Oтзывы и предложения
  • +7(962)-278-16-24
  • nikitov_ei@hiend71.ru
Бесплатная доставка в любую точку России и стран СНГ / Пожизненная техническая поддержка

 

6. БЛОК ПИТАНИЯ


Блок питания является одним из самых ответственных узлов высококачественного усилителя мощности. Он обеспечивает энер­гией все каскады усилителя. От качества его исполнения зависят выходная мощность, нелинейные искажения, уровень фона и внут­ренних наводок, уровень акустических шумов, температурный режим и другие качественные параметры усилителя. В идеале блок питания должен выдавать напряжения, свободные от каких бы то ни было пульсаций, импульсных помех и "просадок". Как из­вестно, напряжение анодного питания должно подаваться на лам­пы только после того, как катод достаточно прогреется, так как присутствие высокого напряжения на аноде в холодном состоянии приводит к ускоренному разрушению катода. Поэтому для увели­чения срока службы ламп блок питания должен иметь устройство задержки включения анодного питания. Электрические параметры и схема блока питания определяются схемой усилителя, рассчи­танными значениями напряжений питания каскадов и потребляе­мыми ими токов.

В блок питания обязательно входят силовой трансформатор (один или два, по необходимости) и выпрямители с фильтрами анодных напряжений Иногда применяют стабилизаторы анодных напряжений, если решено питать лампы стабилизированным на­пряжением. Если выпрямители и стабилизаторы выполнены на полупроводниковых приборах, а не на лампах, желательно сделать

устройство задержки включения анодных напряжений, которое в этом случае также входит в блок питания. Цепи питания на­калов входных ламп в некоторых случаях могут запитываться от отдельных накальных обмоток и выпрямителей для снижения фо­на переменного тока, проникающего из цепи накала.

6.1. РАСЧЕТ СИЛОВОГО ТРАНСФОРМАТОРА


Расчет силового трансформатора заключается в определении таких параметров, как габаритная мощность Ргаб, площадь сечения сердечника S, число витков первичной и вторичных обмоток w-i, w2, w3l..., и диаметра провода обмоток d1t d2, d3,...
Габаритная мощность Ргаб равна полусумме мощностей всех обмоток трансформатора: Ргаб=(Р1+Р2+...+Рп)/2. Мощность вторич­ных обмоток находится из произведения напряжения обмотки и силы тока, потребляемого нагрузкой: Pn=Un*ln.
Мощность первичной обмотки, в зависимости от применяемой схемы выпрямителя, равна:
для двухполупериодной Pi=(P2+P3+...+Pn)/1,41,
для мостовой Pi=(P2+P3+...+Pn).
Площадь сечения сердечника определяется габаритной мощ­ностью трансформатора S(cM2)=>/Pra6 (Вт).
После этого рассчитывается число витков на один вольт: m=K/S(cM2). Коэффициент К выбирается в диапазоне 35-60. Для получения трансформатора с малыми шумами и полями рассеи­вания К выбирается равным 45-60, однако это приведет к уве­личению числа витков всех обмоток, что не всегда возможно. Поэтому, применяя сердечник из высококачественных сталей, можно принять К равным 35-45. Затем вычисляется число витков каждой обмотки: w=m*U.
Диаметр провода обмоток определяется силой тока, потреб­ляемой от обмотки. Для первичной обмотки сила тока вычисляется через габаритную мощность: li=Pra6/Ui.
Для трансформаторов мощностью до 75 Вт d(MM)=0,8>/l(A),
до 300 BT-d(MM)=0,9>/i(A), 300-400 Вт-d(MM)=>/l(A). Уменьше­ние диаметра провода обмоток ниже расчетного значения приве­дет к повышению сопротивления обмоток, большому падению на­пряжения при подключенной нагрузке и бесполезным потерям мощности на нагрев обмоток.

6.2. ВЫПРЯМИТЕЛИ

Выпрямители, используемые в высококачественных ламповых усилителях, строятся по двухполупериодной или мостовой схеме. Двухполупериодный выпрямитель требует увеличения числа витков

Рис.13. Цепь прохождения выходного сигнала


ков вторичной обмотки силового трансфор­матора в два раза по сравнению с мостовой схемой, но зато число выпрямляющих эле­ментов в нем в два раза меньше, что являет­ся важным преимуществом при использова­нии ламп в выпрямителе. В качестве вы­прямляющих элементов используются кено­троны или полупроводниковые диоды и ди­одные сборки. Сторонники бескомпромисс­ных решений выбирают для своих усилите­лей только ламповые выпрямители, и, возможно, в этом есть смысл, так как ток выходного сигнала проходит по цепи анод- нагрузка - источник питания - катод-анод так, как это показано на рис.13.
Таким образом, если не хотите, чтобы сигнал хоть где-то про­ходил через полупроводниковый р-п переход, используйте выпря­мители на кенотронах. К тому же применение кенотронов снимает проблему задержки включения питающих напряжений.
Однако применение кенотронов имеет и свои серьезные не­достатки. Во-первых, кенотроны по сравнению с полупроводнико­выми приборами имеют гораздо меньший допустимый выпрямлен­ный ток и в сотни раз большие размеры и массу, а значит, их при­менение, особенно в мощных усилителях класса А, где может потребоваться не один кенотрон, сильно увеличит аппарат в раз­мерах. Во-вторых, цепи накала мощных кенотронов потребляют значительную мощность, что заставляет увеличивать мощность силового трансформатора. И наконец, в-третьих, кенотроны имеют довольно высокое внутреннее сопротивление, измеряемое сотня­ми Ом. Поскольку усиление реального музыкального сигнала вы­зывает динамическое изменение тока потребления выходного кас­када, этот ток, протекая через внутреннее сопротивление кенотро­на, создаст на нем падение напряжения, вследствие чего нап­ряжение питания окажется промодулированным напряжением сиг­нала. А изменение напряжения анода у триодов заметно влияет на анодный ток. В результате выходная характеристика триода ста­новится нелинейной, и в выходном сигнале появляются дополни­тельные нелинейные искажения. Поэтому применение кенотронов для источников анодного напряжения можно рекомендовать только для^ пентодных каскадов, у которых анодный ток в гораздо мень­шей степени зависит от анодного напряжения.

На рис.14 представлены схемы применяемых двухполупери- одных выпрямителей на полупроводниковых диодах и на кенотронах

Рис.14. Двухполупериодные выпрямители:
а - полупроводниковый; б - кенотронный

 

Как видно, обе схемы аналогичны и отличаются лишь типом выпрямляющих элементов. На рис.14, б показано, как можно полу­чить отрицательное напряжение смещения. Естественно, вторич­ная обмотка при этом должна быть рассчитана на напряжение, оп­ределяемое суммой анодного напряжения и напряжения смеще­ния. Двухполупериодная схема не является эффективной в плане использования трансформатора, так как каждая половина обмотки используется только в одном полупериоде. Гораздо более эффек­тивна мостовая схема выпрямителя

Применение ламп в мостовых выпрямителях совершенно не­оправданно, так как привело бы к огромным потерям мощности на накал, поэтому в мостовых выпрямителях используют исключи­тельно полупроводниковые диоды и сборки.

Пульсации выпрямленного напряжения на выходе выпрями­теля зависят от тока, потребляемого нагрузкой, и емкости фильт­рующего конденсатора Сф. Их можно определить по формуле AU=l/(2f*Сф), где f-частота напряжения сети. Как видно из этой формулы, ослабить пульсации напряжения можно, увеличивая ем­кость конденсатора Сф, поэтому необходимо емкость Сф выбирать как можно большей, ориентируясь только на размеры конденсато­ра, допускаемые конструкцией усилителя. Конденсатор фильт­рующей цепочки выбирают исходя из условия РН*СФ>1Д где f- частота пульсаций (100 Гц для двухполупериодной и мостовой схем выпрямления), RH-сопротивление нагрузки, определяемое по закону Ома: RH=UH/IH-
Дополнительно уменьшить уровень пульсаций можно с помо­щью простейших фильтрующих цепочек LC- и RC-типа. Учитывая, что на резисторе RC-фильтра будет теряться часть напряжения, следует намотать вторичную обмотку силового трансформатора с запасом.

 


 

 

Спасибо, что выбрали наши модели Dinston. Мы оправдаем, оказанное нам, Ваше доверие

Рейтинг радиотехнических сайтов - Audio Hi-FiПортал для радиолюбителейтула, в туле, неликвид, силовые приборы, силовые диоды, силовые тиристоры, силовые, модули, охладители, охладитель, диод, диоды, тиристоры, тиристор, микросхема, микросхемы, транзистор, транзисторы, резистор, резисторы пэв пэвр, конденсатор, конденсаторы, релеRadioTop