JLCPCB -- это крупнейшая фабрика PCB прототипов в Китае. Для более чем 600000 заказчиков по всему миру мы делаем свыше 15000 онлайн заказов на прототипы и малые партии печатных плат каждый день!

New register to get $20 coupons!
https://jlcpcb.com
Заказать печатную плату

Расчет импульсного трансформатора

Подписаться на новости Введите свой email адрес:

 

Усилитель мощности в блоке питания ПК

Снова выдалась свободная минутка, вот и решил сделать ещё один усилитель. Но както лень мне было делать для него корпус, вот и начал думать, как бы его *облагородить*. На глаза попался старый не рабочий блок питания от компьютера, вот в его корпус и решено было *поселить* очередной усилитель.

Корпус блока питания

Для построения усилителя мощности была выбрана популярная, но мною лично не любимая микросхема TDA7293 производства SGS-Thomson. Поводом к такому отношению стали частые отказы и обилие поддельных микросхем. Однако потом выяснилось, что в смерти ИМС повинны мои собственные кривые руки, которые обеспечили явно завышенное питание и не заземлили радиатор. Это обязательное условие стабильной работы микросхемы. Она боится статики — ее надо изолировать от радиатора, а радиатор обязательно заземлить на среднюю точку питания.

Итак, перед вами схема «бешенной» обратной связи, MadFeedback1 (MF1)

Усилитель мощности TDA7293

Усилитель мощности TDA7293, схема

Прикинув внутренние размеры понял, что стандартный подход сюда не годится. Начал мудрить с уменьшением габаритов всего, что только можно. В результате уменьшил плату усилителя MF1, выкинув от туда всё лишнее (как на мой вкус).

Усилитель мощности TDA7293, печатная плата

Прикинул, что обычный сетевой трансформатор сюда не встанет, а если и встанет, то *слоапает* всё свободное место, таким образом нужно что то решать. Взглянув на *потроха*, дохлого импульсника от компьютера, решение пришло незамедлительно, ведь, что мешает сделать импульсник для усилителя. Тут тебе и скромные габариты, и мощность солидная. Полистав у себя в голове странички, решил, что проще всего сделать на ir2153, так как обвязки у неё не много, а стабильность работы уже неоднократно проверена.

ir2153 схема блока питания

Сказано-сделано. В обеденный перерыв (а день был на редкость-рабочим) развёл печатку под имевшееся у меня *добро*.

ir2153 печатная плата

ir2153 собранный импульсный блок питания

Импульсник получился компактных размеров, но всё таки в корпус влазить без боя не хотел. Крутил вертел и положил на стол, проходил мимо один мой *сотрудник* (трудимся ведь вместе) и как на зло зацепил его со стола, питальник упал на стул как раз вертикально (на ребро). Эврика! Прозвучало у меня где то в голове, поставлю всё вертикально. Но вот не задача, нужно делать шасси для всего этого. Прикинув ещё пару секунд, снова обратил внимание на оставшуюся от *трепанации* платы старенького питальника.

Усилитель в блоке питания ПК, шасси

С хирургической точностью и творческим подходом мясника, аккуратно срубил без остатка все не выпаянные элементы большим ножом. Осталось несколько торчащих выводов от старых элементов, не долго думая обточил всё на наждаке. Вид у такого шасси был не презентабельный, по этому решил его покрасить в чёрный цвет, таким образом *скрыв от взора людского вид позорный*.

Усилитель в блоке питания ПК, покрашенное шасси
Крепление радиатора было решено сделать на саморезах по металлу, предварительно засверлившись поглубже в рёбра радиатора, после этого вычистив опилки вкрутил пару саморезов. В радиаторе ещё нужно было несколько отверстий, вот с ними уже пришлось маленько повозиться, нарезая резьбу М3.

Усилитель в блоке питания ПК, радиатор
Закрепив на шасси блок питания и платы усилителя мощности с радиатором, встал вопрос о том-нужно ли делать защиту от постоянного тока для колонок, места оставалось мало, но всё таки защита должна быть, как не крути а *закон подлости* не отменяли.

Защита колонок усилителя мощности

Плата блока защиты усилителя мощности

Крепить защиту нужно было жёстко и никакого *на кручочках-проводочках* я не приемлю, делать так делать, к тому же нужно было как то зафиксировать платы оконечника, а то они держались по сути только за ноги микросхемы.
Взял электрод диаметром 3мм и очистив от обмазки нарезал на нём резьбу, таким образом получил одну длинную шпильку. Затем распилил её на 4-ре части, с одного конца расклепал, чтобы не раскручивалась.Таким образом получил крепление сразу и для защиты и для плат оконечных усилителей.

Усилитель в блоке питания ПК, шпильки

Усилитель в блоке питания ПК, шпильки на шасси
Чтобы не передавить лишнего, использовал ограничительные гайки, а саму шпильку *одел* в термоусадку, таким образом и симпатичнее и провода не повредит острой резьбой.
Немного *поработав напильником*, сделал нужные отверстие в нижней части корпуса (корпус состоит из двух П-подобных частей).
Теперь вопрос встал о том как бы *облагородить* внешний вид, а так же обеспечить приток воздуха. В итоге попросту сделал переднюю панель из толстого орг стекла и закрепил её на расстоянии 6мм от передней части корпуса. Таким незамысловатым *ходом* убил двух зайцев сразу (и охлаждение и внешний вид).

Усилитель мощности TDA7293, разметка корпуса

Усилитель мощности TDA7293, готовый корпус

Усилитель мощности TDA7293, укреплённые разъёмы

Усилитель в блоке питания ПК, вырезание фальшпанели

Усилитель в блоке питания ПК, разметка отверстий в фальшпанели

Усилитель в блоке питания ПК, прикидываем по месту фальшпанель

Усилитель в блоке питания ПК, прикрученная фальшпанель к корпусу

Вентилятор купил новый, тихоходный, но ещё в придачу подключил через резистор 100Ом, в результате он питается от 8 вольт и его практически не слышно, хотя при этом воздух тянет вполне нормально (при прогоне 5 часов дабстепом на максимальной мощности, а это сигнал с довольно ощутимым перегрузом) радиатор нагрелся всего лишь до 60 градусов (измерено термопарой). Таким образом от контролера управляющего оборотами вентилятора отказался.

Собранный на шасси усилитель и вентилятор

Собранный на шасси усилитель и вентилятор, вид сбоку

Собранный усилитель со снятой крышкой TDA7293
Ниже прилагаю архив с печатными платами блока питания, защиты АС и усилителя мощности, а по ссылке сможете прочитать об усилителе MF1 и его преимуществом над стандартной схемой включения из даташита.
Питание усилителя от сети 220в +-28в (вполне работоспособен от 140в до 280в, как переменного, так и постоянного тока. Так что ни частота питающей сети, ни форма синусоиды (а в сети вечером чаще трапеция) на питании усилителя не сказывается. Никакого фона в АС нет, благодаря подключению общего провода всех потребителей в одной точке.

p.s. трансформатор нужно мотать самому, частота на которой работает импульсник задаётся цепочкой резистор=конденсатор, наиболее оптимальным по соотношению *функциональность/простота* является частоты в пределах от 60КгЦ до 100кГц.
Берём трансформатор от компьютерного блока питания, убираем ленту которой он обмотан, нагреваем феном (лучше строительным, я же использовал фен в паяльной станции, температура около 300 градусов дядьки Цельсия). ВНИМАНИЕ: ФЕРРИТ ОЧЕНЬ ХРУПКИЙ и прилагать большие усилия нельзя на него, в горячем состоянии, но в случаем если всё же откололи кусочек, можно приклеить *супер клеем*.
Если нет желания рассчитывать под какую то другую частоту (отличимую от той на которой у меня работает ПН) то просто сматывем все вторички, а первичка чаще состоит из двух частей, одна часть снаружи, потом вторичка и снова первичка. В очень многих блоках питания мощностью около 350Вт, первичка содержит по 20+18витков (то есть вся 38-40витков). Берём провод диаметром не более 0.8мм, а лучше два провода диаметром по 0.5мм (по меди) и мотаем в два раза большее количество витков, чем было намотано изначально. Межслойную изоляцию использовать в виде ленты ФУМ, вторичная обмотка изолируется от первичной слоем стеклоленты с пропиткой лаком, есть в продаже такая *лаколента*, затем сверху неё два слоя фумки и чтобы не продавить один слой скотча, по опыту использования такого *бутерброда*, могу сказать, что получается очень хорошая электрическая изоляция, без ущерба отводу тепла. По поводу витков на вольт, могу сказать так:
схема -полумост, а значит первичка рассчитывается на напряжение 155в (220в сети умножаем на корень из двух и делим пополам). Таким образом к примеру при 80 витках первички получим почти 2 вольта с одного витка, следовательно вторичка будет зависеть именно от соотношения витков на вольт первички.
Таким образом в простейшем случае имеем такой вид:
первичка -76витков;
вторичка - 2.039474в=1виток (для усилителя на TDA7293(4) оптимально взять 14 витков, для этого складываем из 4шт проводов диаметром не более 0.8мм, две жилы припаиваем к одной ножке и две ко второй, мотаем сразу этими 4мя жилами, БЕЗ ПЕРЕПЛЕТЕНИЯ МЕЖДУ СОБОЙ, после намотки вызваниваем тестером пары и припаиваем к ножкам трансформаторной панельки, так же мотаем ещё одну обмотку проводом диаметром 0.3-0.5мм 7 витков - это обмотка для питания вентилятора.
Для максимального использования возможностей сердечника следует подобрать частоту, при которой он ещё не разогревается на холостом ходу, а это приблизительно 98-100КгЦ, именно исходя уже из этой частоты мотаем обмотки, здесь уже можно намотать побольше жилок в первичку и вторичку,таким образом минимизирую влияние *скин эффекта* а так же снизив плотность тока получить меньший нагрев.
Настоятельно рекомендую, по возможности конечно, использовать ферритовые колечки *эпкос*,а не *советские*, таким образом можно получить максимально возможную мощность при минимальных габаритах.
Так же при использовании сердечников от компьютерных блоков питания, следует рассчитывать количество витков под заданую частоту, а так же первичную обмотку мотать частями, сначала половина, делаем отвод, мотаем вторичку, затем снова первичка.

Небольшое пояснение для тех, кто будет собирать импульсный блок питания по моей печатной плате.
Перед впаиванием диодов следует впаять перемычку, состоит она из 4-6шт проводов в эмалевой изоляции, диаметр провода до 0.8мм, её я выделил красной линией, иначе после впаивания диодов моста, будет её неудобно впаивать.

В защиту можно поставить VT5 кт817(5)г, VT4 кт972, VT2 кт503е.

Вид готового усилителя

Вид готового усилителя TDA7293 в корпусе блока питания компьютера, вид спередиВид готового усилителя TDA7293 в корпусе блока питания компьютера в сравнении со спичечным коробком

Вид готового усилителя TDA7293 в корпусе блока питания компьютера, виз сзадиВид готового усилителя TDA7293 в корпусе блока питания компьютера, рядом с коробкой от вентилятора

Желаю ВСЕМ творческих успехов и смотреть на вещи под разными углами

Платы в формате lay

Автора DTS

Дизайн :

Arduino

Программаторы

Радиоконструкторы

Прочее...