У статті описується проста конструкція трансформаторного блоку живлення для найбільш поширених трехвольтных аудіоплеєрів і диктофонів фірм Sony, Panasonic, Sharp, Philips і ін Його особливість - підвищена надійність в аварійних ситуаціях: він врятує себе і навантаження від надмірного струму, не маючи спеціального вузла захисту.
Читачам, напевно, знайома така аварійна ситуація: ви вирішили послухати перед сном улюблену мелодію, але касета виявилася неперемотанной. Включаєте перемотування і... засинаєте. Касета зупинилася, а двигун продовжує працювати у важкому режимі. При цьому інтенсивно зношуються деталі стрічкопротягувального механізму. Якщо аудіоплеєр харчувався від гальванічних елементів, їх вистачить максимум на годину. А якщо - від блоку живлення, здатного підтримувати незмінним вихідна напруга незалежно від струму навантаження (за винятком випадку короткого замикання в ній)? Як показує практика, це часто призводить до виходу з ладу електронного регулятора швидкості обертання електродвигуна, що вже серйозно.
Пропонований блок живлення - не універсальний. Він призначений тільки для аудіоплеєру або диктофона. В аварійної ситуації, описаної на початку статті (загальмований режим перемотування), таке джерело живлення різко зменшить напругу на виході. Цього цілком достатньо, щоб врятувати плеєр в нестандартних умовах роботи, не застосовуючи спеціальних електронних пристроїв, а значить, і без додаткових матеріальних витрат.
Особливість блоку (див. схему) - наявність додаткової обмотки III [1] для забезпечення базового струму транзистора VT1. Як показує практика, живлення базової ланцюга транзистора в стабілізаторі напруги від окремого джерела має деякі переваги:
Останнє особливо важливо для автоматичного виконання функції захисту.
Отже, більшість аудіоплеєрів живлять напругою 3 В при струмі споживання 35...160 мА. Цей струм зростає до 350 мА при загальмованому двигуні.Пропонований блок живлення має наступні характеристики:
- напруга живлення - 220 В
- споживаний струм - не більше 15 мА
- вихідна напруга - В 3,1 (стабілізована) при струмі споживання 130 мА
- максимальний струм - не більше 260 мА (при зниженні вихідного напруги до 1,5 В)
Тривалість безперервної роботи блоку живлення в будь-якому режимі, включаючи аварійний, не обмежена. Його вага з шнуром живлення плеєра не перевищує 150 р. Габарити - 65x60x44 мм (без урахування виступаючої вилки).
Конструктивно основний обсяг займає трансформатор. До виготовлення останнього необхідно підійти з особливою ретельністю. Площа перерізу магнітопроводу - не менше 1 см2 для Ш-образного і приблизно 0,8 см 2 для тороїда. Збільшувати площу керна не доцільно з двох причин. По-перше, "потужний" блок живлення може спалити навантаження при аварії - це основна причина. По-друге, сам блок живлення стає більш громіздким і важким.
Первинна обмотка містить 9000 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 0,05 мм. Намотка здійснюється внавал, але з рівномірним розподілом по ширині каркаса. Для полегшення цієї процедури краще скористатися найпростішим намоточным верстатом з лічильником витків, але котушку з дротом слід розмістити на відстані близько одного метра від каркаса, і ось для чого: в процесі намотування будуть ривки, слезания витків з котушки, перш ніж він потрапить на каркас, та інші аварійні ситуації, що загрожують обривом дроти. Щоб мати можливість вчасно зупинити процес намотування, потрібен такий запас по довжині. Саму петлю запасу обов'язково треба тримати натягнутою, підвішуючи невеликий вантаж з демпфером прямо на провід. При нормальному процесі намотування (без ривків) грузик разом з проводом опускається вниз і залишається там, уравновешиваясь натягом дроти.
Відстежуючи різкий підйом грузика вгору, треба негайно припинити намотування і усунути причину надмірного натягу дроти, до того як обірветься провід. Якщо все ж стався обрив, не переживайте, закріпіть останній виток липкою стрічкою і спаяти (або зваріть на полум'я сірника) кінці, попередньо відкусивши не менше двох сантиметрів дроти від місця обриву в обох напрямках (ізоляція проводу в цьому місці зіпсована із-за розтягування міді). Бажано виводити місце стику в область каркаса, не покриваєму магнітопроводом, щоб не зменшувати площу вікна намотування. Ізолювати місце пайки найлегше тієї ж липкою стрічкою.
Перш ніж намотувати вторинну обмотку, необхідно ретельно ізолювати первинну обмотку від вторинної, якщо на каркасі вони конструктивно не розділені. Тут головне не дозволити проводу вторинної обмотки провалитися в зону первинної між ізоляційним шаром і краєм каркаса. Є два однаково надійні способи уникнути цього. Перший полягає в використання особливої ізолюючої прокладки, ширина якої більше ширини обмотки, а краї її порізані у вигляді бахроми. При укладанні цієї прокладки бахрома повинна загинатися вгору і надійно прикривати небезпечний зазор. Другий спосіб ще простіше: треба намотати в зазор трохи звичайних ниток, заповнивши тим самим його своєрідним "ізолюючим матеріалом".
Вторинна обмотка II виконується проводом ПЕВ-2 діаметром 0,2 мм і містить 800 витків з відведенням від середини. Поверх неї без ізолюючої прокладки намотують 600 витків додаткової обмотки III проводом ПЕВ-2 діаметром 0,1 мм. Якщо ви вирішите обійтися однією обмоткою II 400 витків і потім поставити мостовий випрямляч, хочемо вас застерегти - потужності трансформатора може не вистачити для нормальної роботи плейєри, так як помітно зростуть втрати на випрямлячі, які для низьковольтної навантаження (від 5 і менше) роблять тільки двухполупериодными.
Конденсатори вибирають із запасом по напрузі, так як в режимі холостого ходу всі напруги після випрямлячів будуть збільшені в 3...4 рази. Транзистор має КТ815 відносно низька напруга насичення (типове - 0,2 В [2]), це є основним критерієм при заміні на інший тип.
Блок краще оформити у вигляді коробки з мережевий виделкою. Вихід на плеєр виконують здвоєним гнучким проводом зручною довжини (зазвичай 1,3 м).
В процесі випробувань необхідно проконтролювати відсутність акустичного шуму від пластин трансформатора при номінальної навантаженні, перегріву транзистора, який встановлюється без охолодження і нагрівання магнітопровода не більше +60°С.
В режимі відтворення без касети при максимальній гучності не повинен прослуховуватися фон змінного струму. При перемотуванні касети може з'явитися фон і посилитися при загальмованому лентопротяжном вузлі (кінець перемотування) - це плата за функцію захисту. Але з таким незручністю можна миритися, оскільки такий режим роботи плеєра є допоміжним.
Література
Публікація: www.cxem.net