Step-up (повышающий) и Step-down (понижающий) преобразователи

[Nik_man]

Медь сейчас дорогая ,нужный трансформатор c выходной высоковольтной обмоткой сейчас трудно найти ,а если найдёшь - стоимость высокая.
Высокое анодное напряжение и напряжение накала для преампа на лампах небольшой мощности можно получать при помощи Step-up (повышающий) и Step-down(понижающий) преобразователей.

Вот ,например, высокое анодное 240В и накал 6.3В для 3-х ламп ( двухканальный преамп ) получают на месте менее 50х50мм при габаритах платы 100х100мм.



Питают эти преобразователи от источника 12В с током 2-3А .
Схема не новая ,но вместо транзистора BC847 лучше применить TL431 (приводил уже схему стабилизированного анодного на 10 Вт).





Минусом преобразователя с ВС847 является зависимость температуры нагрева этого транзистора ,который нагревается от ламп ,при этом анодное напряжение падает.
Замена ВС847 на TL431 устраняет эту проблему и делает практически стабильным выходное напряжение как при повышение температуры ,так и при понижении её.
Кроме замены на TL431 ,нужно заменить ещё на схеме R25 с 56КОм на 1КОм и R30 с 680 Ом на 3,9КОм.

 

[scamp]

Можно характеристики пожалуйста (частота преобразования, уровень пульсаций и т.д.)

 

[Nik_man]

Если используется не очень качественный БП на 12В с большими пульсациями ,то в схему нужно ввести фильтр L3 C37 (на предыдущих фото на плате они есть ).
Меня больше интересует портативная техника ,которая работает от аккумуляторов.
В портативном варианте (работа от аккумов(АКБ на 12В) ,этот фильтр можно исключить.

Понижающий преобразователь для накала ламп выполнен по стандартной схеме из даташита (смотреть ниже) и работает на частоте порядка 180КГц.

https://datasheet.lcsc.com/szlcsc/1811081616_XLSEMI-XL4015E1_C51661.pdf

Повышающий преобразователь на широко распространённой NE555 работает на частоте чуть больше 30КГц (частоту задают R26 ,R27 и C16 )с регулируемой скважностью импульсов за счёт обратной связи для поддержания стабильного выходного напряжения.
После повышения напряжения стоят фильтры ,которые сглаживают пульсации после преобразователя для питания анодов ламп.
Вначале стоит снабер R28 и C23 который подавляет высоковольтные выбросы с дросселя ,далее стоит П-образный фильтр C33,C24 ,R36 и C25,С28 который давит дополнительно пульсации что необходимо для звуковых усилителей.
Для уменьшения наводок от накальных проводов ,т.к. по ним проходит большой ток,
их нужно вести как на фото ниже.


При запуске преобразователя важно исправность всех деталей .Если какой-либо элемент неисправен ,то преобразователь работать не будет. Важно не перепутать R26 ,R27 между собой или напутать с номиналами R26 ,R27 и C16(бывает вместо 2.2nF ставят 2.2мкF или другой номинал),т.к. в противном случае преобразователь анодного напряжения работать будет, но только на пониженной частоте входящей в слышимый диапазон,
при этом дроссель и транзистор будут греться ,а в динамиках будет слышен писк.
Особенно нужно найти ОРИГИНАЛЬНЫЙ транзистор IRF740 или IRF840 ,так как много сейчас подделок ,особенно с алиэкспресс.
У оригинальных транзисторов сопротивление Rds в открытом состоянии менее 1 Ом (порядка 0.5-0.85 Ом ) ,у подделок может быть на порядок(в 10 раз) больше.
Преобразователь необходимо выполнять с наименьшими по длине связями от микросхем до цепей преобразования(силовой транзистор, дроссель, быстрый диод, фильтр).Сопли тут не пройдут. Дроссель должен быть экранированным и на ток не менее 1.5А.
Уровень пульсаций зависит от вышеописанного выше и от работы снабера и выходного П-фильтра ,величина пульсаций в данной схеме не влияет на работу УНЧ ,а если кому нужна меньшая величина ,то ещё отфильтровать анодное от 30 КГц намного проще чем 100Гц.
Нагрузка у преобразователей исходя из схемы и индуктивностей типа CD127R до 10Вт как по анодному напряжению ,так и по накальному.
Токи нагрузки не составит труда подсчитать согласно закона Ома при напряжении 240-270В и 6.3В ,что может быть до 30-40ма по высокому и до 1.5 А по накалу.
При токах нагрузки от 10 до 40ма силовой транзистор нужно установить на радиатор.

В приведённых в первом посте варианте платы ,нагрузка от 3-х ламп по анодному напряжению 8-10 ма и 1А по накалу.

 

[Сергей Z]

Импульсники хорошо, особенно после просмотра цен на железные трансформаторы.
Себе такое не поставлю, но интересно.

 

[Александр Бокарёв]

Хотел добавить инфу ,а пост языком слизало из темы о ПРЕДУСИЛИТЕЛЕ.
Случайно наткнулся на эту новую созданную тему..._shok_

Если используется не очень качественный БП на 12В с большими пульсациями ,то в схему нужно ввести фильтр L3 C37 (на предыдущих фото на плате они есть ).
Меня больше интересует портативная техника ,которая работает от аккумуляторов.
В портативном варианте (работа от аккумов(АКБ на 12В) ,этот фильтр можно исключить.
Посмотреть вложение 46137

Понижающий преобразователь для накала ламп выполнен по стандартной схеме из даташита (смотреть ниже) и работает на частоте порядка 180КГц.

https://datasheet.lcsc.com/szlcsc/1811081616_XLSEMI-XL4015E1_C51661.pdf

Повышающий преобразователь на широко распространённой NE555 работает на частоте чуть больше 30КГц (частоту задают R26 ,R27 и C16 )с регулируемой скважностью импульсов за счёт обратной связи для поддержания стабильного выходного напряжения.
После повышения напряжения стоят фильтры ,которые сглаживают пульсации после преобразователя для питания анодов ламп.
Вначале стоит снабер R28 и C23 который подавляет высоковольтные выбросы с дросселя ,далее стоит П-образный фильтр C33,C24 ,R36 и C25,С28 который давит дополнительно пульсации что необходимо для звуковых усилителей.
Для уменьшения наводок от накальных проводов ,т.к. по ним проходит большой ток,
их нужно вести как на фото ниже.
Посмотреть вложение 46139

При запуске преобразователя важно исправность всех деталей .Если какой-либо элемент неисправен ,то преобразователь работать не будет. Важно не перепутать R26 ,R27 между собой или напутать с номиналами R26 ,R27 и C16(бывает вместо 2.2nF ставят 2.2мкF или другой номинал),т.к. в противном случае преобразователь анодного напряжения работать будет, но только на пониженной частоте входящей в слышимый диапазон,
при этом дроссель и транзистор будут греться ,а в динамиках будет слышен писк.
Особенно нужно найти ОРИГИНАЛЬНЫЙ транзистор IRF740 или IRF840 ,так как много сейчас подделок ,особенно с алиэкспресс.
У оригинальных транзисторов сопротивление Rds в открытом состоянии менее 1 Ом (порядка 0.5-0.85 Ом ) ,у подделок может быть на порядок(в 10 раз) больше.
Преобразователь необходимо выполнять с наименьшими по длине связями от микросхем до цепей преобразования(силовой транзистор, дроссель, быстрый диод, фильтр).Сопли тут не пройдут. Дроссель должен быть экранированным и на ток не менее 1.5А.
Уровень пульсаций зависит от вышеописанного выше и от работы снабера и выходного П-фильтра ,величина пульсаций в данной схеме не влияет на работу УНЧ ,а если кому нужна меньшая величина ,то ещё отфильтровать анодное от 30 КГц намного проще чем 100Гц.
Нагрузка у преобразователей исходя из схемы и индуктивностей типа CD127R до 10Вт как по анодному напряжению ,так и по накальному.
Токи нагрузки не составит труда подсчитать согласно закона Ома при напряжении 240-270В и 6.3В ,что может быть до 30-40ма по высокому и до 1.5 А по накалу.
При токах нагрузки от 10 до 40ма силовой транзистор нужно установить на радиатор.
Посмотреть вложение 46138
В приведённых в первом посте варианте платы ,нагрузка от 3-х ламп по анодному напряжению 8-10 ма и 1А по накалу.

Вопрос дубаря. Работающие рядом два импульсника , на разных частотах, вероятно порождают море всякой дряни . Отсюда мораль, не лучше ли заставить их работать на единой частоте или кратной ей, но синхронно?И можно ли в принципе.

Для питания домофонной системы в Питере выпустили импульсный блок питания на разные напряжения, три в одном. И там три раздельно работающих ШИМки. Срач от них такой, что на видеоконференции призвали монтажников переделывать всю разводку , сводя земли к одной точке на панели вызова, иначе набор проблем, от шума в трубках до зависания панелей.

 

[Юрий Робертович]

Импульсник это зло, любой.

 

[fishrob]

Есть вполне качественные и достаточно силовые.

 

[Владимир Александрович]

Линсли Худ, импульсный блок питания, синусоида 20 Гц, на 5 Гц еще страшнее, даже не стал фотографироваить. Как это влияет на звук? Особо сильно не повлияло, слушать можно. Я им пользуюсь для быстрой проверки, чтобы не тратиться на нужный.

 

[Сергей Z]

Вот поэтому интересуюсь, но в звук не поставлю. Всяка дрянь обязательно пролезет.

 

[Rezvoy]

Правильная разводка земли должна помочь. Такое и с гладкими источниками бывает.

 

[IgorE]

И можно ли в принципе.

Да и в практике такое есть у некоторых м\с АС-ДС драйверов.

Импульсник это зло, любой.

А как быть со звуковой платой ПК? В нем ИБП.

 

[Сергей Z]

А как быть со звуковой платой ПК? В нем ИБП.

Возможно это одна из причин того, что звук с компа хуже чем от других источников.

 

[IgorE]

Возможно это одна из причин того, что звук с компа хуже чем от других источников

Условно соглашусь. Хотя это не утверждение.
Минус один винил (пленка уже давно и без возврата), что остальное?
И на чем работают профи звукозаписи? На тр-ре 50Гц + цифра?
Т. что храним господа-товарищи вертушки в кладовках. Внуки за них себе квартиру купят.

импульсный блок питания

Это так же как сказать "купил иномарку". Опель-кадеты древние бывают, но бывают и машины.
Я ИБП аккум заряжаю, без всякой есно фильтрации. Пауки дохнут в гараже.
Конечно предложенный инвертор уже устарел. Но главное, что сделан и реально работает, за это и +

 

[Nik_man]

Для питания домофонной системы в Питере выпустили импульсный блок питания на разные напряжения, три в одном. И там три раздельно работающих ШИМки. Срач от них такой, что на видеоконференции призвали монтажников переделывать всю разводку , сводя земли к одной точке на панели вызова, иначе набор проблем, от шума в трубках до зависания панелей.

Чего гадать на кофейной гущи ...будет каша или нет ...
Как вы думаете ...стали бы бабло тратить на изготовление таких плат ,если эта система не работала.
Могу вам сказать по секрету...многие повторили ...не работает только у тех кто использовал неисправные(некачественные) детали или сделал ошибки(перепутал) при монтаже.
Да, схема простая и имеет некоторые недостатки ...но импульсник имеет неоспоримое преимущество - малые габариты и меньшую цену по сравнению с дорогим на сей день крупногабаритным ,тяжёлым трансформатором и порой недоступным в продаже.

А кто говорит ...ЧТО ИМПУЛЬСНИК ЗЛО...отстал от жизни ... сейчас в каждом доме уже не один десяток лет у каждого трудятся эти импульсники ,как в телевизорах ,так и в компах. Многие слушают с компа музыку .

Что касается приведённого вами примера с домофоном ,то такой пример тут не уместен ,так как в домофонной системе куча по длине проводов и наличие в системе помимо динамиков ещё чувствительных МИКРОФОНОВ ,там ,конечно, нужно очень хорошее питание.

Уже отмечал что меня волнуют портативные системы ,работающие от АКБ.
Я без проблем слушаю FLAC-ские записи при питании даже от дешёвого импульсного БП с неэкранированным дросселем и без всяких дополнительных фильтров в этом БП.


Тут правильно было сказано...разводка ИМПУЛЬСНИКА ДОЛЖНА БЫТЬ ГРАМОТНОЙ.

Не нужно бояться импульсников ...как и в пословице...Волков бояться - в лес не ходить.

 

[IgorE]

по сравнению с дорогим на сей день крупногабаритным ,тяжёлым трансформатором и порой недоступным в продаже.

Самое характерное, что классический БП тот же импульсный. Подзаряд конденсаторов происходит мощными импульсными токами, очень далекими по форме от синуса. При чем эти токи на порядок превосходят токи ИБП. Конечно они более тсз "мягкие", проще подавить помехи. Но принцип тот же. Самое как бы не логичное, что чем более мощнее и лучше трансформатор, тем больше помех он создает. Но факт.
По этому и разные\противоречивые мнения по выпр. диодам, обвязки их конденсаторами итд итп. Один ДА, другой НЕТ, совершенно не принимая в расчет своих конкретных трансформаторов.

 

[Сергей Z]

Условно соглашусь. Хотя это не утверждение.
Минус один винил (пленка уже давно и без возврата), что остальное?
И на чем работают профи звукозаписи? На тр-ре 50Гц + цифра?
Т. что храним господа-товарищи вертушки в кладовках. Внуки за них себе квартиру купят.

Винил, лента, кассеты, компакт-диски - у меня всё звучит лучше компа. Почему?
Я не знаю. Иногда интересно узнать, иногда так принимаю и не задумываюсь.

 

[IgorE]

компакт-диски - у меня всё звучит лучше компа. Почему?

Потому что он универсальный и должен быть доступным по цене.
А много и всего шибко дорого выходит. Как мобила, как не пыжся, как не пиши\хвали, а фотик лучше. Почему? Очень просто. Фотик к уху прикладывать не надо.
А что у СД на железяке БП сделан?

 

[Сергей Z]

Потому что он универсальный и должен быть доступным по цене.
А много и всего шибко дорого выходит. Как мобила, как не пыжся, как не пиши\хвали, а фотик лучше. Почему? Очень просто. Фотик к уху прикладывать не надо.

Возможно.

А что у СД на железяке БП сделан?

Да в сидишнике три трансформатора. Торики такие маленькие.

 

[IgorE]

В то время ИБП в детский сад только начали ходить. Даже не начали, а собирались.
.........выпускался компанией Philips с 1984-го по 1985 год.......
Почти 40лет прошло! Что такое ИБП понятия не имели.
Вы бы еще патефон на пружине вспомнили.

 

[fvvn]

открывал уже несколько новоделов.. усилители уже брэндовые имеют на борту импульсник...
и масса и размер имеют значение...
я в Худа буду ды импульсник ставить...уже наготове.

 

[Александр Бокарёв]

Линсли Худ, импульсный блок питания, синусоида 20 Гц, на 5 Гц еще страшнее, даже не стал фотографироваить. Как это влияет на звук? Особо сильно не повлияло, слушать можно. Я им пользуюсь для быстрой проверки, чтобы не тратиться на нужный.

А что за срач импульсный лезет на 150 примерно герцах, откуда взяться?

 

[IgorE]

импульсник ставить...уже наготове

Обратноходовой ИБП. Мои любимые. Только я на спец м\с делаю от PI. Защит больше и проще.
Монтаж-класс!

 

[fishrob]

Незаслуженно забытые с самовозбуждением электронные трансформаторы для низковольтных галогенок, всяко есть у радиолюбителей. Усилить радиатор, поставить электролит по высокой стороне и перемотать вторичку на силовом кольце, там мало витков. Если нагружен хотя бы на 20% очень стабилен по выходному напряжению, а Худ нормально его подгрузит.

 

[IgorE]

Незаслуженно забытые с самовозбуждением электронные трансформаторы для низковольтных галогенок, всяко есть у радиолюбителей.

Настолько сейчас простые стали ИБП и дешевые по сравнению с 50Гц, что нет смысла переделывать.
Да и масса нужных наворотов в м\с соблазняет.

 

[miro]

Приветствую Всех!
Вот такой блок питания стоит в топовом CD Mark Levinson No.30.6.
Обычный обратноход на UC3844.

 

[Nik_man]

и масса и размер имеют значение...
я в Худа буду ды импульсник ставить...уже наготове.

Тоже накупил похожих братьев 12В 8А и 24В 4А , неплохие дешёвые БП от сети

 

[IgorE]

Моя небольшая статья о проектировании обратноходовых ИБП для радиолюбителей.

РадиоКот :: Проектируем обратноходовой ИБП программой PI Expert

PI небольшой подарок прислал, чуток ТОРов

 

[Nik_man]

........
Вы бы еще патефон на пружине вспомнили.

Пятницо...
Фоткал такое работающее чудо ....

 

[fishrob]

Хорошая статья, с силовыми источниками сам больше руки по роерам и йенсенам затачивал. Обычно доступ к импульсникам был, для нужд брал готовые или выпиливал узел из плат, иногда только, когда надо, делитель на выходе подправлял под нужное напряжение, так же понравились степ даун высоковольтные, действительно 60 вольт держат, на одной не удержался и сделал регулируемый БП от 1,5 до 55 вольт, нужен крайне редко, но есть.

 

[IgorE]

Хочу настойчиво рекомендовать сделать моталку трансов за один вечер.
Трансы и топология из программы это главное в таких блоках.
Начитавшись инета очковал с первым ИБП. На сегодня уже кучу разных сделал. Все работали с первой секунды. Понял,что беда самодельщиков это трансы.

Как сделать моталку и другое полезное:

РадиоКот :: Самодельная оснастка мастерской радиолюбителя.