Блок питания лампового автомобильного УНЧ

<< Назад в раздел Распечатать

Дата добавления: 2008-07-24 | Просмотров: 9535

1. Техническое задание

Напряжение бортовой сети +11.0 ... +15.0 В, отключение анодного источника при Uпит < 11.0В
Выход на накал ламп +11.5 .. +12.0 В, 3А (допустимо увеличение - заменой балластного резистора)
Выход анодного питания +250..+270В, 300мА, выходное сопротивление по постоянному току (в пределах тока нагрузки 10..300мА) не более 10 Ом. Нагрузка работает в классе А. Анодный источник допускает полную гальваническую развязку от источника питания.
Задержка включения анодного питания относительно подачи сигнала REM IN - 20..30с
Задержка включения реле, подключающего выход на акустику, относительно включения анодного питания - 3..5с
Выключение анодного питания и реле - практически синхронно со снятием сигнала REM IN.

2. Накальный ключ-стабилизатор и таймеры

Изюминка ключ-стабилизатора - в двух проходных транзисторах, которые в двух наиболее типичных режимах бортсети (11.5-12.0В на стоянке, 14.0-14.5В в движении) работают с минимальным тепловыделением. В движении открыт Т2, Т1 закрыт, излишек напряжения падает на R5. Сопротивление R5+Rcи(Т2) равно 3В/Iнагрузки. На стоянке оба транзистора открыты, ток течет через Т1, на котором рассеивается P=Iнагрузки*Rcи (порядка десятков миллиВатт). Т1 должны иметь стандартные, а не "логические" уровни Uзи. Rси Т2 некритично, Т1 - не более 100 мОм (из расчета 300мВ потерь при 3А токе нагрузки). Если задача тепловой разгрузки Т1, Т2 не стоит (есть достойный радиатор), то можно поставить Т2 с Rcи=1 Ом (для тока 3А) и совсем исключить R5. Я поставил IRFI540, без радиатора (охлаждение T1 обеспечивается за счет большой площади дорожек стока и истока.

Анодный таймер использует в качестве проходного элемента оптрон, таймер реле - P-МДП транзистор, или PNP-транзистор (КТ837, потребуется уменьшить резисторы R12-R13), управляемый оптроном. При снятии сигнала REM IN все емкости, расположенные после ключа Т1Т2, быстро разряжаются на нити накала ламп, гарантируя установление таймера в состояние "выключено" даже при кратковременных выпадениях REM IN.

Стабилизатор накала автомобильного лампового усилителя

3. Анодный стабилизатор

Для упрощения топологии использована двухтактная схема с одним N-МДП ключом на плечо. Транзисторы эти должны иметь Rси не выше 15, от силы 20 мОм - во избежание излишних потерь. Опять-таки с целью упростить топологию использована ИС 1156ЕУ2 (UC3825) - не требующая внешних драйверов затвора. ИС включена с ОС по напряжению с оптронной развязкой, тактовая частота 180кГц. Токовая защита при 12В входном питании не нужна - транзисторы способны выдержать кратковременную перегрузку, далее вылетает предохранитель. Защита от падения напряжения питания при неоюбходимости реализуется просто - включением 1.5В стабилитрона в цепь питания ИС.

Анодный преобразователь автомобильного усилителя

Трансформатор - на кольце М1500 38*24*14, обточенном до эллиптического сечения. Сначала выполнена вторичная обмотка (140 витков = 2 слоя литцендрата неизвестной мне марки, около 0.2 кв.мм. суммарным сечением), затем первичная (2*4.5 витков, коса 7 жил ПЭВ 0.75мм). Выпрямитель - мост Греца, чтоб обойтись одной вторичной обмоткой.

Снабберы установлены и в первичной, и во вторичной цепи. Во вторичной цепи роль снаббера выполняет просто резистор на входе диодного моста, без емкостей (они тут потребовались бы очень малые). Фильтр CRCRC (СRCR на плате ПН, последний С, красная рамка - на плате УНЧ). Первый С в цепи - К73-17 на 630В, далее электролиты. Дроссель я не поставил, так как и резистора достаточно, да и лишняя амплитуда переменки на дросселе тут ни к чему. Цепь ОС снимает выходной уровень со второго конденсатора фильтра. При этом петля получается абсолютно устойчивой (нагрузка 0-300мА, выходное напряжение 150-300В).

Цепь датчика ОС намеренно выполнена относительно низкоомной - она обеспечивает нагрузку фильтра на холостом ходу и разряд емкостей при выключении. В районе точки стабилизации (ток светодиода оптрона 1.5 .. 3 мА) ток потребления разрядной цепи возрастает с примерно 4 до 8 мА - своего рода стабилизирующий шунт, работающий параллельно с петлей ОС ШИМ. Для устойчивости ОС коэффициент усиления усилителя ошибки выбран относительно небольшим (примерно 15). Для проверки эффективности стабилизации пользуюсь простой активной нагрузкой:

Внимание! В зависимости от исполнения, R105-106 можно снизить до 2-5 Ом или исключить вообще.

4. Реализация

Плата двусторонняя, 260*80мм (фактически, компоненты занимают 250*60мм). Анодные цепи разведены только на верхней стороне платы без переходных отверстий (поверхностный монтаж). Т1, Т101, Т102, расположены под платой (касаются дна шасси, которое и есть радиатор. Суммарный теплоотвод не более 7-10Вт).

Стоки Т101, Т102 распаяны на верхней стороне платы на контактные площадки примерно 8*15мм, к которым сверху припаяны выводы первички и R102, 103. Истоки Т101, 102 и минусовые ного С105, 106 распаяны на верхний слой земли. С105, 106 зашунтированы чип-конденсаторами 1мкФ (SMD 1206), распаянными между выводами С105, 106 непосредственно у их основания. Аналогично, блокировочные конденсаторы у выводов 8,11,15,16 IC101 распаяны с нижней и верхней стороны платы. С111 должен быть достаточно термостабильным.

Вот пожалуй и все. Успехов!

Источник: www.klausmobile.narod.ru

Добавил: Павел (Admin)
Автор:

Вас может заинтересовать:

Преобразователь напряжения 12В - 220В 50Hz

Фильтр питания

Сетевой источник питания с высокими удельными параметрами

Стабилизированный регулируемый блок питания с защитой от перегрузок

Мощный блок питания 13,5 В