Импульсный БП для УМЗЧ. Какие Ваши требования к нему?

[Ky3ne4ik]

ТЗ для разработки импульсного блока питания УМЗЧ.

Предполагается несколько типов:
1) Для транзисторного УМЗЧ:
а) Однополярный со стабилизацией выходного напряжения 20...24В с большим током (для класса А);
б) Двуполярный со стабилизацией выходных напряжений +_ 25...55 В со средним током (АВ).

2) Для ламповых УМЗЧ:
а) Анодное со стабилизацией выходного напряжения 250...400 В (тут вопрос про возможность переключения обмоток);
б) Отрицательное напряжение для смещения-скорее всего его надо в пункт "а"- (вот сколько должно быть? От минус 50 до минус 120?)
в) Накальное напряжение. Нужна стабилизация оного? Должно ли быть слегка завышенное, с последующими гасящими резисторами, для облегчения запуска такого БП или нет?

У кого какие мысли и дополнения? Подскажите, пожалуйста.

 

[IgorE]

Предполагается несколько типов:

Настолько требования разные, что каждый пункт уже отдельная и большая тема будет. Ветка ИБП хотя и совсем молодая, но уже содержит несколько совершенно разных топологий.

 

[aleks8845]

У кого какие мысли и дополнения?

Борьба с помехами как будет осуществляться? Ведь не лампочку накаливания питать собираетесь?
И какую топологию ИИП выбрали?

 

[Ky3ne4ik]

Борьба с помехами как будет осуществляться? Ведь не лампочку накаливания питать собираетесь?
И какую топологию ИИП выбрали?

С какими помехами бороться будем? Внешними или внутренними? Гасить несущую генератора и гармоники или "грязную сеть" чистить?

 

[aleks8845]

Гасить несущую генератора и гармоники

На «загаживание» сети у нас пока не особо обращают внимание, кому они нужны эти стандарты?

 

[Ky3ne4ik]

На «загаживание» сети у нас пока не особо обращают внимание, кому они нужны эти стандарты?

Меня уговорили перейти на ИИП в музыке именно по тому, что с их помощью, как ни странно, можно бороться с "грязной сетью".
Но пока нужно сформулировать требования разработчику импульсного БП. Поэтому и создал тему.

 

[IgorE]

их помощью, как ни странно, можно бороться с "грязной сетью".

Это да. Клин-клином 100%. Но не так всё просто.. Игнорируя помехи от сети имеем проблемы помех ИБП, даже специализированных. Хотя за ними конечно будущее.

Но пока нужно сформулировать требования разработчику импульсного БП

Выбрать архитектуру ИИП можно только под конкретное устройство. Это не трансформаторный, для сварки большой, для детской игрушки маленький.

 

[aleks8845]

Меня уговорили перейти на ИИП в музыке именно по тому, что с их помощью, как ни странно, можно бороться с "грязной сетью".

Так вроде для борьбы с грязной сетью есть другие способы? Ну если сильно надо то сделайте один общий ИИП-чистый синус и питайте от него всю аудиостойку на обычных линейных БП...

 

[IgorE]

чистый синус

Пока проблема. Он чистый, но не совсем.

 

[Ky3ne4ik]

Так вроде для борьбы с грязной сетью есть другие способы? Ну если сильно надо то сделайте один общий ИИП-чистый синус и питайте от него всю аудиостойку на обычных линейных БП...

Если вы про "чисты синус" который имеет до 5 % гармоник -по типу, что продается в магазинах за десятки тысяч рублей-то "плавали-знаем". Полная хрень. И это не мои слова, а пользователей этих девайсов.
ПС мы уходим от темы. Если интересно именно это-лучше в личку.

 

[aleks8845]

ПС мы уходим от темы

Ок, если для класса «А» я за резонансник... FSFR-1700;1800;2100.

 

[Russ]

Прикупил несколько штук.
Для питания лампового усилителя, 300В 0,6А, 6,3В 3А и 12,6В 2А, звук нормальный, навесил дросселей и конденсаторов фильтрами на вход и выход, розетка с заземлением. Сильно греется трансформатор даже при половинной нагрузке. Соратник притащил обычный самомотанный трансформатор, вот он совсем не греется.
БП 2х32В с FSP на входе еще ждут пока спаяется усилитель.
Питал корректор ламповый от импульсника, с ММ головой все нормально, как только подключил доп усилитель с МС головой вылезли помехи и фон, долго пытался победить, поменял БП на трансформаторный и помехи пропали.

 

[Александр Бокарёв]

Спрос определяет предложение. Что барыги заказали, то им и делают.
Например, платы я бы сегодня хрен дома делал, заказывал только фабричные. Но быстрая доставка слишком дорого для малого заказа, а обычная слишком долго. Но качество....супер.

Красивая плата попросит красивый корпус -и поехали.....

 

[IgorE]

Красивая плата попросит красивый корпус -и поехали

Это да. Тут уже не копейки.
Но в тоже время, некоторые корпуса очень и очень сложно без маски впаять врукопашную. Мельчает электроника.
С переходными отверстиями нет проблем. Дома невозможно. Деталями и медн. шпильками заморока. А сколько слесарной надо оснастки? С ноля покупать сумма очень и очень.
Плюсов больше, не так много на выходе у аматора готовых, законченных конструкций и плата в них далеко не самый дорогой элемент.
..............................
По теме.
ИБП уже разделены по удобству применения. В этом делении в основном учтена мощ-ть блока. Нет смысла делать мостовой для малой мощ-ти, а обратноходовой для большой. Итд.
Как бы самый подходящий, с меньшими помехами от него - резонансный. Но изменение тока нагрузки это преимущество аннулирует. Дьявол в мелочах.
Когда для автора темы ИБП впервые, лучше сделать первый на спец-х м\схемах обратноходовой.
Подробные программы проектирования, наличие внутренней разнообразной защиты практ. на все случаи жизни, а главное его невозможно спалить (выполнив рекомендации программы).
Хотя он не отличается малыми помехами, но за счет скорострельности бороться с ними не так сложно.

 

[Russ]

Пользовался программой Pi Expert, она считает БП, трансформатор, рисует схему по вашему ТЗ, остается только спаять и проверить, делал такие для птания цифровых схем управления оборудованием, там помехи неактуальны.

 

[KSV]

мы уходим от темы

Более чем ожидаемо. Сразу на ум приходит: если хочешь что-то сделать хорошо, делай сам.

 

[IgorE]

Пользовался программой Pi Expert, она считает БП, трансформатор, рисует схему по вашему ТЗ

Есть одна проблема в ней. Она предлагает "оптимальный" набор сердечников. А подставив в программу тот, что есть в тумбочке не хочет его считать. Или даёт не приемлемый результат. Проблема решаема.
Моя статья по проектированию и решению этой проблемы:
https://radiokot.ru/circuit/power/supply/50/
Получил одобрения от фирмы (консультировался по статье) и подарок - набор халявных м\схем новой серии.

Более чем ожидаемо.

Автору надо определиться. Он такой спектр требований выдвинул, за пару-тройку лет не сделаешь, когда надо хорошо.

 

[IgorE]

делал такие для птания цифровых схем управления оборудованием, там помехи неактуальны

Кстати,часто страх этот превышает реальность.
В одном из устройств применил контроллер ИБП TNY275. Теоретически, для аналоговой схемотехники, хуже придумать невозможно, из-за алгоритма стабилизации напряжения у неё.

В процессе работы, вместо цифровых датчиков температуры, пришлось поставить аналоговые (большое расстояние до датчиков получилось). Есно были опасения, что температура будет на выходе - трамвайная остановка. Но дополнительный фильтр не пришлось ставить. Тот что выдала штатный программа Pi Expert + стандартный стабилизатор 317 справились на 100%
Не только единицы градусов правильно, но и десятки как в аптеке. На большее сам центральный процессор не способен. Больше проблем доставила м\схема опорного напряжения. Пришлось купить хорошую, но за дорого. TL431 регулярно фокусы показывала в течении года работы.. На улице капает, а на мониторе охуенас колотунас -25грС.

 

[Zandy]

Ставьте по выходу дросселя на "распыленке", избавитесь от многих помех. Многие пренебрегают, а потом незаслуженно хают хорошие вещи.
Делайте "правильную" разводку ИБП, а также правильное подключение к нагрузке. Избавитесь от многих помех.
Старайтесь не работать в режиме разрывных токов. Избавитесь от многих помех. Проектируйте ИБП сами, не покупайте готовые. Это тоже интересно.
Давите в себе брюзжание, что вот мол, раньше и деревья были зеленее...
Ламповый звук тоже испорчен электроникой. То ли дело, старый добрый граммофон. По настоящему натуральный звук, никаких электронных призвуков.

 

[Динозавр]

Экранирование, заземление, фильтрация на входе и выходе, экранированные провода...
Без нормального заземления толку не будет. Зануление может убить зазря.

 

[Zandy]

Без нормального заземления толку не будет. Зануление может убить зазря.

Что в вашем понимании есть заземление? Это важно. Под этой фразой можно понимать что угодно.
Вообще-то заземление это защитное мероприятие и к подавлению помех отношения не имеет. Разве что косвенное. Также как и зануление.

 

[Динозавр]

Что в вашем понимании есть заземление?

Это устройство по ПУЭ (ПУЭ 1.7.28).
Практически устройства с ИБП "кусаются"

 

[Zandy]

Это устройство по ПУЭ (ПУЭ 1.7.28).
Практически устройства с ИБП "кусаются"

Да, есть такое. Но все в ваших руках. Не надо большие конденсаторы ставить между первичными и вторичными цепями. Ставьте 1н, кусаться не будет. В двухпроводных сетях я вообще не ставил. Это касается помех, которые ваше ус-во будет в сеть выдавать.
Сети уже все засратые с появлением ИБП. Так что хуже не будет.

Я еще хотел добавить, что преобразователи, построенные по старинке на чистом ШИМе помех практически не дают. Их спектр высокочастотен и легко давится фильтрами. Другое дело современные микрухи, имеющие продвинутые алгоритмы. Там и пропуск импульсов и ЧИМ и др. заморочки. Да, там спектр помех смещается в НЧ область. В нЧ области помеха давится линейным стабилизатором. Киньте на него пару тройку вольт, если это LDO, и дело в шляпе. Еще часто стабилизаторы возбуждаются. Вы этого можете и не заметить. Наверное слышали, как трансформатор или дроссель "поет". Часто это говорит о возбуждении. Там спектр помех ваще аховый. Не допускайте самовозбуждений. Да много всяких заморочек.
Например любители мощников делают полумосты вообще без стабилизации. Легче получить минимальные помехи. Опять же резонансники. Но они сложны в проектировании и отладке. Надо умником быть, чтобы сполпинка их делать...

 

[DethMega]

Недавно собирал преобразователь для УМЗЧ. Вот по такой схеме


Применил технологию резонанса во вторичке и в целом получился малошумящий преобрзователь. Звучанием усилителя остался доволен. Прошли уже времена, когда импульсники и средства РЭБ были синонимами

 

[Александр Бокарёв]

Недавно собирал преобразователь для УМЗЧ. Вот по такой схеме
Посмотреть вложение 92232

Применил технологию резонанса во вторичке и в целом получился малошумящий преобрзователь. Звучанием усилителя остался доволен. Прошли уже времена, когда импульсники и средства РЭБ были синонимами

Необычная схема. Смысл видимо, в получении на вторичных обмотках выпрямителя тока близкого к синусоидальному?
Фенстер-дискриминатор с индикацией в норме должен светиться , либо эти режимы аварийные?

 

[DethMega]

Смысл видимо, в получении на вторичных обмотках выпрямителя тока близкого к синусоидальному?

Именно. Собственно, так оно и получилось

Тут убивается сразу два зайца. Во-первых, при синусоидальной форме тока имеем низкий di/dt, а значит низкий уровень помех. В сравнении с классической тарахтелкой. Кроме того, поскольку зыкрытие транзисторов происходит в момент, когда ток через них не идёт, нет индуктивных выбросов под нагрузкой, что является довольно-таки неприятной болячкой у пуш-пулов.

Фенстер-дискриминатор с индикацией в норме должен светиться , либо эти режимы аварийные?

Что должно светиться ? В норме там ничего не светится. На операционниках стоит защита от пониженного и повышенного напряжения, с гистерезисом.

P.S.
На схеме не обозначена резонансная индуктивность, просто намотал вторичку таким образом, чтоб была повышенная индуктивность рассеяния. От неё уже посчитал необходимую ёмкость, чтоб в 40 кГц вписывалось.

 

[Александр Бокарёв]

Именно. Собственно, так оно и получилось
Посмотреть вложение 92236
Тут убивается сразу два зайца. Во-первых, при синусоидальной форме тока имеем низкий di/dt, а значит низкий уровень помех. В сравнении с классической тарахтелкой. Кроме того, поскольку зыкрытие транзисторов происходит в момент, когда ток через них не идёт, нет индуктивных выбросов под нагрузкой, что является довольно-таки неприятной болячкой у пуш-пулов.

Что должно светиться ? В норме там ничего не светится. На операционниках стоит защита от пониженного и повышенного напряжения, с гистерезисом.

P.S.
На схеме не обозначена резонансная индуктивность, просто намотал вторичку таким образом, чтоб была повышенная индуктивность рассеяния. От неё уже посчитал необходимую ёмкость, чтоб в 40 кГц вписывалось.

Мне нужно понять, у вас частота ШИМ задана в обвеске микросхемы, частота резонанса вторички - при намотке трансформатора. Как они узнают друг друга и совпадают ?
Вероятно, частота ШИМ подгоняется под реальную индуктивность рассеивания? Или там ворота широкие, можно не возиться?

 

[DethMega]

Мне нужно понять, у вас частота ШИМ задана в обвеске микросхемы, частота резонанса вторички - при намотке трансформатора. Как они узнают друг друга и совпадают ?

Ну для начала я определился с тактовой частотой. Т.е. под 4 витка первички я выбрал 40 кГц. Хотя, можно было бы и меньше, т.к. сердечник довольно-таки внушительных размеров. Потом намотал вторички. Причём мотал специально таким образом, чтоб индуктивность рассеяния была как можно выше. По факту получилось около 8 мкГн. Сложнее всего было сделать так, чтоб она была одинаковая у обоих вторичек. Несколько раз перематывал.

Далее, исходя из индуктивности рассеяния посчитал ёмкость для резонансного контура. Его частота должна быть выше частоты задающего генератора. Но ненамного. Процентов 10, не более. Если меньше, то напряжение будет очень зависеть от нагрузки. Если сильно больше, то во-первых "колокол" будет выше и уже, будут повышенные статические потери на ключах, плюс повышенные пульсации от "бестолковой паузы".

В общем, по факту, при только одном токе покоя(400 мА для обоих каналов усилителя), напряжение было по 37.5 вольт в плечо. Когда вжарил глубокий клип на 4 ома(правда в один канал), просело до 35. Считаю такую просадку не сильно критичной.

 

[Александр Бокарёв]

Еще вопросы. Питание преобразователя 12 в и следящие за ним опера- это аккумулятор или выпрямитель .
И еще - какие емкости применили в выпрямителе 40 кгц, видимо. пленка?

Сам принцип необычный, не могу припомнить ничего подобного. Хотя про резонансные преобразователи краем уха слышал.

 

[DethMega]

Питание преобразователя 12 в и следящие за ним опера- это аккумулятор или выпрямитель .

Это аккумулятор. Поэтому и защита. От пониженного, чтоб аккумулятор не разрядился, а от повышенного, это если в бортовой сети автомобиля напряжение неконтролируемо растёт. Чтоб сердечник трансформатора не улетел в насыщение, преобразователь просто прекращает генерацию.

И еще - какие емкости применили в выпрямителе 40 кгц, видимо. пленка?

После выпрямителя стоят электролиты, зашунтированные керамикой. Т.к. именно керамика на высоких частотах имеет минимальный ESR, что в свою очередь хорошо подавляет пульсации. Просто электролиты у меня не обозначены на схеме, т.к. они у меня в схеме усилителя. Можно ещё применить LC фильтр, но я просто не придумал, как его разместить можно. Кроме того, уже рядом с транзисторами усилителя стоят плёночные конденсаторы.

Кстати по резонансным конденсаторам. Важно, чтоб они были высоковольтными. Хотя бы вольт на 250. Т.к. с частотой у плёнки снижается допустимое напряжение между обкладками в несколько раз. Я вообще взял на 630 вольт. Поэтому 3 кондёра по 0.5 мкФ столько места на плате занимают.