|
Выносное питание для примочек и голов с мощностью до 25 ВА
|
|
| peratron | Дата: Пятница, 27.12.2013, 02:35 | Сообщение # 1 |
 Генерал-полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 1102
Статус: Offline
| Озвучу тут мысли по поводу организации питания для ламповых прибамбасов а-ля педали или голова.
Обычно для подобных устройств применяют перевёртыши - на выносе транс 220>12 (или 6), а внутри - перевёртыш, из которого получают анодное.
У этого метода один большой плюс - электробезопасность. Которой никогда не следует пренебрегать!
Ну, и готовый ассортимент трансов, которыми можно маневрировать.
Во всех остальных отношениях - классические недостатки.
Главное в том, что перевёртыш лучит внутри примочки точно так же, как и сетевой транс.
Точней - немного меньше: если правильно подобрать сопряжение типов (первичный + перевёртыш), то можно использовать перевёртыш с недогрузом по индукции. Но на этом и всё.
Перевёртыш даёт прямую магнитную наводку в довольно компактном корпусе примочки - избавляться от этого, вертя железяку, довольно мучительно.
Прорабатывая темку ГОЧ (Гибридный Ответ Чампу - http://peratronika.ucoz.ru/publ....1-0-9), я решил, что правильно переходить на импульсник, но размещать сам импульсник не в примочке, а в выносном адаптере (в сетевой вилке).
При этом, импульсник в вилке размещён только наполовину - сетевой выпрямитель и преобразователь в 100 кГц + гальваническая развязка через понижающий транс.
Вторичного выпрямителя в вилке нет - в примочку подаётся ВЧ-меандр невысокой амплитуды (12...24 В).
То есть, условие электробезопасности выполняется полностью.
В качестве провода между адаптером и примочкой используется симметричный микрофонный кабель - у него отличное помехоподавление, он доступен в любом количестве. А правильные марки студийного микрофонного кабеля имеют прочную наружную изоляцию.
В качестве гнезда - миниXLR на 3 контакта. У него фиксирующая гайка и надёжный контакт. И тоже в доступе.
В примочке же соответственно размещаются вторичные перевёртыши, которые для рабочей частоты сделать крайне просто на любую разумную мощность.
Причём, каждая нагрузка разводится через отдельный транс - долой сложные многообмоточные конструкции.
Намотать транс с парой обмоток гораздо проще - главное, что в этом случае можно значительно уменьшить магнитную помеху, оптимально распределив обмотки по кольцу.
Конструктивно каждый узел превращается в законченный модуль: транс + выпрямитель.
Его можно успешно заэкранировать от статики (импульсная помеха).
ХИНТ: главным источником помех в ИП является не транс - лучат транзисторы, работающие в режиме переключения. Очень гадит сквозник (сквозной ток в переключательной схеме), а так же - мощный звон на фронтах в паразитных контурах многовитковой первички транса.
В новой конструкции этот гадюшник вынесен на максимально возможное расстояние - сам вторичный прямоугольник намного чище. К тому же, можно грязь в провод связи не пускать - подфильтровав меандр на выходе адаптера.
Таким образом, в примочку приедет максимально чистый силовой меандр.
То есть, в целом, проблема помехозащиты решается максимально эффективно.
Приятный бонус - конструктивная простота и доступность всех компонентов.
Теперь по схемотехнике...
Сейчас на рынке полно готовых схем управления ЛДС - как раз в интересующем нас диапазоне.
Потому сетевая часть (адаптер) содержит выпрямитель, сетевой фильтр, чип управления и трансформатор.
В этом случае питание преобразователя нестабилизированное - но при достаточной ёмкости сетевого фильтра пульсации крайне малы.
Для особо привередливых можно между выпрямителем и чипом (полумостом) поставить аналоговый стабилизатор - при мощностях до 25 ВА потери на таком стабилизаторе будут 2...3 Вт и можно обойтись небольшим радиатором.
Зато ВСЕ вторичные напряжения будут жёстко стабилизированы - и нет нужды их стабилизировать внутри примочки: можно обойтись выпрямителем с LC-фильтром на частоту меандра.
Написано сие для Jinx. Потому ответы на дополнительные вопросы - по ходу обсуждения...
PERATRONIKA - персональная звукотехника
|
| |
| |
| peratron | Дата: Пятница, 27.12.2013, 03:04 | Сообщение # 2 |
|
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 1102
Статус: Offline
| Вот что то в таком роде прикупил на митьке за никакую копейку (пустую коробку с рогами) - по прикидкам легко размещается сетевая часть до 50 ВА.
Если хочется больше - то можно, но тогда стабилизатор лучше ставить импульсный или ещё лучше, корректор фазы (они совмещены со стабилизаторами и потому выполняют сразу обе функции).
PERATRONIKA - персональная звукотехника
|
| |
| |
| Yura | Дата: Пятница, 27.12.2013, 15:21 | Сообщение # 3 |
 Начальник Генерального Штаба
Группа: Друзья
Сообщений: 136
Статус: Offline
| -если входной сетевой преобразователь выполнить по схеме полумоста с трансформатором со средней точкой то на выходной обмотке практически синус(на нагруженной)
С уважением, Юра.
Сообщение отредактировал Yura - Пятница, 27.12.2013, 19:22 |
| |
| |
| peratron | Дата: Пятница, 27.12.2013, 16:17 | Сообщение # 4 |
|
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 1102
Статус: Offline
| С какой радости?
Синус там может быть только в резонансном преобразователе - когда ёмкость последовательно с обмоткой ВЧ-транса выбирается малой и транс настраивается этой ёмкостью на частоту, близкую к частоте преобразования.
Там есть свои преимущества (отсутствие сквозных токов при правильной настройке контура) - в остальном этот вариант хуже классики с меандром. И уж точно, что гораздо более капризен и сложен в настройке.
А те стандартные полумосты, которые применяют в лампочках - они все на меандре без вопросов.
ХИНТ: есть куча онлайн-симуляторов для конструирования таких импульсных источников - там можно убедиться, что работает оно на напрямоугольнике.
PERATRONIKA - персональная звукотехника
|
| |
| |
| Jinx | Дата: Пятница, 27.12.2013, 18:54 | Сообщение # 5 |
|
Полковник
Группа: Друзья
Сообщений: 213
Статус: Offline
| Добрый день, товарищи.
В общем, вопросом о питании я задался давно. Я не считаю, что в "классическом" питании гитарных усилителей есть некое волшебство, естественно, мой взгляд упал на импульсные источники питания. Однако, я не являюсь инженером в области электроники, поэтому для меня важно сначала ответить на вопросы "что?", прежде чем задавать вопросы "как?", т.е. переходить к конкретике.
Итак, учитывая специфику того, чем лично я занимаюсь в свободное от зарабатывания денег время, вначале мне интересно услышать ответы от знающих людей на некоторые общие вопросы - дабы затем решить, нужно ли тратить дополнительное время на приобретение знаний и навыков, необходимых для построения качественного ИИП. Вот эти вопросы:
1. Какой КПД можно получить от источника питания, построенного по описанному выше принципу с целью питания усилителя, потребляющего мощность около 100ВА?
2. Какова примерная стоимость такого устройства?
3. Насколько прихотливо такое устройство в работе (насколько надежно)?
4. Как трудно его начальная наладка (если на руках есть как минимум мультиметр и осциллограф)?
5. Возможно ли построить гальванически отвязанное от питающей сети устройство, используя технологии ИИП? Можно ли будет его использовать там, где нет трехпроводной силовой проводки?
Надеюсь, ответы на эти вопросы несильно обременят. Заранее спасибо.
Сергей.
|
| |
| |
| peratron | Дата: Пятница, 27.12.2013, 19:54 | Сообщение # 6 |
|
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 1102
Статус: Offline
| Цитата Jinx (  ) 1. Какой КПД можно получить от источника питания, построенного по описанному выше принципу с целью питания усилителя, потребляющего мощность около 100ВА?
А при зачёте внутри коробки девайса - только падение на диодах выпрямителя.
А можно и вообще свести к мизеру - если использовать синхронный выпрямитель на МОПах.
Цитата Jinx ( ) 2. Какова примерная стоимость такого устройства?
В общем, если взять за четвертак на развале в качестве донора или прототипа зарядник какой-нибудь, то 5 ватт за эти деньги.
Можно в качестве донора с успехом использовать горелые лампы дневного света
Если мощность поболе и комплектовка с нуля - то от 100 до 500 р.
Так, что надо считать конкретный проект - тут слишком много неопределённостей, что б точно прогнозировать.
Цитата Jinx ( ) 3. Насколько прихотливо такое устройство в работе (насколько надежно)?
Так, что весьма надёжно.
ХИНТ: я не сделал ни одного питателя на трансе - с конца 70-х годов.
Только импульсники.
Есть приборы, оставшиеся с той поры.
Исключение - мои преампы, но там соображения иные.
В общем, надёжность не вызывает никакого беспокойства.
Цитата Jinx ( ) 4. Как трудно его начальная наладка (если на руках есть как минимум мультиметр и осциллограф)?
При моих консультациях - причём, начиная с этапа разработки - проблем не будет.
Цитата Jinx ( ) 5. Возможно ли построить гальванически отвязанное от питающей сети устройство, используя технологии ИИП?
Разумеется, любой ИИП будет с гальванической отвязкой.
Цитата Jinx ( ) Можно ли будет его использовать там, где нет трехпроводной силовой проводки?
Помех не было.
Всё определяется правильностью конструкции - экранировка, фильтрация, схемотехника.
Разумеется, я ориентируюсь на обычную нашу сеть без всяких заземляющих проводок.
PERATRONIKA - персональная звукотехника
|
| |
| |
| peratron | Дата: Пятница, 27.12.2013, 20:11 | Сообщение # 7 |
|
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 1102
Статус: Offline
| Jinx, тебе в помощь:
http://nice.artip.ru/ea-moskatov-programma-rascheta-transformatora-dlya-dvuhtaktnogo-impulsnogo-istochnika-pitaniya - москатовской программой я пользуюсь с первых версий. Очень нужная...
http://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=11&t=33756
http://cxem.net/software/soft_calc.php
Особенно это: http://cxem.net/software/ballast_designer.php - расчёт электронных балластов.
Наша фишка в том, что с нашими нагрузками мы попадаем как раз в диапазон этих мощностей - потому нам удобно использовать контроллеры балластов.
Разумеется, наша схемотехника будет несколько отличаться - но не принципиально и потому все рекомендации по балластам следует внимательно изучить.
PERATRONIKA - персональная звукотехника
|
| |
| |
| peratron | Дата: Пятница, 27.12.2013, 20:43 | Сообщение # 8 |
|
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 1102
Статус: Offline
| Добавлю, что в ОрКАДе есть возможность моделирования трансформаторов - причём, любых (импульсных, сетевых, звуковых) с учётом параметров сердечника.
То есть, можно вбить сердечник (задать его парметры) и осуществить подбор моточных данных.
Разумеется, первый подход будет тяжеловатым - придётся искать параметры магнитных материалов.
Но, скажем, для большинства ЭПКОСа есть готовые библиотеки - потому с ним существенно проще.
А для других случаев - можно измерить практически...
ИИП удобно проектировать в ПРОТЕУСЕ - правда, там нет оркадовских фишек "сердечник" и "трансформатор" (версия спайса слаба), но зато всё быстро и наглядно...
PERATRONIKA - персональная звукотехника
|
| |
| |
| Jinx | Дата: Суббота, 28.12.2013, 03:53 | Сообщение # 9 |
|
Полковник
Группа: Друзья
Сообщений: 213
Статус: Offline
| Ок, ответы обнадеживают.
У меня есть микрокап, в котором я привык работать - там есть библиотека эпкосовских ферритов. Умею писать макросы, крутить модели и пр. Не знаю насчет подбора моточных данных, но ради этого не хотелось бы ставить оркад - уж больно он большой и неясный новичку. Хотя если он даст мне реальные преимущества - почему бы и нет.
Сейчас пойду гуглить основные топологии ИИП, чтобы хоть знать, что такое эти "флайбэки" и "ККМы".
Кстати, какая топология предпотительнее при условии, что прибор будет находиться в одном корпусе с усилителем? На крайняк - в отдельной коробочке наверху шасси.
|
| |
| |
| peratron | Дата: Суббота, 28.12.2013, 04:40 | Сообщение # 10 |
|
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 1102
Статус: Offline
| Цитата Jinx ( ) Не знаю насчет подбора моточных данных, но ради этого не хотелось бы ставить оркад - уж больно он большой и неясный новичку. Хотя если он даст мне реальные преимущества - почему бы и нет.
Когда есть у кого спросить - освоиться много проще...
Цитата Jinx ( ) Сейчас пойду гуглить основные топологии ИИП, чтобы хоть знать, что такое эти "флайбэки" и "ККМы".
В ККМ пока не лезь - он реально нужен только, когда начнёшь делать мощный конец.
Я пока ни одного за всё время не собрал - обходился без них.
С точки зрения помех, ККМ - довольно проблемный девайс, а смысл в нём проистекает только по причине широкого распространения соответствующих контроллеров.
Они внедряются по причине законодательной - без них теперь мощное устройство не сертифицируешь, а нам, по нашим делам - обычный мост, откусывающий макушки ничем не хуже.
Так, что до 300...500 ВА можно жить без этого счастья.
Цитата Jinx ( ) Кстати, какая топология предпотительнее при условии, что прибор будет находиться в одном корпусе с усилителем? На крайняк - в отдельной коробочке наверху шасси.
Ну, или мост - если к киловатту побежишь.
Главное - это генератор со стабильной скважностью и симметрией половинок.
Самый проверенный вариант - IR2153 + IRF840x2:
Полное описание: http://classd.fromru.com/circuits/ir2153converter.html
Рекомендую для тренировки - и для питания приличного уся - прямо сразу его и собрать.
Это ровно то, что действительно нужно для звука - все феньки на месте.
Дока и описание - полноценное.
Собственно, в варианте меньшей мощности, описанном в первом посте темы - всё то же самое, кроме того, что транс на выходе с одной обмоткой, гонящий меандр по кабелю. А в примочке - просто трансы со своими выпрямителями, сколько их надо.
Причём, вилка с генератором - она унифицирована будет под все приборы: разрабатываешь только раз - и для каждого нового типа прибора просто меняешь вторичные трансы с выпрямителями в самой примочке.
Потому оттренироваться на готовой конструкции - это правильно.
При уменьшении мощности можно поискать транзюки поменьше - смд-шные какие-нибудь.
Ну, и есть вариант, когда аналогичный генератор содержит транзисторы уже внутри чипа.
Но я типов навскидку не помню - гуглить надо.
Собственно, гугли - что найдёшь, то и обсудим.
Тоже какие-то ирки...
ХИНТ: ты этот сайтец - классД - поштудируй повнимательней. Очень правильно мужик работает...
PERATRONIKA - персональная звукотехника
|
| |
| |
| Jinx | Дата: Суббота, 28.12.2013, 05:10 | Сообщение # 11 |
|
Полковник
Группа: Друзья
Сообщений: 213
Статус: Offline
| Прекрасные ссылки - огромное спасибо!
Значит вот как это работает - т.е. по сути логично сделать отдельным модулем всё, что до транса - т.е. выпрямитель "розетки", генератор меандра и ключи, далее отфильтровать это дело и подать на "линию", на которую затем вешать трансформаторы, выпрямители и фильтры, а стабилизация будет происходить уже после фильтрации?
У меня 2 вопроса по схеме:
1. Нужно ли массу первой части схемы изолировать от корпуса питаемого прибора (и вешать на реальную землю, если она есть, или отрывать лифтом, если её нет)?
2. Правильно ли я понимаю, что выходное напряжение ВЧ линии будет напрямую зависеть от напряжения сети? Нельзя ли получить фишку всех внешних импульсных питальников в виде независимости от стандарта бытовой электросети? Или именно это решение и влечет смену топологии со всемы вытекающими?
Спасибо.
|
| |
| |
| peratron | Дата: Суббота, 28.12.2013, 05:36 | Сообщение # 12 |
|
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 1102
Статус: Offline
| Цитата Jinx ( ) а стабилизация будет происходить уже после фильтрации?
В этом случае все выходные напряжения будут стабилизированы.
А поскольку выходное сопротивление трансформаторов и выпрямитетелей намного меньше, чем с НЧ-трансом, то вполне можно обойтись без вторичной стабилизации...
О ККМ речь заводится отчасти потому, что он играет роль стабилизатора - тогда мощные уси питаются нестабилизированным по вторичке питанием, но не имеют просадки: запас мощности конвертера очень большой и он просаживается на пиках мало, и трансы тоже малоомные - там провода то всего ничего, а сердечник можно выбрать с хорошим запасом - так, что он не будет чувствовать мгновенные пиковые перегрузы.
ХИНТ: с накопительными ёмкостями тоже мощный бонус - энергетика конденсатора зависит от напряжения по закону C*U^2.
А калибр (размер банки) зависит от напряжения линейно.
То есть, увеличив напряжение на накопительной ёмкости в 10 раз, мы в 10 раз выигрываем по удельной энергетике!
Конвертер преобразует мощность почти без потерь - потому просадка на финальной нагрузке будет в 10 раз меньше!
Именно поэтому получаются маленькие пульсации даже без стабилизатора.
Цитата Jinx ( ) 1. Нужно ли массу первой части схемы изолировать от корпуса питаемого прибора (и вешать на реальную землю, если она есть, или отрывать лифтом, если её нет)?
Конвертер соединён гальванически с сетью - потому его ни с чем нельзя соединять.
А линия между вилкой и прибором защищается во-первых, симметрией, а во-вторых - экраном, соединённым с массой прибора только со стороны прибора.
В принципе, можно устроить в вилке внутренний изолированный экран и его посадить на кабельный экран.
Насколько это нужно - пока не готов зуб давать.
Цитата Jinx ( ) Правильно ли я понимаю, что выходное напряжение ВЧ линии будет напрямую зависеть от напряжения сети?
Если со стабилизатором или же ККМ - то нет.
Цитата Jinx ( ) Нельзя ли получить фишку всех внешних импульсных питальников в виде независимости от стандарта бытовой электросети? Или именно это решение и влечет смену топологии со всемы вытекающими?
Можно ККМ и в маломощку ставить - принцип тот же.
Но надо просто пересчитать однажды типовую схему.
Не думаю, что такой момент настал - тебе ещё другие грабли надо научиться обходить...
PERATRONIKA - персональная звукотехника
|
| |
| |
| Jinx | Дата: Суббота, 28.12.2013, 05:44 | Сообщение # 13 |
|
Полковник
Группа: Друзья
Сообщений: 213
Статус: Offline
| Цитата Я в первом посте написал: аналоговый стабилизатор при мощностях до 20...30 ВА можно вставить между сетевым выпрямителем и конвертером.
Всё-таки, а на бОльших мощностях - только ККМ?
В остальном понял - спасибо. Пока план таков - беру эту схему, печатку, собираю и заставляю работать.
|
| |
| |
| peratron | Дата: Суббота, 28.12.2013, 06:07 | Сообщение # 14 |
|
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 1102
Статус: Offline
| Цитата Jinx ( ) Всё-таки, а на бОльших мощностях - только ККМ?
КПД - отличный.
Просто ККМ - это почти то же самое, но с вывертом на модуляцию по синусоиде. И есть готовые чипы для этого - изобретать особо незачем, а просто адаптировать под задачу.
Контроллеру то всё равно - мощный МОП дёргать или похилей можно поставить и соответствующий под эти токи дроссель считануть...
PERATRONIKA - персональная звукотехника
|
| |
| |
| Yura | Дата: Суббота, 28.12.2013, 17:50 | Сообщение # 15 |
|
Начальник Генерального Штаба
Группа: Друзья
Сообщений: 136
Статус: Offline
| -ой только не на ir ,работал сэнтими микросхемами кроме баластов для ламп дневного освещения толку от них никакого советую посмотреть что нибудь из ti или ons
-кстати напомню еще раз что наибольшим кпд обладает схема полумостового инвертора с трансформатором со средней точкой
-напомню что кпд обычного трансформатора мощностью >100-200вт превышает кпд всех импульсников а если речь идет о больших мощностях то обычные трансформаторы вне конкуренции ,к примеру кпд тр-ра 1квт -0.99
С уважением, Юра.
|
| |
| |
| peratron | Дата: Суббота, 28.12.2013, 20:34 | Сообщение # 16 |
|
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 1102
Статус: Offline
| Цитата Yura ( ) ой только не на ir ,работал сэнтими микросхемами кроме баластов для ламп дневного освещения толку от них никакого
Какие могут быть претензии к неуправляемой генераторной основе?
Юр, для звука неприемлемы ШИМ-контроллеры!
Потому всё остальное идёт лесом..
Цитата Yura ( ) -кстати напомню еще раз что наибольшим кпд обладает схема полумостового инвертора с трансформатором со средней точкой
К слову - отрисуй ка топологию "полумоста со средней точкой". Бо такого зверя я что то не припомню...
Цитата Yura ( ) -напомню что кпд обычного трансформатора мощностью >100-200вт превышает кпд всех импульсников а если речь идет о больших мощностях то обычные трансформаторы вне конкуренции ,к примеру кпд тр-ра 1квт -0.99
Ну, и сам по себе КПД трансформатора малозначим - КПД системы в основном лимитируется выпрямителем.
PERATRONIKA - персональная звукотехника
|
| |
| |
| Jinx | Дата: Суббота, 28.12.2013, 20:41 | Сообщение # 17 |
|
Полковник
Группа: Друзья
Сообщений: 213
Статус: Offline
| Ну вопрос КПД вообще далеко не на первом месте у нас. Особенно, если в тракте есть лампы, то о КПД говорить как-то неловко. А вот мотать трансформатор, да ещё чтоб хороший, дорогого стоит. ИИП технологичнее - в этом сок.
|
| |
| |
| peratron | Дата: Суббота, 28.12.2013, 21:55 | Сообщение # 18 |
|
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 1102
Статус: Offline
| ХИНТ: для намотки трансов ИИП я использую не одножильный провод нужного диаметра, а набираю нужное сечение из самодельного литцендрата, имея в запасе всего один типономинал (катушка с ПЭВТЛ 0,12).
Методика простая - определяю расчётом нужную длину и набираю нужное количество жил, скручивая их дрелью на малых оборотах и под некоторым натягом.
Причём, я даже не морочусь с расчётами диаметров - я однажды определился с тем, что одна жила держит скажем, 60 мА. И просто беру количество жил исходя из нужного тока обмотки.
Помимо того, что не нужно держать ассортимент проводов (что по нынешним временам очень недёшево), имеются другие бонусы - мотать мягким литцендратом куда удобней, особенно вторичные обмотки с большим током.
Заполнение окна получается выше.
Ну, и про скин-эффект забывать не стоит - хоть он и не велик, но имеет место быть и на рабочих частотах ИИП.
ХИНТ: этот метод годится и для "железных" трансов - но там нужна большая длина - и дома десятки метров крутить крайне неудобно.
А в ИИП обычно всё ограничивается парой метров.
ВНИМАНИЕ: по фэншую с литцендратом следует работать в х/б-перчатках - дабы не оставлять криминалистам отпечатки пальцев потожировые следы, ухудшающие свойства литцендрата.
Но не только в этом дело - в перчатках скользит лучше при скрутке...
PERATRONIKA - персональная звукотехника
|
| |
| |
| peratron | Дата: Суббота, 28.12.2013, 21:58 | Сообщение # 19 |
|
Генерал-полковник
Группа: Администраторы
Сообщений: 1102
Статус: Offline
| Цитата Jinx ( ) ИИП технологичнее - в этом сок.
PERATRONIKA - персональная звукотехника
|
| |
| |
| Jinx | Дата: Воскресенье, 29.12.2013, 04:42 | Сообщение # 20 |
|
Полковник
Группа: Друзья
Сообщений: 213
Статус: Offline
| Соков там на любой вкус, но отсутствие необходимости в сложных моточных изделиях, например, для меня, как ля не-москвича, одно их главных преимуществ.
А про литцендрат я тоже подумал, но у меня опыта мотки вообще 0, поэтому не мог оценить эту идею. Хорошо, если ещё и в этом можно выиграть.
|
| |
| |
