Меню

Модернизация блока питания усилителя

Профилактика и доработка усилителя Радиотехника У-101

Всем привет! Представлять этот красивый, легендарный советский усилитель я не буду, а сразу же приступлю к описанию технологии работы над ним. Усилитель попал в мое владение довольно таки в неплохом внешнем и рабочем состоянии. Внешний вид моей Радиотехники У-101 представлен на фотографиях ниже.

Радиотехника У-101

Radiotehnika U-101

советский усилитель У-101

U-101

Radiotehnika

Радиотехника

Советский усилитель

Профилактика.

В первую очередь речь пойдет именно о профилактике. Как известно самым уязвимым элементом электрических схем, который зависит от времени, является электролитический конденсатор. Он высыхает с годами и теряет свою емкость. Замена всех советских электролитов на новенькие, импортные, заранее проверенные – это и есть профилактика усилителя Радиотехника У-101.

Для интереса, я замерил емкость двух электролитов на 5мкФ, которые стояли на платах усилителей мощности. Я не был удивлен, так как этого и ожидал. Вместо 5мкФ емкость составила около 30нФ, то есть емкости полностью высохли. Остальные я проверял ради интереса и был все-таки удивлен, что конденсаторы на плате блока питания имели емкость больше чем указано на банке. Сейчас такое бывает редко, особенно с китайскими конденсаторами.

профилактика Радиотехника У101

Далее я поэтапно производил замену всех электролитов, плату блока питания оставил на потом. На ней я сделал несколько дополнительных отверстий для монтажа нескольких конденсаторов. В итоге я увеличил емкость в два раза относительно штатной, так как размеры позволяют это сделать с запасом, а емкость лишней не бывает. На шинах +-31В я установил по два электролита (в каждое плечо), емкостью 4700мкФ 50В каждый. А на шинах +-26В установил по два электролита (в каждое плечо), емкостью 2200мкФ 35В каждый.

Электролитические конденсаторы блока питания я зашунтировал пленочными конденсаторами емкостью 100-470нФ, по одному на каждое из плеч +-31В и +-26В.

После профилактики, усилитель начал дышать по новому, словно помолодел на лет 15-20.

Доработка.

Теперь немного расскажу про доработку усилителя Радиотехника У-101. Некоторые умельцы под словом «доработка» понимают переделку и выкидывают из корпуса все родные потроха, но это уже получается совсем другой усилитель…

Я внесу несколько незначительных изменений, которые улучшат работу Радиотехники У-101.

Один значительный недостаток, который реализован на заводе изготовителе, это нестабилизированное питание темброблока через гасящие резисторы R47 и R48 (смотрите схему). Гасящие резисторы хорошо подходят в цепях со статической нагрузкой (например, для светодиода). Темброблок имеет динамическую нагрузку. Также необходимо учитывать тот момент, что происходит пульсация напряжения на шинах +-31В при номинальной мощности усилителя. Поэтому, я добавил два интегральных стабилизатора LM7815 (+15В) и LM7915 (-15В), а вместо резисторов R47 и R48 поставил перемычки. Тем самым обеспечив темброблок усилителя Радиотехника У-101 биполярным стабилизированным напряжением постоянного тока +-15В.

Стабилизированное питание Радиотехники У101

Следующим этапом была замена проводов от выходов усилителей до задней панели на провода большего сечения.

Также были заменены родные, советские колодки под предохранители на импортные. Связано это с тем, что предохранители ненадежно фиксировались в родных колодках.

Некоторые разъемы и клеммы были заменены на пайку, чтобы исключить потерю контакта при вибрации.

Параллельно сети (первичной обмотки) я поставил неполярный конденсатор типа X2 емкостью 0.1мкФ для подавления помех из сети (от холодильника, стиральной машины).

Следующей доработкой была защита сигнальных проводов идущих от платы входов до темброблока, от различных наводок, в том числе 50Гц. Для этого я применил оплетку от коаксиального антенного кабеля. В две оплетки я поместил жгут из сигнальных проводов. Защитил экраны термоусаживаемой трубкой. С одной стороны (со стороны платы входов) вывел вывод от экрана (оплеток), и припаял этот вывод к средней точке блока питания (заземлил).

Еще очень хотелось заменить потенциометры, так как с годами они изнашиваются, и при регулировке они иногда вносят помехи. Хотелось, но не получилось, таких потенциометров в своем городе я, к сожалению не нашел.

Впрочем, профилактика и доработки прошли успешно, усилитель остался прежним и не изменился внутри. Это все та же Радиотехника У-101 у которой открылось второе дыхание.

Доработка Радиотехника У-101

Доработка Radiotehnika U-101

Схема усилителя Радиотехника У-101 СКАЧАТЬ

Источник



Полный усилитель на микросхемах. Часть 4. Улучшаем блок питания

Общие замечания

Вначале оценим требования к источнику питания (ИП) на основе фундаментальных знаний, а затем воспользуемся программами расчета. Рассмотрим соотношения в выходном каскаде УМЗЧ, работающим в классе АВ в разрезе требований к проектированию ИП.
Максимальное напряжение на выходе усилителя:
Uвых макс=sqrt(2Pн максRн),
амплитуда переменного тока в цепи нагрузки достигает:
Iвых макс=Uвых макс/Rн.
Предельный (идеальный) КПД двухтактного комплементарного повторителя при синусоидальном сигнале
ηмакс=Pн/Pпотр=π/4≈0,78.
Усилитель мощности звуковой частоты по отношению к источнику питания можно рассматривать как преобразователь мощности постоянного тока ИП в мощность переменного тока. Примем КПД такого преобразователя (при Pн макс) η=0,7.
При наличии конденсатора Сп в цепи питания усилителя мощности потребляемый ток будет
Iп≈Pн макс/(2ηUп).
Расчеты по приведенным соотношениям показывают (рис. 1), что потребляемый постоянный ток Iп в шесть раз меньше максимального тока нагрузки Iвых макс. Этот факт еще раз подчеркивает важность разводки цепей питания в усилителе. Рекомендации по монтажу слаботочных и сильноточных цепей были даны в первой части настоящего проекта.

Рис. 1. Скриншот расчета ИП в программе Microsoft Excel. В ячейках с заливкой светло-синего цвета помещены исходные данные, оранжевого цвета – расчетные соотношения

Основные соотношения, необходимые для прикидочного расчета нестабилизированного источника питания, обеспечивающего при токе нагрузки Iн напряжение Uн [1-3], приведены в прилагаемом ниже файле. Расчет ведется для мостовой схемы, в которой в качестве выходного напряжения Uн берется суммарное напряжение 2Uп, а накопительный конденсатор Сп представляет собой два последовательно включенных конденсатора удвоенной расчетной емкости (рис. 2).

Рис. 2. Мостовой ИП для двух симметричных относительно общего провода выходных напряжений
Файл с пояснениями по расчетным соотношениям можно взять здесь:

Результаты расчетов по приведенным формулам даны на втором листе файла xls, а печать с экрана фрагмента листа показана на рис. 3.

Рис. 3. Таблица результатов расчета ИП

Требуемая мощность трансформатора и параметры диодов получены для максимальной выходной мощности УМЗЧ. Необходим силовой трансформатор мощностью 70…80 Вт и диоды с прямым током 2 А, импульсным током 50 А, обратным напряжением 200 В.

Танцуем от питания

Золотое правило конструкторов аудиоаппаратуры гласит: «Усилитель звучит так, как ему позволяет работать источник питания». И это правда.
Основные параметры:
Входное напряжение:

2х(15…20) В
Максимальный ток нагрузки: до 4 А
Рабочий ток источника питания ±15 В: 50 мА
Размеры печатной платы: 54х150 мм

Ниже обсудим возникшие вопросы, попутно отметив, что полезную информацию по изготовлению блока питания можно почерпнуть из [6].

Выбор емкости накопительного конденсатора и ее влияние на передачу низких частот

Значение емкости накопительных конденсаторов блока питания зависит как от выходной мощности, так и от сопротивления нагрузки усилителя. Например, при мощности УМЗЧ 10 Вт необходима емкость конденсаторов фильтра 1000 мкФ. При двухполярном питании суммарная емкость последовательно включенных конденсаторов получается 500 мкФ. Для Rн=4 Ом нижняя граница полосы пропускания составит 80 Гц, что совсем недостаточно.

Таким образом, емкость конденсатора, шунтирующего цепи питания, следует выбирать так, чтобы обеспечить малое полное сопротивление на самой низкой частоте сигнала. Выберем емкость накопительного конденсатора исходя из размаха пульсаций на нем не более Uпульс≤1 В. Получим Сп≥Iа вых макс/(2πfнUпульс), где Iа вых макс – максимальная амплитуда тока в цепи нагрузки.

Параллельное включение накопительных конденсаторов

Возникает вопрос, что лучше: один накопительный конденсатор в блоке питания или несколько параллельно включенных малогабаритных? Лучше один качественный конденсатор требуемой емкости; при этом на первое место встает проблема его цены и габаритов. Поэтому на практике мы встречаем случаи параллельно включенных конденсаторов.

Моя (с позволения сказать) методика определения допустимого числа параллельно включенных электролитических конденсаторов в блоке питания заключается в следующем:

1) Возьмем за образец параметры блока питания с единственным качественным конденсатором требуемой емкости, для примера С=22000 мкФ (ESR=0,025 Ом, Iмакс=6 А).

2) Выбираем из стандартного ряда емкость одного конденсатора блока питания С1=С/n, где n=2, 3 или 4. В нашем случае претендентами будут конденсаторы емкостью 10000 мкФ, 6800 мкФ и 4700 мкФ. Возьмем конденсаторы 4700 мкФх35 В (измеренный ESR чуть меньше 0,01 Ом, Iмакс=2,4 А).

3) Рассчитываем предельный ESR и максимальный ток при параллельном соединении конденсаторов. В нашем примере ESR=0,1/4=0,025 Ом, Iмакс≥I1·n=2,4·4=9,6 А, даже больше, чем допустимый ток единственного конденсатора.

4) Собираем блок питания и замеряем ESR получившегося конденсатора. Измерения показали ESR=0,028 Ом.

5) Вычисляем отклонение ESR реального блока питания от предельного ESR:
100(0,028-0,025)/0,025=12%.

6) Если отклонение составляет величину 5…20%, блок питания имеет право на жизнь, в противном случае повторяем п. 2-5 методики с другими конденсаторами.

Суть методики основана на том, что в реальном блоке питания сказываются его конструктивные параметры – сопротивление и индуктивность проводников и (или) дорожек печатной платы, и нужно спроектировать БП так, чтобы их вклад оставался незначительным – пятая — двадцатая часть от предельного ESR.

Таким образом, с увеличением числа параллельно включенных конденсаторов не происходит пропорционального улучшения качества блока питания. Блок питания с четырьмя конденсаторами в каждом плече вполне может использоваться в УМЗЧ, при этом затраты на конденсаторы почти в 2,5 раза ниже, чем в блоке питания с единственным конденсатором.

Важным свойством источника питания является реактивная мощность. Здесь выбор падает на довольно крупногабаритные конденсаторы с большой толщиной диэлектрика. Влияет на импульсные свойства и рабочее напряжение конденсатора. Поэтому следующий вопрос, как говорится, вдогонку.

Выбор номинального напряжения конденсатора

Минимальным запасом по напряжению следует считать 20 % (пятую часть), а желаемым – 50…100% от напряжения питания устройства.
Выбор рабочего напряжения конденсаторов удобно осуществить с помощью таблицы.

Применение «аудиофильских» конденсаторов Black Gate

Электролитические конденсаторы в усилителях звуковой частоты могут быть японских фирм Elna, Nichicon, Nippon, Rubycon, далее следуют европейские Epcos, Vishay, корейские Samwha и наконец, тайваньские CapXon, Hitano, Jamicon, OST. Подойдут «электролиты» других известных компаний, например Panasonic, Samsung, или Sanyo. Бескомпромиссные радиолюбители ищут электролитические конденсаторы Rubycon, Mallory Dubillier, Black Gate, считая, что они позволят кардинально улучшить звучание усилителя.

Электролитические конденсаторы Black Gate являются разработкой японской фирмы Jelmax, имеют прекрасные импульсные свойства, низкие шумы и искажения, высокую надежность, долговечность и цену. В настоящее время они производятся компанией Rubicon.

Применение конденсаторов Black Gate в звуковой аппаратуре высокого класса способно изменить качество звучания в лучшую сторону. Однако сегодня Black Gate сложно достать непосредственно от производителя, а у перекупщиков они чересчур дорогие.
Затраты на один конденсатор Black Gate 4700 мкФх35 В для блока питания в 2 раза превышают стоимость всех остальных комплектующих нашего проекта!

Читайте также:  Блоки питания для коммутаторов compex

Однако пропорционального улучшения качества работы усилителя не произойдет. В лучшем случае использование конденсаторов Black Gate уменьшит выходное сопротивление источника питания на 5…10% по сравнению с обычными конденсаторами.

Если уж где и ставить Black Gate, так это непосредственно на плате усилителя мощности (220 мкФ х 35 В). Однако и здесь предусмотрены меры, снижающие выходное сопротивление источника питания на высоких частотах – шунтирование оксидных конденсаторов качественными пленочными конденсаторами (0,1 мкФ).
Поэтому применять или не применять конденсаторы Black Gate – выбор за Вами!

Качество звучания УЗЧ в зависимости от его стоимости

Рассмотрим зависимость некоторого свойства объекта (в нашем случае, верности звуковоспроизведения) от затрат (стоимости), рис. 7. Подобная зависимость характерна для большинства сложных систем (а УЗЧ, несомненно, является сложной системой), это закон природы.

Рис. 7. Зависимость верности воспроизведения от стоимости УЗЧ; Z2>>Z1,читается «много больше»

На графике имеется участок АВ линейного роста, возрастания ВС и насыщения CD. Сравнительно небольшими усилиями (денежными затратами) достигаются 75 – 85% свойства объекта (верности воспроизведения), а затем значительное увеличение стоимости УЗЧ приводит лишь к небольшому росту качества звучания. Очевидно, участок CD выбирать не имеет смысла (можно лишь в случае, если куры денег не клюют, то есть, их очень много).

Участок АВ на графике, показанном на рис. 5, характерен тем, что каждая сотня рублей, потраченная на приобретение (конструирование) УЗЧ, оборачивается заметным повышением качества звучания. Со всех точек зрения наиболее оптимальным является участок ВС, соответствующий переходу от участка линейного возрастания к участку насыщения. Здесь точка В является нижней ценовой планкой стоимости УЗЧ, а точка С – верхней. В настоящее время приблизительная цена УЗЧ на участке ВС составляет от 20 тысяч рублей (УЗЧ начального уровня) до 50 тысяч рублей (УЗЧ среднего уровня). Средняя стоимость УЗЧ на участке CD составляет 150 тысяч рублей и может доходить в точке D до 1 млн. руб.

Здесь не будем обсуждать настоящую цену УЗЧ, следует понимать, что в реальности в ней могут доминировать составляющие спроса, бренда, маркетинга и т. п., не имеющие отношения к качеству звучания УМЗЧ.
При выборе оптимальной конфигурации звуковоспроизводящего комплекса всегда следует помнить, что она должна быть сбалансированной.

Обжимные наконечники и клеммники в УМЗЧ

В профессиональной и любительской аппаратуре в последнее время часто используют обжимные наконечники и клеммники (рис. 8). Чем они хороши? Ничем! (Шутка!). А если серьезно, обжимные наконечники и клеммники упрощают монтаж функциональных блоков аппаратуры, улучшают ее ремонтопригодность.

Рис. 8. Блок питания высококачественного УМЗЧ соединяется с помощью обжимных наконечников
(100W RMS/Channel Stereo Amplifier, //www.siliconchip.com.au/)
Я долгое время скептически относился к этим соединителям, пока не провел свое исследование. Оказалось, что сопротивление контакта менее 0,01 Ом, оно стабильно во времени (временной промежуток один год). К тому же в настоящее время выпускаются химические препараты, позволяющие эффективно следить за состоянием контактов соединителей.

Монтаж и детали улучшенной схемы блока питания

Печатная плата блока питания рассчитана на установку четырех оксидных конденсаторов 4700 мкФ на рабочее напряжение 35 В в каждом плече (рис. 9). Можно установить сначала по одному конденсатору, а затем добавить недостающие, и тем самым окончательно прояснить для себя вопрос об их влиянии на звучание усилителя.

Вначале на печатной плате устанавливают малогабаритные детали: пленочные конденсаторы, диоды, электролитические конденсаторы двухполярного источника питания. Затем монтируют клеммники и электролитические конденсаторы сглаживающего фильтра. После пайки последние желательно дополнительно укрепить на печатной плате с помощью термоклея.
Необходим электрический клеевой пистолет (рис. 10), предназначенный для склеивания между собой изделий из пластмассы, металла, керамики и других материалов. Он используется для крепления крупногабаритных деталей (оксидных конденсаторов, трансформаторов, дросселей и т. п.) на печатных платах, фиксации разъемов и многих других целей.

Расходным материалом для склеивания служит силиконовый термоклей, который выпускается в виде цилиндрических стержней диаметром 11 мм различного цвета. Стержень устанавливается в пистолет через отверстие в задней части пластмассового корпуса. После включения в сеть и прогрева инструмент готов к работе. Узкое жало пистолета позволяет действовать в труднодоступных местах, а курок – дозатор обеспечивает контролируемую подачу клея через нагревательный элемент. После выдавливания расплавленной силиконовой массы на склеиваемую поверхность следует прижать детали до момента схватывания термоклея.

Рис. 10. Пистолет для клея прост в использовании, надежен и долговечен

Детали блока питания:DA1 – Стабилизатор 7815 (15V;1,0A), ТО-220 – 1 шт.,
DA2 – Стабилизатор 7915 (-15V;1A), ТО-220 – 1 шт.,
Радиатор U-образный FK301, алюминий, 13,3×19,1×12,7мм, для корпусов типа TO-220 – 2 шт.,
VD1…VD4 — Диод Шоттки 80SQ045-IR (45V/8A) – 4 шт.,
R1 — Рез.-0,25-470 Ом (желтый, фиолетовый, коричневый, золотистый) – 1 шт.,
С1 — Конд.0,1/1000V К78-2 – 1 шт.,
С2, С15…С18 — Конд.0,1µ/63V J К73-17 – 5 шт.,
С3…С6 — Конд.0,01/630V К73-17 – 4 шт.,
С7…С14 — Конд.4700/35V 1840 +105°С – 8 шт.,
С19, С20 — Конд.100/25V 0809 105°C – 2 шт.,
Клеммник 3К шаг 5 мм ТВ-03ВС на плату – 3 шт.,
FU1 – Держатель предохранителя на приборный блок 5х20 мм, FH-02, — 1 шт.,
Пред. 1А (d=5;L=20) стекл. – 1 шт.,
XP1 — Шт. «Сеть» CS-001 приб./защёлка – 1 шт.,
Конт.заж. типа «O», TRI-1,25-2,5-M5, изолированный – 2 шт.,
XT1 — Клеммник приборный – 1 шт.,
SA1 — Выключатель питания 250В, 6А – 1 шт.

Налаживание

После проверки правильности монтажа на плате ее подключают к силовому трансформатору Т1, а выходы блока питания нагружают четырьмя резисторами: выходы ±25 В двумя резисторами 300 Ом, 5 Вт, а выходы ±15 В – двумя резисторами 510 Ом, 1 Вт.

Включателем SA1 подают напряжение на первичную обмотку трансформатора Т1, измеряют переменные напряжения на вторичных обмотках и постоянные напряжения на выходах блока питания; они должны соответствовать указанным на принципиальной схеме. Если все в порядке, блок питания готов к работе в составе УМЗЧ.

Что дала установка модернизированного блока питания в усилителе?

Улучшения в звуке таковы, что в дальнейших экспериментах я уже не возвращался к первоначальному блоку питания.
Сравнительно большая емкость конденсаторов, шунтирующих цепи питания, обеспечивает хорошую передачу низких частот.
С блоком питания из комплекта усилителя Питера Смита (Сп=4700 мкФ) нижняя граница полосы пропускания при нагрузке Rн=4 Ом составляет 16 Гц, а с предлагаемым блоком (Сп=18800 мкФ) – 4 Гц.

Альтернативой конденсаторам большой емкости по цепям питания является установка мощного стабилизатора напряжения с малым выходным сопротивлением, но это будет конструкция другого уровня сложности.

Источник

Полная переделка усилителя Радиотехника У101

Вот решил попробовать написать статью про переделку усилителя. Ну начну наверное с его истории, а именно почему же я решил его полностью переделывать. Во первых, всё старое, не соответствует современности. А во вторых, он трудился очень усердно, до того, как попал мне в руки, соответственно ломался не раз. Раз 6 ремонтировали оконечный каскад, ремонтировали темброблок 2 раза, со входным селектором что то непонятное было, и к тому же один раз сожгли индикатор, подключив его не правильно, но там поставили другой от другого усилителя, но я умудрился его тоже сжечь, когда сам ковырялся в усе. В общем, там сказать, передали по наследству мне этот усь. Решил с этими глюками покончить, переделав его полностью.

До переделки он выглядел вот так:

Радиотехника У101

Оконечный усилитель. Хотел вставить туда что то поинтересней, не какую-то там 7294, а что-нибудь по серьёзней. Гуглив в течении недели я нашёл то, что мне нужно.

Усилитель SymaSym 5, это усилитель АВ класса, он отлично мне подходил как по характеристикам, так и по себестоимости.

0.005% (measured) sim’d: 0.002%
Power into 8ohm: 60 watts
Power into 4ohm: 100 watts
Gain: 32dB (

1:40) full output at 0.7v input (0.5v rms)
Feedback: 57dB
Phase margin: > 90°
Supply voltage: +/- 36v
Biasing: 55ma, 12.1mv across a single 0.22 ohm
Frequency response: 3.2hz to 145khz (-1db) using 4.7uf input cap
Phaseshift at 10khz: А главное это то, что мощность около 100Вт на нагрузку 4 Ома при питании +-33В. Это то что надо! Хоть я и собрался переделывать, но трансформатор решил оставить прежний. При выпрямлении в постоянку, там было подходящее напряжение. Ещё один плюс, 2 таких усилителя могут работать на родном радиаторе от у101, без перегрузки, проверено! Нагрев радиатора при полной выходной мощности у меня не превышал 70 градусов в течении часа, да я люблю очень громко слушать музыку

Небольшое руководство по сборке и настройке оконечного усилителя.

Транзисторы выходные пара 2SC5200/2SA1943, но в оригинальной схеме стояли MJL3281A/MJL1302A, а MJE15030/MJE15031 были заменены на 2SA1837/2SC4793. Транзисторы BC везде продаются, заменять их не на что не надо, они распространены. BD135 я заменил на BD139, работает так же. А вот с MPSA18 могут и быть проблемы, если не найдете их, то можно заменять спокойно на BC550, но при впайке в плату его нужно развернуть на 180 градусов, т.к. у него ЗЕРКАЛЬНАЯ ЦОКОЛЁВКА, в отличие от MPSA18.

Подстроечный резистор VR1 можно и вертикальный типа 3296 многооборотный, а можно и обычный однооборотный, я бы посоветовал 3296 брать, легче подстроить усилитель, при первом включении усилителя этот резистор должен иметь МАКСИМАЛЬНОЕ сопротивление.

Резисторы R24 R25 0.22 Ом на 5Вт цементные. Резисторы R22 R23 1.2 Ом по 1Вт. Резистор R26 4.7ом на 1-2Вт. Резистор R27 10 Ом 2Вт, поверх него намотана катушка 10 витков проводом 0.8мм. Все остальные резисторы по 0.25Вт.

Конденсаторы… Фуфло сюда лучше не ставить. Конденсаторы электролитические по питанию нужно брать с запасом по напряжению, у меня на 50В при питании +-33В.

Конденсатор C3 470мкФ от 16В. Конденсатор на входе усилителя C1 нужен плёночный, от 4.7мкФ на 63в, можно полипропиленовый жёлтый, вертикально поставить, идеально подойдёт. Очень желательно плёнку использовать, но если не найдёте, то включаем встречно 2 конденсатора по 10мкФ на вольт 50 минусами, а крайние плюсы впаиваем в плату, и желательно добавить параллельно сборному конденсатору плёночный конденсатор, хотя бы на 1мкФ.

C15 47нФ 63В кап плёночный, в питании C9 C11 C16 C17 тоже желательно плёнку поставить.

Читайте также:  Лабораторный блок питания gophert cps 3205

Остальные конденсаторы керамические, желательно NPO, но если не найдете, то можно и воткнуть китайские коричневые, но я бы поискал что получше.

Предохранители от 2.5А.

В принципе то и всё, можно идти собирать.

Транзисторы нужно устанавливать на радиатор через изолирующие прокладки, и не в коем случае не замыкать!

Правильно собранный усилитель сразу же включается и его можно слушать. Первое включение лучше делать через лампу, вставленную между 220в и первичной обмоткой трансформатора, если где то ошиблись, то лампа будет светиться, но детали у вас не сгорят.

Если вы бесстрашные, вы уверены в себе и вам ничему не помеха, то что ж, удачи, включайте без лампы, если что то фонит, гудит или горит сразу же выключаем его, и ищем ошибки. Но всё-таки лучше собирать без ошибок, гуглить тщательно по каждому затыку, ибо если ошибётесь, то ошибка может дорого выйти.

Настройка усилителя

Уже собрали? Вау! Поздравляю. Теперь осталось дело за малым.

Нужно выставить ток покоя в пределах 50-70мА. Я выставил 70мА.

Для успешной настройки, усилитель нужно прогреть, просто включаем его и слушаем музыку минут 30, дело в том, что пока мы его не настроили, он работает в режиме В, соответственно он сам не будет нагреваться.

Ну как звук? Отличный конечно же. Теперь нам нужен мультиметр. Выставляем в режим измерения милливольты, а щупы включаем между ЭМИТТЕРАМИ первого и второго транзистора, и выставляем нужный ток покоя, крутя не спеша резистор VR1. Для 70мА это 30,8мВ (U=I*R, U=70мА*(2*0.22 Ом)=30,8мВ).

Вот и всё, поздравляю! Со вторым каналом делаем аналогичные действия.

Темброблок

Темброблок

Чуть чуть переделанная схема:

Схема Темброблока

Переменные резисторы отпаиваем из темброблока от у101, откусываем дополнительные выводы, и впаиваем в плату, предварительно вставив крепёжную плашку.

Операционный усилитель здесь нужен «музыкальный», рекомендован NE5532, но можно поискать аналоги, я например, использовал RC4580IP, был добыт из звуковой аппаратуры.

Все конденсаторы в звуковом тракте плёночные! А вот в питании электролиты по 470мкФ на 25В. Резисторы в питании 1кОм по 0.5Вт. Остальные резисторы по 0.25Вт. Стабилитроны использовал 1N4743, других менее мощных, к сожалению не было.

В настройке не нуждается, работает сразу.

Внимание! На плате имеется перемычка SMD, или резистор 0 Ом со стороны дорожек. Не забудьте поставить!

Плата в *.lay есть в приложениях.

Блок питания

Блок питания

Тут уже сами выбираете что предпочитаете. Я предпочёл капы по 22000мкФ, но здесь желательно запараллелить несколько конденсаторов, чтобы в сумме было около 20000мкФ, общий ESR конденсаторов будет меньше, чем у большого одного, следовательно при пике сможет отдать больше ток . Софт старт здесь оказался не нужным. У меня диоды КД2997. Пленочные конденсаторы на 1-4.7мкФ на 63В.

Плату блока питания смотрите в приложениях.

Как подключать трансформатор?

Выводы 2 и 2 соединяем между собой. А 220 подключать к выводам 1 и 1.

Дальше… Выводы 6 и 6 подключаем к земле блока выпрямителя, а выводы 3 и 3 подключаем ко входам блока выпрямителя.

Теперь… Выводы 7 и 7 соединяем, а выводы 8 и 8 будем подключать к индикатору.

Блок защиты

Хоть можно и оставить родную, но я всё же решил заменить. Использовал готовый от усилителя Оплеуха Микрухам, автор Илья С. (Nem0). Защищает от перегруза и от постоянки на выходе, причём от постоянки как от плюса, так и от минуса относительно земли.

Блок защиты

Все резисторы по 0.25Вт. Транзистор BD135 тоже можно заменить на BD139, необходимо установить на небольшой радиатор. Стабилитроны на 12В и 13В, сборный, получается на 25В. Реле на 24В.

Конденсаторы C1 C2 C3 C4 на 25В. С5 на 50В.

Плата тоже в приложениях. На одной плате уже расположена защита для двух каналов.

Индикатор

Тут бы я оставил родной индикатор, но так, как я его сжег при неправильном подключении, дело в том, что туда поставили другой индикатор, то схемы на него я не нашёл нигде, предположительно это был радиоконструктор.

Собрал на двух LM3915.

Индикатор

Все резисторы по 0.25Вт. Крайние светодиоды «100Вт» красные, остальные зелёные. Настраивается следующим образом: подключаем к выходу усилителя и крутим подстроечный резистор, при максимальной громкости, чтобы показывал всю шкалу индикации, а при минимальной громкости, чтобы светодиод «0.2Вт» подмигивал.

Тоже самое делаем и со вторым индикатором. При первом включении индикатора, выставите переменный резистор в среднее положение.

Монтаж

Теперь всё запихиваем в корпус.

Придумал такой крепёж для клемм подключения колонок. Вот так, вырезал из текстолита.

Покрашена плашка и завинчены клеммы.

Тоже самое сделал для крепления гнёзд подключения входа звука. Всё прикрутил и завинтил. Конечный вид:

Соединяем всё проводами.

Сначала питание. Питание усилителей подключаем к блоку выпрямителя, плату темброблока подключаем тоже к плате выпрямителя, и плату защиты подключаем к плате выпрямителя в плечо +33в и земля, по другому работать не будет!. А вот питание индикатора берём с выводов 8 от трансформатора, через диодный мост.

Далее сигнальные экранированные провода подключаем от входных разъёмов к темброблоку, а от него ко входу усилителей. Сигнал для индикатора берём с выхода усилителей, провода не экранированные.

Выход от усилителей подключаем к плате защиты, а плату защиты соединяем проводами с клеммами для подключения колонок.

Трансформатор подключаем к выключателю на передней панели, а от неё к разъему питания сети 220в. Всё! Можно включать! 🙂

Вот такой вид изнутри у меня вышел:

Как примерно выглядит в полном сборе и работе:

Объявляю большую благодарность Лёхе (finn32) за помощь в сборке! Всем удачи!

Источник

Доработка блоков питания CODEGEN и других, JNC-подобных…

Доработка блоков питания CODEGEN и других, JNC-подобных…

Данная статья (первый вариант) была написана для моего собственного проекта, который в настоящее время находится в умирающем положении и будет перепрофилирован. Так как я считаю, что статья будет полезна многим людям (я сужу по многочисленным письмам, в том числе и от читателей Вашего ресурса), предлагаю Вам разместить вторую редакцию данного творения.

Надеюсь, это будет интересно Вам и Вашим читателям.

С уважением, Саша Черный.
Хорошая и стабильная работа компьютера зависит от многих факторов. Не в последнюю, а может и в первую очередь, это зависит от правильного и надежного блока питания. Обычный пользователь прежде всего озабочен выбором процессора, материнской платы, памяти и других комплектующих для своего компьютера. На блок питания внимание обращается мало (если вообще обращается). В результате основным критерием выбора БП является его стоимость и указанная на этикетке заявленная мощность. Действительно, когда на этикетке написано 300 вт – это конечно хорошо, и при этом цена корпуса с БП составляет 18 – 20$ — вообще замечательно… Но не все так просто.
И год и два и три назад цена на корпуса с БП не менялась и составляла те же 20$. А что же менялось? Правильно – заявленная мощность. Сначала 200вт потом 235 – 250 – 300 вт. В следующем году будет 350 – 400 вт… Произошла революция в БП-строении? Ничего подобного. Вам продают одни и те же БП только с разными этикетками. Причем, зачастую 5 летней давности БП с заявленной мощностью 200вт, выдаёт больше чем свежий 300 ваттник. Что поделаешь — удешевление и экономия. Если нам корпус с БП достается за 20$, то, сколько его реальная себестоимость с учетом транспортировки из Китая и 2-3 посредниками при продаже? Наверное, 5-10$. Вы представляете себе, какие туда детали засунул дядюшка Ляо за 5$? И вы ЭТИМ хотите нормально запитать компьютер стоимостью от 500$? Что же делать? Покупать дорогой блок питания за 60 – 80$ это, конечно, хороший выход, когда есть деньги. Но не самый лучший (деньги есть не у всех и не в достаточном количестве). Для тех, у кого нет лишних денег, а есть прямые руки, светлая голова и паяльник – предлагаю несложную доработку китайских БП с целью приведения их в чувство.

Если посмотреть на схемотехнику фирменных и китайских (no name) БП, то можно увидеть, что они очень похожи. Используется одна и та же стандартная схема включения на базе микросхемы ШИМ КА7500 или аналогов на TL494. А в чем же между блоками питания разница? Разница в применяемых деталях, их качестве и количестве. Рассмотрим типичный фирменный блок питания:

Видно, что он довольно плотно упакован, отсутствуют свободные места и все детали распаяны. Присутствуют все фильтры, дроссели и конденсаторы.
Теперь рассмотрим типичный БП JNC с заявленной мощностью 300 вт.

Рисунок 2
Бесподобный образец китайской инженерной мысли! Нет ни фильтров (вместо них стоят «специально обученные перемычки»), ни конденсаторов, ни дросселей. В принципе без них тоже все работает – но как! В выходном напряжении присутствует шум переключения транзисторов, резкие выбросы напряжения и значительная его просадка при различных режимах работы компьютера. Какая тут уж стабильная работа…

Вследствие примененных дешевых комплектующих работа такого блока очень ненадежна. Реально выдаваемая безопасная мощность такого БП – 100-120 вт. При большей мощности он просто сгорит и утянет за собой половину компьютера. Как же доработать китайский БП до нормального состояния и сколько реально нам мощности нужно?

Хочется отметить что, сложившееся мнение о высоком энергопотреблении современных компьютеров, немного неверно. Упакованный системный блок на базе Pentium 4 потребляет меньше 200 вт, а на базе AMD ATHLON XP меньше 150 вт. Таким образом, если мы хотя бы обеспечим БП реальные 200-250 вт., то одним слабым звеном в нашем компьютере будет меньше.

Наиболее критическими деталями в БП являются:

  • Высоковольтные конденсаторы
  • Высоковольтные транзисторы
  • Высоковольтные выпрямительные диоды
  • Высокочастотный силовой трансформатор
  • Низковольтные диодные выпрямительные сборки

Братья китайцы умудряются и здесь экономить… Вместо высоковольтных конденсаторов 470мкф х 200 вольт они ставят 200мкф х 200 вольт. Эти детали влияют на способность блока держать кратковременное пропадание сетевого напряжения и на мощность выдаваемого напряжения БП. Ставят маленькие силовые трансформаторы, которые сильно нагреваются при критических мощностях. А так же экономят на низковольтных выпрямительных сборках, заменяя их на два спаянных вместе дискретных диода. Про отсутствие фильтров и сглаживающих конденсаторов уже говорилось выше.

Попробуем это все исправить. Прежде всего, нужно открыть БП и оценить размер трансформатора. Если он имеет размеры 3х3х3 см и больше, то блок имеет смысл дорабатывать. Для начала надо заменить большие высоковольтные конденсаторы и поставить не меньше 470мкф х 200 вольт. Необходимо поставить все дроссели в низковольтную часть БП. Дроссели можно намотать самому на ферритовом кольце диаметром 1- 1,5 см медным проводом с лаковой изоляцией сечением 1-2 мм 10 витков. Можно так же взять дроссели с неисправного БП (убитый БП можно купить в любой компьютерной конторе за 1-2$). Далее нужно распаять сглаживающие конденсаторы в пустующие места низковольтной части. Достаточно поставить 3 конденсатора 2200мкф х 16 вольт (Low ESR) в цепи +3.3в, +5в, +12в.

Читайте также:  Блок питания с функцией ups 12в

Типичный вид низковольтных выпрямительных диодов в дешевых блоках такой:

или, что хуже, такой

Первая диодная сборка обеспечивает 10 ампер на 40 вольт, вторая – 5 ампер мах. При этом на крышке БП написаны следующие данные:

Заявлено 20-30 ампер, а реально выдается 10 или 5 ампер. Причем на плате БП предусмотрено место для нормальных сборок, которые там должны стоять:

По маркировке видно, что это 30 ампер на 40 вольт – а это уже совсем другое дело! Эти сборки должны стоять на канале +12в и +5в. Канал +3.3в может быть выполнен двумя способами: либо на такой же сборке, или на транзисторе. Если стоит сборка, то ее меняем на нормальную, если транзистор, то оставляем все как есть.

Итак, бежим в магазин или на рынок и покупаем там 2 или 3 (в зависимости от БП) диодные сборки MOSPEC S30D40 (на канал +12 вольт S40D60 – последняя цифра D – напряжение – чем больше, тем на душе спокойнее или F12C20C – 200 вольт ) или аналогичные по характеристикам, 3 конденсатора 2200 мкф х 16вольт, 2 конденсатора 470 мкф х 200 вольт. Все эти детали стоят примерно 5-6$.

После того как мы все поменяли, БП будет выглядеть примерно так:

Рисунок 8
Дальнейшая доработка БП сводится к следующему… Как известно в БП каналы +5 вольт и +12 вольт стабилизируются и управляются одновременно. При установленном +5 вольт реальное напряжение на канале +12 составляет 12,5 вольт. Если в компьютере сильная нагрузка по каналу +5 (система на базе AMD), то происходит падение напряжения до 4,8 вольт, при этом напряжение по каналу +12 становится равным 13 вольтам. В случае с системой на базе Pentium 4 сильнее нагружается канал +12 вольт и там все происходит наоборот. В силу того, что канал +5 вольт в БП выполнен гораздо качественнее, то даже дешевый блок будет без особых проблем питать систему на основе AMD. Тогда как энергопотребление Pentium 4 гораздо больше (особенно по +12 вольтам) и дешевый БП нужно обязательно дорабатывать.

Завышенное напряжение по каналу 12 вольт очень вредно для жестких дисков. В основном нагрев HDD происходит по причине повышенного напряжения (больше чем 12,6 вольт). Для того чтобы уменьшить напряжение 13 вольт достаточно в разрыв желтого провода, питающего HDD, впаять мощный диод, например КД213. В результате напряжение уменьшится на 0.6 вольт и составит 11.6 вольт – 12,4 вольт, что вполне безопасно для жесткого диска.

В результате мы получили нормальный БП, способный отдавать в нагрузку не меньше 250 вт (нормальных, не китайских!!), который к тому же станет гораздо меньше греться.
Предупреждение.
Все, что Вы будете делать со своим БП – Вы делаете на свой страх и риск! Если Вы не обладаете достаточной квалификацией и не можете отличить паяльник от вилки, то не читайте,что здесь написано и тем более не делайте.

Комплексное снижение шума у компьютеров

Как бороться с шумом? Для этого у нас должен быть правильный корпус с горизонтальным расположением блока питания (БП). Такой корпус имеет большие габариты, но гораздо лучше выводит излишнее тепло наружу, так как БП расположен над процессором. Имеет смысл поставить на процессор кулер с вентилятором размерами 80х80, например серии Titan. Как правило, большой вентилятор при одинаковой производительности с маленьким, работает на меньших оборотах и издает меньше шума. Следующим шагом станет понижение температуры процессора при простое или маленькой нагрузке.

Как известно, большую часть времени процессор компьютера простаивает в ожидании реакции пользователя или программ. В это время процессор просто зря гоняет пустые циклы и нагревается. Бороться с этим явлением призваны программы охладители или софт-кулеры. В последнее время эти программы даже стали встраивать в БИОС материнской платы (например, EPOX 8KRAI) и в операционную систему Windows XP. Одна из наиболее простых и эффективных программ – это VCOOL. Эта программа при работе процессора AMD выполняет процедуру Bus disconnect – отключение шины процессора при простое и снижение тепловыделения. Поскольку простой процессора занимает 90% времени, то охлаждение будет очень существенное.

Здесь мы подходим к пониманию того, что вращение вентилятора кулера на полной скорости для охлаждения процессора нам не нужно. Как понизить обороты? Можно взять кулер с регулировкой оборотов выносным регулятором. А можно воспользоваться программой управления скоростью вентилятора – SPEEDFAN. Эта программа замечательна тем, что в ней можно настроить обороты вентилятора в зависимости от нагрева процессора путем задания температурного порога. Таким образом, при старте компьютера, вентилятор имеет полные обороты, а при работе в Windows с документами и интернетом скорость вентилятора автоматически снижается до минимальных.
Комбинация программ VCOOL и SPEEDFAN позволяет при работе в Word и Интернет вообще останавливать кулер и при этом температура процессора не поднимается выше 55С ! (Athlon XP 1600). Но у программы SPEEDFAN есть один недостаток – она работает не на всех материнских платах. В таком случае понизить скорость вентилятора можно, если перевести его на работу с 12 вольт на 7 или даже на 5 вольт. Обычно кулер присоединяется к материнской плате с помощью трехконтактного разъема. Черный провод это земля, красный +12, желтый — датчик оборотов. Для того, чтобы перевести кулер на питание 7 вольт, нужно черный провод вытащить из разъема и вставить в свободный разъем (красный провод +5вольт) идущий от БП, а красный провод от кулера вставить в разъем БП с желтым проводом (+12).

Рисунок 9
Желтый провод от кулера можно оставить в разъеме и вставить в материнскую плату, что бы мониторились обороты вентилятора. Таким образом, мы получаем 7 вольт на кулере (разница между +5 и +12 вольт составляет 7 вольт). Что бы получить 5 вольт на кулере достаточно присоединить только красный провод кулера к красному проводу БП, а два оставшихся провода оставить в кулерном разъеме.

Таким образом, мы получили процессорный кулер со сниженными оборотами и низким шумом. При значительном снижении шума теплоотведение от процессора не снижается или снижается незначительно.

Следующий шаг – снижение тепловыделения жесткого диска. Поскольку главный нагрев диска происходит из-за повышенного напряжения по шине +12 вольт (реально здесь всегда 12.6 – 13,2 вольт), то здесь все делается очень просто. В разрыв желтого провода, который питает винчестер, впаиваем мощный диод типа КД213. На диоде происходит падение напряжения примерно 0,5 вольт, что благоприятно сказывается на температурном режиме винчестера.
Далее займемся блоком питания. Рекомендуется вентилятор БП перевести на питание с 12 на 7 вольт. По аналогии с процессорным кулером перепаиваем внутри БП вентилятор (черный на +5 вольт, красный на +12вольт)
А может пойти еще дальше? Перевести вентилятор БП на 5 вольт? Просто так перевести не получится – нужна доработка БП. А заключается она в следующем. Как известно, основной нагрев внутри БП испытывает радиатор низковольтной части (диодные сборки) – порядка 70-80 С. Причем наибольший нагрев испытывает сборка +5в и +3.3в. Высоковольтные транзисторы у правильного блока ( эта часть БП практически у 95% БП правильна, даже у китайских) греются до 40-50 С и их мы трогать не будем.

Очевидно, что один общий радиатор для трех шин питания слишком мал. И если при работе вентилятора на больших оборотах радиатор еще нормально охлаждается, то при снижении оборотов происходит перегрев. Что делать? Разумно было бы увеличить размер радиатора или вообще разделить шины питания по разным радиаторам. Последним мы и займемся.

Для отделения от основного радиатора был выбран канал +3.3в., собранный на транзисторе. Почему не +5в? Сначала так было и сделано, но обнаружились пульсации напряжения (сказалось влияние проводов, которыми были удлинены выводы диодной сборки +5в). Так как канал +3.3в. питается от +5в., то пульсаций уже нет.

Для радиатора была выбрана алюминиевая пластина размером 10х10 см, к которой был прикручен транзистор канала +3.3в. Выводы транзистора были удлинены толстым проводом длиной 15 см. Сама пластина была прикручена через изолирующие втулки к верхней крышке БП. Важно, чтобы пластина радиатора не соприкасалась с крышкой БП и радиаторами силовых диодов и транзисторов.

Источник

Импульсник для усилителя. Как переделать!?

Приветствую друзья, в этой статье я хочу поделиться опытом переделывания импульсника, для питания усилителя. У меня уже есть опыт переделывания компьютерных блоков в двухполярное питание и увеличения выходного напряжения. И компьютерные блоки отлично справляются с питанием усилителей, но выходные напряжения удаётся сделать не очень высокими, примерно ± 22 вольта, то есть в сумме 44 вольта, ну иногда чуть больше. Большую мощность получить с таким напряжением проблематично. Что же делать?! Можно конечно с нуля создать импульсник, намотать трансформатор, вытравить плату, сжечь кучу силовых транзисторов итд. Это всё конечно очень интересно, я этим уже занимался, но в данном случае мне хотелось найти более красивое и простое решение. На алиэкспрессе конечно есть импульсники заточенные под питание усилителей, но они сравнительно дорогие и судя по отзывам не очень надёжные. Так постепенно мне в голову пришла мысль о переделке блока построенного по принципу компьютерного.

Вот этот блок, топология схемы схожа с компьютерным, но выходное напряжение 36 вольт и ток 10 ампер (360 Ватт) Теперь не трудно понять, что если его переделать на двухполярное питание мы получим ± 36 вольт, что в сумме равно 72 вольта. Ооо. уже намного лучше! Плюс есть регулировка напряжения до 45 вольт, что в двухполярке уже 90 вольт.

Забегая вперёд скажу, что я уже переделал этот блок и даже провёл домашнюю дискотеку. Соседи довольны, думаю даже рады, что у меня всё получилось)))

К сожалению я не делал фотографии в процессе переделки, поэтому вот вам фото уже готового к употреблению блока питания.

Источник