Блок питания своими руками мощностью 60 Вт


Блок питания своими руками-01

Блок питания своими руками, подходит для использования с усилителем мощностью 60 Вт. Предложенный в статье БП совершенно прост, и для его создания не требуется особых навыков. Тем не менее, есть несколько вещей, с которыми следует быть осторожным, например, прокладка силовых цепей, но это легко сделать.

Данная публикация показывает общую форму версии «цена не имеет значение», но ее можно упростить. Первым делом нужно выбрать подходящий трансформатор. Я предлагаю тороидальные трансформаторы, а не традиционные многослойные понижающие трансформаторы серии EI.

Это обусловлено тем, что тороидальные трансы излучают меньше магнитного потока, создающий наводки в схеме. Также их конструкция более плоская, тем самым пригодны для установки в невысоких корпусах. Однако у них есть некоторые недостатки, такие как более высокий пусковой ток при включении, что означает необходимость использования плавких предохранителей с задержкой срабатывания.

Для усилителя мощностью 60 Вт требуется номинальное напряжение (при полной нагрузке) ±35 В, поэтому вторичная обмотка должна быть 25v-0-25v. Схема блока питания для изготовления собственными руками показана ниже, для каждого канала используются отдельные выпрямители и конденсаторы.

Совместно применяется только трансформатор, поэтому взаимодействие каналов сведено к минимуму. Один источник питания ±35 В (то есть с использованием только одного моста и набора конденсаторов фильтра) будет работать так же хорошо в большинстве случаев.

Блок питания своими руками-1
Рисунок 1 — Блок питания своими руками ±35 В

Показанный плавкий предохранитель на 5 А подходит для трансформатора на 300 ВА, если применить трансформатор на 120 ВА, его следует уменьшить до 2,5 А (или 3 А, если 2,5 А приобрести слишком сложно). В случае вашего сомнения по поводу номинала предохранителя, обратитесь к производителю трансформатора, чтобы узнать рекомендованное значение для него.

Правильный предохранитель имеет решающее значение для защиты от электрического сбоя, который может привести к тому, что оборудование станет небезопасным или вызовет пожар. Значение также зависит от сетевого напряжения в месте вашего проживания. Возможно, для сети 120 В потребуется более высокая номинальная мощность.

Конденсатор C2 (номинал 100 нФ X2) предназначен для минимизации EMI (электромагнитных помех) и, в частности, кондуктивных помех. Можно конечно установить емкость с более высоким значением, но больше 470 нФ ставить не обязательно. Некоторым радиолюбителям нравится добавлять конденсаторы с малым номиналом параллельно диодам в мосту, но в этом нет необходимости. Они не причиняют вреда, но убедитесь, что используемые вами емкости безупречно справятся с колебаниями переменного тока.

Используемая емкость не критична и в некоторой степени зависит от бюджета. Я предлагаю конденсаторы емкостью 10 000 мкФ, но они довольно дорогие, поэтому в крайнем случае конденсаторы емкостью 4700 мкФ подойдут, особенно в показанной схеме. Альтернативой является использование (скажем) набор конденсаторов 5×2200 мкФ параллельно для каждого основного фильтра. Это чаще всего оказывается дешевле, а во многих случаях действительно дает лучшую производительность.

Читайте также:  Отрицательные выходные напряжения: динамическая регулировка

Если блок питания своими руками находится не под нагрузкой (или при небольшой нагрузке), напряжение обычно несколько выше 35 вольт. Это нормально и не должно вызывать проблем с усилителем. Напряжение будет падать с увеличением тока и может упасть ниже 35 В, если используется слабый трансформатор (или трансформатор с очень плохой стабилизацией).

Блок питания своими руками-2
Рисунок 2 — Двойной источник питания ±35 В

Некоторые радиолюбители предпочитают блок питания «двойной моно», но с использованием обычного трансформатора. Эта схема показана выше. Одна вещь, которая жизненно важна, — необходимость обеспечить, чтобы «земля» (или средняя точка) между двумя наборами конденсаторов была как можно более надежной (электрически). Если между точками заземления имеется заметный импеданс, это может привести к замыканию заземления, и результатом будет гудение. Заземляющий потенциал между конденсаторами фильтра очень важен!


Две части этих цепей имеют решающее значение:

  • Силовые провода, которые предназначены для установки в блок питания собранного своими руками, должны быть рассчитаны на напряжение 240 вольт, и с надежным изолированным покрытием, а все выводы защищены для предотвращения случайного контакта. Заземление от сети необходимо надежно прикрепить к шасси, предварительно зачистив место крепления.
  • Центральный отвод трансформатора и точки заземления каждого конденсатора должны быть подключены к точке заземления основного сигнала через усиленный медный провод или (предпочтительно) медную шину. В этой части цепи протекают большие токи, содержащие неприятные формы волны тока, которые вполне могут проникнуть в ваш усилитель. Напряжение питания должно сниматься с конденсаторов (а не с мостовых выпрямителей), чтобы предотвратить нежелательный фон и шум.

При подключении мостовых выпрямителей к трансформатору выполняйте подключение точно так, как показано, чтобы гарантировать, что пульсации напряжения (и токи) совпадают по фазе для каждого усилителя. В противном случае в тракт прохождения сигнала усилителя могут попасть загадочные гудящие сигналы от байпасных конденсаторов и т.п. Это маловероятно, если на плате (ах) усилителя не используются большие емкости — кстати, не рекомендуется — но зачем рисковать?

Мостовые выпрямители должны быть рассчитаны на ток не менее 35A и иметь болтовое крепление (или что-то подобное), чтобы обеспечить минимально возможные потери (для них не потребуется дополнительный радиатор — шасси обычно будет вполне достаточно).

Читайте также:  Ток в катушке индуктивности импульсных источников питания

Первичное напряжение трансформатора, очевидно, будет определяться напряжением питания в вашем регионе (например, 120, 220 или 230) и соответствовать частоте местной электросети. Обратите внимание, что все трансформаторы с частотой 50 Гц будут нормально работать на частоте 60 Гц, но некоторые устройства с частотой 60 Гц будут перегреваться при использовании на частоте 50 Гц.

Трансформатор должен быть рассчитан минимум на 120 ВА (вольт-ампер) для домашнего использования, но желательно все-таки установить на 300 ВА для гарантированного запаса по мощности и стабильной работы усилителя. По возможности, сигнальное и силовое заземление должны быть одинаковыми (это предотвращает возможность поражения электрическим током, если в трансформаторе возникнет короткое замыкание между первичной и вторичной обмотками.

Резистор R1 (рекомендуется резистор с проволочной обмоткой 5 Вт) шунтирует низковольтную цепь на «землю», а диоды D1 и D2 обеспечивают защитную схему в случае серьезной проблемы. Эти диоды должны быть только низкого напряжения, но при этом требуется номинальный ток 5А или выше. Конденсатор 100 нФ (C1) выполняет функцию сглаживающего элемента, эффективно заземляя радиочастотные сигналы. Конденсатор должен обладать высокочастотной характеристикой, рекомендуется «монолитная» керамика.

В некоторых случаях вторичное напряжение трансформатора может быть больше, чем описано выше. Я протестировал некоторые стандартные и нестандартные трансформаторы, которые у меня есть, и обнаружил, что, если транс не имеет исключительно хорошего регулирования, можно использовать номинальную вторичную обмотку 28v-0-28v.

Это обеспечит напряжение на шинах питания около ±40 В, что является максимальным значением, рекомендованным для PЭA (например). Будьте осторожны при тестировании, так как относительно небольшое (10%) изменение напряжения сети имеет большое значение для измеряемой выходной мощности — вторичное напряжение также падает на 10%, поэтому 60 Вт превращается в 48 Вт, если напряжение в сети ниже 10%.

Вы также должны помнить, что выходное напряжение трансформаторов обычно указывается при полной мощности с резистивной нагрузкой. Это означает две вещи:

  1. Напряжение холостого хода будет выше, чем под нагрузкой.
  2. Напряжение под нагрузкой будет ниже, чем без нагрузки.

Первый пункт верен, потому что нет нагрузки, поэтому выходное напряжение должно расти. Второй вариант более сложен, но происходит потому, что в обычной схеме выпрямителя используется конденсаторный входной фильтр (выпрямитель питается непосредственно через конденсатор.

Поскольку диоды проводят только на пике формы волны, ток намного выше, поэтому сопротивление трансформатора и цепи питания приведет к падению пикового напряжения, а напряжение постоянного тока не может превышать пиковое выходное напряжение (менее двух диодных прямых падений напряжения ).

Не нашли что искали? Смотрите еще: