Унифицированный источник питания для ламповых усилителей мощностью 250 Вт. Версия 2
Изготовление и эксплуатация первого варианта блока, как обычно, выявило различные проблемы, в том числе и концептуального характера. В первую очередь это касается дежурного блока питания - в настоящий момент (согласно моей новой концепции) функция "горячего" включения усилителя осуществляется блоком дистанционного управления, поэтому необходимость дежурного блока в самом источнике питания отпала. Неоправданной оказалась стабилизация выходного напряжения накала блока, поскольку адекватной замены стабилизаторам тока накала и напряжения накала все-таки не получилось. Вдобавок ко всему, блок питания с такой стабилизацией оказался довольно "шумным". Как следствие, конвертор новой версии блока сделан нерегулируемым, как и конвертор блока на 100 Вт. Очень важное нововведение - анодных напряжений в блоке теперь два (для питания предварительных и оконечных каскадов), и, кроме того, в нем появился маломощный источник отрицательного напряжения (теоретически до -24 В) - автоматическое смещение выходных ламп на таких мощностях оказывается чересчур расточительным по мощности, поэтому в выходных каскадах мощных усилителей я дозрел до комбинированного смещения (частично фиксированное, частично - автоматическое, примерно 50/50). В блок питания введен микроконтроллер для отсчета временных интервалов при включении реле - анодные напряжения на усилитель подаются не одновременно, а в определенной порядке (сначала +350В, затем +250В). Микроконтроллер оказался лучшей заменой и транзисторного реле времени, и реле времени на специализированной микросхеме, с которой я тоже успел поработать. В цепи накала введен дроссель и обратный диод. Сохранены (а в корректоре мощности - введены) каскодные ключи во всех местах блока, а также синхронный выпрямитель на выходе цепей накала, изменены только типы и конструкции корпусов SMD-компонент. "Верхний" транзистор ключа корректора мощности все-таки пришлось сделать не-SMD - в предыдущем варианте эти ключи горели от перегрева как спички. В остальном схема осталась почти неизменной. От совместимости с будущим блоком 400 Вт решено отказаться - блок на 400 Вт будет сделан абсолютно по другим "рецептам" (также поменялась концепция ).
Схема новой версии блока питания приведена на рисунке ("земля" первичного и вторичного напряжения гальванически развязаны, поэтому обозначены разными значками) Внимание! В схеме ошибка - резистор R7 дложен быть 7.5 ком, а не 10!:
Блок питания содержит стабилизированный полумостовой импульсный конвертор с корректором мощности и фильтром ЭМП на входе, выпрямители вторичных цепей (двух анодных, отрицательного напряжения смещения и цепи накала) с фильтром ЭМП, и реле времени на микроконтроллере, предназначенное для задержки подачи напряжения на анодные цепи усилителя. Намоточные данные трансформатора и дросселей блока питания приведены в таблице:
№ по схеме |
Магнитопровод |
Обмотки |
Т3 |
МП140-4 КП20х12х6.5 - 2 шт |
w1 – 46 вит МГТФ 0.35, расход провода – 120 см
w2 – 5 вит МГТФ 0.03, мотается поверх w1 без дополнительной изоляции, расход провода – 40 см. После намотки дроссель необходимо пропитать лаком ISOTEMP. |
Т4 |
М2000НМ К31х18.5х7 - 2 шт |
w1 – 35 вит МГТФ 0.35, расход провода – 170 см.
w2 – 5+2 вит МГТФ 0.03, мотается поверх w1 без дополнительной изоляции, расход провода - 60 см. После намотки необходимо обмотать w1 и w2 одним слоем нетканого полотна и пропитать его лаком ISOTEMP.
w3 - 5 вит МГТФ 0.03, мотается поверх w5 и w6, расход провода - 55 см
w4 - 2х(2 вит МГТФ 0.35 + 2 вит МГТФ 0.03), мотается в 4 секции (МГТФ 0.35) и 1 секцию (МГТФ 0.03) поверх w5 и w6, расход провода 4х45 см + 2х30 см
w5 - 350в - 65 вит МГТФ 0.12, мотается поверх нетканого полотна, расход провода 350 см
w6 - 250в - 45 вит МГТФ 0.07, мотается поверх w5, расход провода 240 см
|
Т6 |
Кольцо из БП ATX - 1 шт |
w1 – 14 вит монтажного провода сечением 2 кв.мм. Расход провода – 80 см |
Намотка трансформатора и дросселя для блока питания достаточно подробно описана здесь, изложенных рекомендаций следует придерживаться и при намотке трансформатора и дросселя для этого блока питания.
Типы компонент устройства и возможные их замены приведены в таблице:
№ по схеме |
Тип |
Критерий замены |
Где можно взять |
DA1 |
MC43262D |
Любая MC43262 |
Промэлектроника |
DA2 |
IR21531S |
Любая IR2153 |
Промэлектроника |
DD1 |
ATTiny15 |
ATTiny12, ATTiny13 |
Промэлектроника |
VR1 |
7912 |
Любой отрицательной полярности на требуемое напряжение |
Промэлектроника |
VR2 |
7805 |
Любой положительной полярности с Uвых = 5В |
Промэлектроника |
VT1 |
2SK2141 |
Любой с Uмах >= 400 В, Imax >= 5А и t <= 100 нсек. |
Промэлектроника |
VT2 |
IRFR024N |
Любой с Uмах >= 30 В, Imax >= 5А и t <= 100 нсек. |
Промэлектроника |
VT3, VT6 |
IRF740S |
Любой с Uмах >= 400 В, Imax >= 5А и t <= 150 нсек. |
Промэлектроника |
VT4, VT5 |
IRF7413 |
Любой с Uмах >= 20 В, Imax >= 5А и t <= 100 нсек. |
Промэлектроника |
VT7, VT8 |
IRL3803S |
Любой с Uмах >= 30 В, Imax >= 30А и t <= 100 нсек. |
Промэлектроника |
T1 |
IRF7301 |
Любой с Uмах >= 20 В, Imax >= 1А. |
Промэлектроника |
VDS1 |
S2M |
Любой выпрямительный с I >= 2 А и Uобр >= 400 В |
Промэлектроника |
VDS2 |
LL4148 |
Любой импульсный |
Промэлектроника |
VDS3, VDS4 |
US1G |
Любой с I >= 1 А, Uобр >= 400 В и t <= 100 нсек |
Промэлектроника |
VD1, VD3, VD5..VD7 |
LL4148 |
Любой импульсный |
Промэлектроника |
VD2 |
US1G |
Любой с Uобр >= 400 В и t <= 100 нсек |
Промэлектроника |
VD4 |
HFA15TB60 |
Любой с I >= 7 А, Uобр >= 400 В и t <= 100 нсек |
Промэлектроника |
VD8 |
SK56 |
Любой Шоттки с I >= 5 А, Uобр >= 16 В и t <= 100 нсек |
Промэлектроника |
T1 |
PLA10AN1522R0R2B |
Любой с L >= 1 мГн, Iмах >= 2 А |
ПЛАТАН |
T2 |
CW68-101 |
Любой с L >= 100 мкГн, Iмах >= 0.1 А |
Промэлектроника |
T5, T7 |
PLA10AN2030R5R2B |
Любой с L >= 1 мГн, Iмах >= 0,5 А |
ПЛАТАН |
C1 |
чип 1812 |
Любой керамический с U >= 400 В |
Промэлектроника |
C2..С5, C7, C10, C12..C14, C26, C27 |
чип 0805 |
Любой керамический с U >= 25 В |
Промэлектроника |
C6 |
чип танталовый |
Любой электролитический с U >= 16 В |
Промэлектроника |
С8, С9 |
Чип 1210 |
Любой керамический U >= 1000 В |
Промэлектроника |
C11, C25, C28 |
К73-17 |
Любой пленочный с U >= 250 В (С28 - U >= 400 В) |
Промэлектроника |
C16, C17 |
SR |
Любой электролитический с U >= 200 В |
Промэлектроника |
C18, С21 |
SR |
Любой электролитический с U >= 16 В |
Промэлектроника |
C19, C20 |
Чип 1812 |
Любой керамический U >= 200 В |
Промэлектроника |
C22..C24 |
чип 1208 |
Любой керамический с U >= 16 В |
Промэлектроника |
R1..R7, R9..R15, R17..R29 |
Чип 0805 |
Любой с P >= 0,125 Вт |
Промэлектроника |
R8 |
JNR08S220L |
Любой с R >= 20 Ом, I >= 1А |
Промэлектроника |
R16 |
Чип 2512 - 2 шт в параллель |
Любой с P >= 2 Вт |
Промэлектроника |
HL1, HL2 |
KPF3236xxx |
Любой трехцветный |
Промэлектроника |
Rel1, Rel2 |
РЭС80-1 пасп 015.08 |
Любое с Uсраб >= 4 В, Uкомм >= Uвых, Iкомм >= Iвых |
Промэлектроника |
Блок питания собран на односторонней печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1,5 мм размерами 122х70 мм. Чертеж печатной платы в формате *.dxf (зеркальное изображение) можно скачать отсюда. Трансформаторы T3, Т4 и Т6 крепятся к плате скобками из провода МГТФ 0.35, конденсаторы C16 и С17 крепятся к плате при помощи клея «Момент» (для упрощения сборки блока советую устанавливать их на плату последними, иначе придется натрахаться с пайкой выводов трансформатора). Во избежание преждевременного выходя из строя термопредохранителя, выводы его при пайке необходимо оставить максимальной длины и паять его, зажав их массивными плоскогубцами, для обеспечения надежного отвода тепла при пайке. Плата со стороны монтажа покрыта аэрозольным лаком ISOTEMP. Транзистор коррректора мощности прикручен на небольшой радиатор, сделанный из радиатора силовых ключей вышедшего из строя блока питания ATX. Внешний вид блока питания см. на вкладке слева. Плата крепится к корпусу усилителя на четырех пластмассовых либо металлических стойках высотой 6 мм. Схему расположения деталей см. на рисунке:
Правильно собранный блок питания начинает работать сразу. При сборке обратите особое внимание на полярность управляющих обмоток синхронного выпрямителя - при ошибке блок питания при первом же включении гарантированно превращается в хлам .
|