО або монтажного проводу в надійній ізоляції. В обмотках I і II провід 0,3 мм, а в III - 0,42 мм
Конструкція. Взаємне розташування провідників і деталей джерела не критично. У мене джерело виконаний навісним монтажем. Діаметр проводів, якими з'єднуються деталі, що працюють під високою напругою, повинен бути 1 мм і більш, проводів, що з'єднують джерело з навантаженням - не менше 1,7 мм. Всі проводи повинні бути в надійній ізоляції.
Налагодження. Увага! Частина елементів джерела знаходиться під високою напругою, небезпечним для життя. Дотримуйтесь правил техніки безпеки!
Перед включенням джерела слід ретельно перевірити монтаж на відповідність схемою ІІП, зібраний з справних деталей, зазвичай починає працювати відразу. Якщо після включення джерела автогенерація не виникає (світлодіод HL3 не світиться), то необхідно змінити фазування (поміняти місцями кінці) або обмотки IV трансформатора Т1, або обмотки III трансформатора Т2.
Якщо при мережевому напрузі 220 В, струм холостого ходу джерела більше 40 мА (вимірюється після мережевого фільтра), необхідно пропорційно збільшити кількість витків всіх обмоток трансформатора Т1. Якщо вихідні напруги відрізняються від 29, їх можна виставити підбором опорів R3 і R11.
Автор: Е. Мокатов, р. Таганрог Ростовської обл.