Site Loader

Содержание

ПРОСТОЙ ДВУХПОЛЯРНЫЙ БП С РЕГУЛИРОВКАМИ

Не так давно возникла насущная необходимость собрать двуполярный блок питания (взамен внезапно сгоревшего) по простой схеме и из доступных деталей. За основу была взята схема, опубликованная ранее на этом же сайте.

Исходная схема

По ссылке существует подробное описание сути работы и настройки, поэтому останавливаться на этих моментах и тонкостях не стану.

Сначала была собрана исходная однополярная схема для пробы и поиска возможных ошибок, про которые писали некоторые собиравшие данную конструкцию. У меня всё сразу заработало нормально, возникли лишь вопросы с регулировкой тока ограничения и индикацией срабатывания этого ограничения. 

Поскольку исходная схема, как видно, разрабатывалась для выходных токов порядка 3 ампер и более, то и схема ограничения выходного тока соответствует этим заданным параметрам. Величина минимального тока ограничения определяется номиналом сопротивления R6, а с помощью переменного резистора R8 можно лишь несколько увеличивать величину тока срабатывания защиты (чем меньше суммарное сопротивление резисторов R6 и R8, тем больше будет допустимый выходной ток).

Светодиод VD6  служит для индикации работы блока питания и срабатывания защиты (при срабатывания защиты и ограничении тока на выходе он гаснет).

Далее была собрана аналогичная схема для напряжения отрицательной полярности — полностью аналогичная, лишь с заменой полярности включения электролитических конденсаторов, диодов (стабилитронов) и с применением транзисторов противоположной структуры (n-p-n / p-n-p). Обозначения элементов «минусового» плеча оставлены такими же, как у «плюсового» для упрощения рисования схемы 🙂

Новая схема БП

При изготовлении был применён валяющийся без дела трансформатор мощностью 60 ватт, с двумя вторичными обмотками по 28 вольт переменного напряжения и одной на 12 вольт (для питания дополнительных маломощных полезных устройств, например — кулера охлаждения радиаторов мощных транзисторов со схемой управления). Получившаяся схема приведена на рисунке.

Чтобы иметь возможность регулировать выходной ток в широких пределах, вместо резисторов R6 и R8 в обоих плечах были применены наборы сопротивлений R6 — R9 и сдвоенный галетный переключатель на 5 положений.

При этом резистор R6 определяет величину минимального тока ограничения, поэтому он включен в выходную цепь постоянно. Остальные же резисторы при помощи переключателя S1 подключаются параллельно этому R6, суммарное сопротивление уменьшается и выходной ток, соответственно, увеличивается.

Резисторы R6 и R7  могут быть мощностью 0,5 ватт или более R8 — 1-2 ватта, а R9 — не менее 2 ватт (у меня стоят резисторы типа С5-16МВ-2ВТ и заметного их нагрева при нагрузке до 3 ампер не наблюдается). На схеме (рис.1) указаны значения выходных токов, при которых срабатывает защита и выходной ток даже при КЗ не превышает этих значений.

Здесь следует отметить, что индикация срабатывания защиты работает только при выходных токах более 3 ампер (то есть светодиод гаснет при срабатывании защиты), при меньших же токах светодиод не гаснет, хотя сама защита при этом срабатывает нормально, это проверено на практике.

Транзисторы Т1 (обозначение дано по исходной схеме, у меня это А1658 и КТ805) стоят без теплоотводов и практически вообще не нагреваются. Вместо А1658 можно поставить КТ837, например. Вообще, при сборке схемы мною пробовались самые разные транзисторы, соответствующие по структуре и мощности и всё работало без проблем. Переменный резистор R (сдвоенный, для синхронной регулировки выходного напряжения) применён советский, сопротивлением 4,7 кОм, хотя пробовались и сопротивления до 33 кОм, всё работало нормально. Разброс выходных напряжений по плечам составляет порядка 0,5-0,9 вольт, чего для моих целей, например, вполне достаточно. Хорошо бы, конечно, поставить сдвоенный переменник с меньшим разбросом сопротивлений, но таких пока нет под рукой…

Стабилитроны VD1 — составные, по два соединённых последовательно Д814Д (14 + 14 = 28 вольт стабилизации). Следовательно, пределы регулировки выходных напряжений получились от 0 до 24 вольт. Диоды выпрямительных мостов — любые, соответствующей мощности, я использовал импортные диодные сборки — KBU 808 без радиатора (ток до 8 А) и ещё одну маломощную, без обозначения (?), для питания кулера.

 

На теплоотводы установлены только выходные регулирующие транзисторы КТ818, 819. Теплоотводы небольшие, что определено габаритами корпуса (по размеру он как БП от компа), поэтому потребовалось сделать дополнительное принудительное их охлаждение. Для этих целей был использован небольшой кулер (от системы обдува процессора старого компьютера) и простая схема управления, всё это питается от отдельной обмотки трансформатора, которая там оказалась весьма кстати.

В качестве термодатчика был использован германиевый транзистор типа МП42 (большие залежи остались и девать некуда. Оказалось, что замечательно работают в качестве термодатчиков!) Схема простая и понятная, в особом описании не нуждается. База транзистора-термодатчика никуда не подключается, этот вывод можно просто откусить, желательно только не своими зубами, а то стоматология нынче дорогое удовольствие!

Корпус этого транзистора металлический, поэтому его необходимо изолировать, например, трубкой-термоусадкой и расположить как можно ближе к теплоотводам выходных транзисторов. Температуру, при которой запускается кулер, можно регулировать подстроечным резистором (сопротивление может быть от 50 до 250 кОм). Максимальный ток и скорость вращения вентилятора определяются гасящим резистором в цепи питания. У меня это сопротивление 100 Ом (подбирается экспериментально, в зависимости от напряжения питания и тока потребления кулера).

Блок питания, собранный по данной схеме, неоднократно был испытан с нагрузкой во всём диапазоне выходных напряжений и токах от 30 мА до 3,5 ампер и показал свою полную работоспособность и надёжность работы. При токах более 2 ампер применённый трансформатор грелся довольно сильно из-за недостаточной его мощности, в остальном же схема вела себя вполне адекватно.

Есть возможность увеличить выходной ток нагрузки более 3-4 ампер, если использовать соответствующей мощности трансформатор и выходные (регулирующие) транзисторы, возможно применить параллельное включение нескольких мощных транзисторов. Схема не требует особой наладки и подбора компонентов, при изготовлении можно использовать практически любые транзисторы с коэффициентом усиления 80-350. Специально для сайта Радиосхемы, автор — Андрей Барышев

   Форум по блокам питания

   Форум по обсуждению материала ПРОСТОЙ ДВУХПОЛЯРНЫЙ БП С РЕГУЛИРОВКАМИ



Двухполярный блок питания с регулируемым выходом | PRACTICAL ELECTRONICS

Двухполярный блок питания с регулируемым выходом

Двухполярное питание широко используется в электронных схемах УНЧ, схемах на операционных усилителях, схемах измерительных приборов. Естественно радиолюбителю необходимо иметь под рукой такой источник для отладки создаваемых проектов. Сегодня поговорим как раз о такой схеме двухполярного источника питания. Мощность его не велика и для настройки УМЗЧ его использовать не получится, разве что маломощных, но и схема отличается простотой и выполнена на дешёвых компонентах.

Схема электрическая принципиальная двухполярного блока питания

Схема электрическая принципиальная двухполярного блока питания

Микросхемы DA1, DA2 — LM317T и LM337T — это хорошо известные недорогие регулируемые стабилизаторы напряжения, способные выдавать выходной ток до 1,5 А с рассеиваемой мощностью до 20 Вт. LM317T работает с положительным напряжением, а LM337T с отрицательным.

Для регулировки выходного напряжения в схеме использован сдвоенный потенциометр R3. Но проблема заключается в том, что из-за разброса параметров как самого переменного резистора R3, так и других участников схемы, двухполярное напряжение на выходе не будет абсолютно симметричным. Чтобы компенсировать это, в схему включены дополнительные подстроечные резисторы R4 и R5, которые позволяют при настройке схемы компенсировать разброс параметров и добиться на выходе желаемого результата. Кроме того, в предлагаемой схеме, выходные напряжения могут быть отрегулированы от уровней, близких к земле, а не от типичных значений ± 1,25 В.

Питается схема от сети переменного тока напряжением 230 VAC через понижающий трансформатор T1 с двумя обмотками по 24 В, диодный мост VD1 KBL401 и сглаживающие конденсаторы C5-C8. Ёмкость конденсаторов C5C6 должна быть не менее 2200 мкф. Вообще в схеме не обязательно использовать именно трансформатор с выходным напряжением 2×24 В, он всего лишь определяет верхнюю границу выходного напряжения. Так что выбирать его нужно исходя из собственных нужд. С указанным на схеме трансформатором, на выходе получим порядка ±30 В при номинальном токе нагрузки.

Благодаря включению в схему диодов VD2VD3 и VD4VD5 которые создают опорные напряжения порядка 1,3 В (положительное и отрицательное) на регулирующих электродах DA1 и DA2, минимальное выходное напряжение обоих каналов близко к нулю.

Печатная плата для двухполярного источника питания. Вид сверху

Печатная плата для двухполярного источника питания. Вид сверху

Печатная плата показана на рисунке. Микросхемы DA1 и DA2 должны быть закреплены на теплоотводах. При использовании общего радиатора, они крепятся через изолирующие слюдяные прокладки.

Для удобства навигации по разделу «Источники Питания» опубликована статья со ссылками на все конструкции с кратким описанием

Двухполярный блок питания с регулируемым выходом

Стабилизированный источник питания Источники питания Любительская радоэлектроника

Этот источник (Рис.1)питания применялся для питания любительского усилителя мощности ЗЧ и имеет неплохие параметры: выходное напряжение 40В, ток нагрузки 1,2А, коэффициент стабилизации >100.

Рис.1. Стабилизированный источник питания +40В, 1,2А. Схема

 

Рис.

2. Блок питания 0..12 вольт. Схема

Блок питания (Рис.2) работает от переменного напряжения 12 В. Выпрямитель собран на диодах Д1-Д4. Наибольший ток, отдаваемый блоком питания в нагрузку (до 300 mA) ограничен допустимым прямым током диодов выпрямителя.

В выпрямителе можно использовать любые мощные диоды (не забывать про максимально допустимый ток вторичной обмотки трансформатора). Переменный резистор R2 — с выключателем питания, желательно с линейной шкалой (группы А). Вместо транзистора МП39 можно использовать транзисторы МП40-МП42, а вместо П213-транзисторы П214,П215. Коэффициент усиления транзисторов должен быть не менее 15. Стабилитрон Д813 можно заменить стабилитронами Д811, Д814Г, или Д814Д. Наибольшее напряжение на выходе блока будет соответствовать напряжению стабилизации используемого в блоке стабилитрона.

 
 

Рис.3. Двухполярный источник питания с выходным напряжением 12,6 В. Схема

Схема двухполярного источник питания   приведена на Рис.3. Он состоит из двух стабилизированных выпрямителей, работающих от одного трансформатора Т1. Выходное напряжение источника может изменяться от 3 В до 20 В при токе нагрузки 0,5 А. Коэффициент нестабильности по напряжению не хуже 0,5%. Оба плеча источника идентичны и независимы. Выпрямители собраны по двухполупериодной мостовой схеме на диодных сборках КЦ405А. Собственно стабилизатор выполнен на микросхемах К142ЕН1Г и транзисторах V1 в одном плече и V2 — в другом плече. Регулировка выходного напряжения осуществляется переменными резисторами R2 и R4. Транзисторы V1 и V2 установлены на черненных алюминиевых радиаторах. Площадь каждого радиатора 400 см2. Переменные резисторы R2 и R4 типа СПО-0,5. Трансформатор Т1 намотан на магнитопроводе Ш20Х40. Обмотка I содержит 1210 витков провода ПЭВ-1 0,3 мм, обмотки II и III — по 90 витков ПЭВ-1 0,67 мм.

 
 

Рис. 4. Простой блок питания 5В, 0,5А. Схема

Блок питания (Рис.4) предназначен для питания стабилизированным напряжением 5В различных цифровых устройств с током потребления до 0,5 А. Трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе ШЛ20Х32. Сетевая содержит 1650 витков провода ПЭВ-1 d=0,1 мм, обмотка II — 55 витков ПЭВ-1 d=0,47. Вообще же для блока питания можно использовать подходящий готовый трансформатор мощностью 7 Вт, обеспечивающий на обмотке II переменное напряжение 8…10 В при токе не менее 500 мА. Регулирующий транзистор VT2 укреплен на Г-образной дюралюминиевой пластине размерами 50х50 и толщиной 2 мм.

 
 

Рис. 4. Мощный блок питания для усилителя НЧ. Схема

 

Стабилизатор (Рис.4) разрабатывался для питания мощного усилителя НЧ. Он имеет выходное напряжение 27 В, ток нагрузки до 3 А. Блок питания двухполярный, выполнен на комплементарных транзисторах КТ825 — КТ827. Оба плеча стабилизатора выполнены по одной схеме, но в другом плече изменена полярность включения конденсаторов и использованы транзисторы другой структуры. В небольших пределах выходное напряжение можно менять резистором R4.

 

Простая схема получения из однополярного источника питания двухполярное

Зачастую, источники двухполярного питания обладают неизменяемым напряжением на выходе. Стремление малыми затратами из нерегулируемого двухполярного источники питания сконструировать регулируемый лабораторный блок питания обычно не к чему хорошему не приводит, так как это ведет к дисбалансу выходных напряжений (по амплитуде) противоположных полярностей. Для осуществления такого варианта приходится значительно «утяжелять» схему.

Лабораторный блок питания 30 В / 10 А

Существует также вариант, когда к однополярному блоку питания прибавляют электронный узел, который формирует отрицательное напряжение из положительного. Но данный вариант двухполярного источника так же имеет дисбаланс противоположных напряжений и не позволяет использовать в блоках питания с плавной регулировкой выходного напряжения.

В данной статье приводится еще один оригинальный вариант двухполярное питание из однополярного имеющий право на существования. Это приставка – делитель напряжения, построенная на операционном усилителе LM358, к обычному однополярному источнику питания, которая позволяет получить полноценное двухполярное напряжение на выходе.

В качестве источника входного напряжения может выступать любой блок питания с напряжением 7…30 вольт, причем на выходе будет получено напряжение 3…14,5 вольт.

В процессе работы, данный делитель не искажает выходные параметры однополярного источника питания. Данная приставка-делитель может выдержать нагрузку до 10 ампер, не искажая напряжение, как по положительному, так и по отрицательному каналу. Например, если в отрицательной цепи двухполярного источника питания подключена нагрузка с током потребления 9 ампер, а в положительной 0,2 ампер, то разница между отрицательным и положительным напряжением будет менее 0,01 вольта.

Следует заметить, что только наличие регулятора в однополярном блоке питания может обеспечить изменение выходного в двухполярном, в противном случае регулировка будет невозможна.

Описание приставки-делителя однополярного напряжения в двухполярное

Операционный усилитель LM358 (DA1) замеряет разность потенциалов между общим проводом и средней точкой делителя напряжения, собранного на сопротивлениях R1, R2, R3. При изменении данной разницы ОУ LM358 приводит к стабилизации выходного напряжения, уменьшая его или увеличивая.

Когда на схему подано входное напряжение, емкости С1 и С2 заряжаются половинным напряжением питания. При сбалансированной нагрузке, данные напряжения и будут выходным напряжением двухполярного источника питания.

Силиконовый коврик для пайки

Размер 55 х 38 см, вес 800 гр….

Теперь проанализируем ситуацию, когда к выходу двухполярного блока питания подсоединена несбалансированная нагрузка, к примеру, сопротивление нагрузки в положительной цепи значительно ниже сопротивления нагрузки подсоединенной к отрицательной цепи.

Поскольку к емкости С1 параллельно подсоединена нагрузка (диод VD1 и небольшое сопротивление нагрузки), то емкость С2 будет заряжаться как через конденсатор С1 так и через выше обозначенную цепь (диод VD1 и небольшое сопротивление нагрузки).

По этой причине, заряд конденсатор С2 будет происходить большим напряжением чем конденсатор С1, а это приведёт к тому, что отрицательное напряжение будет выше положительного. На общем проводе напряжение увеличится относительно средней точки делителя напряжения R1, R2, R3, где напряжение равно 50% от входного.

Это способствует возникновению отрицательного напряжения на выходе ОУ LM358 относительно общего провода. В итоге открываются транзисторы VT2 и VT4 и аналогично электроцепи «диод VD1, небольшое сопротивление нагрузки» в положительной электроцепи, шунтирует емкость С2 в отрицательной цепи, что приводит к сбалансированности токов обоих цепей (положительной и отрицательной)

Аналогично, транзисторы VT1, VT3 откроются, если произойдет нарушение баланса нагрузки в сторону отрицательного напряжения.

www.meanders.ru

Блок питания схемы. БП на 60Вт

Схема устройства питания показана на рисунке. Катушка фильтра L1 намотана в 2-а провода МГТФ 0,33мм на кольце К16х8х5мм 2000НМ1 и содержит 20 витков. Трансформатор Т1 выполнен как требует блок питания на таком же кольце, первичная обмотка содержит 180 витков провода ПЭЛШО 0,14мм, обмотки 2 и 3 содержат по 35 витков провода ПЭВ-2 0,25мм, намотка производится в 2-а провода. Т2 выполнен на кольце К32х16х7мм, обмотка 1 содержит 250 витков провода ПЭВ-2 0,25мм, а 2 и 3 по 45 витков провода ПЭВ-2 от 0,4 до 1 мм провода, в зависимости от того какую силу тока нужно получить на выходе. Кольца необходимо крепить к плате немагнитными болтами. Между слоями всех обмоток во всех трансформаторах необходимо проложить изоляцию из фторопластовой ленты. БП необходимо экранировать корпусом из латуни толщиной 1мм, а экран соединить со средней точкой между С2 и С3. Экран с общим корпусом устройства не соединять, а корпус устройства в целом необходимо заземлить.


Схема импульсного источника питания

Печатная плата блока питания на 60Вт выполнена из двухстороннего стеклотекстолита, причём следует отметить, что фольга со стороны деталей сохраняется и соединяется с экраном источника питания. Отверстия под детали раззенковываются сверлом диаметром примерно в 2 раза большим чем само отверстие.

При выходной мощности блока питания до 100 – 150 мА радиаторы для VT1 и VT2 не требуются. Для DA1 и DA2 радиаторы необходимы в любом случае. При большой выходной мощности так же необходимо устанавливать на радиаторы мосты D2 и D3.

Каскад выходных транзисторов источника питания защищён от сквозного открывания логикой работы цифровых микросхем, которые обеспечивают на первичной обмотке Т1 импульсы управления в противофазе с промежутком между ними равным по длительности самому импульсу. Выходные транзисторы соединяются с платой проводами минимальной длины при максимальном диаметре сечения.

Кроме того, следует отметить, что в нагрузке схемы блоки питания необходимы емкости не менее 220 мкф, а при большой силе тока на выходе и того больше.

При наличии правильно собранной схемы, блок питания в настройке не нуждается. При возможных неясностях необходимо запитать логику от отдельного источника питания напряжением 8-10 вольт, а сетевое напряжение подавать через ЛАТР, начиная с 0 вольт. При этом необходимо наблюдать форму сигнала на концах первичной обмотки трансформатора Т2. Сигнал должен повторять форму близкую к форме на первичной обмотке Т1, учётом на искажения за счёт первичной обмотки Т2. Если имеются отличия, то нужно проверять соответствующий транзистор.

Диодные мосты на выходе преобразователя необходимо подключать к обмоткам 2 и 3 Т2 в противофазе для выравнивания нагрузки на VT1 и VT2. Возможно несколько вариантов выполнения выходных выпрямителей и их согласования с обмотками. Для большей надежности работы, на входах стабилизаторов К142ЕН… необходимо устанавливать LC — фильтры, в крайнем случае (при небольших токах) возможно применение RC-цепочек для фильтрации ВЧ — составляющих выпрямленного напряжения.

Персональный сайт — Качественный блок питания (двухполярный)

 

Вниманию глубокоуважаемых посетителей сайта предлагается для воплощения собственными силами три схемы двуполярных блоков питания, которые можно использовать в качестве лабораторных. Схемы отличаются незаурядной простотой, особенно первая.

А любителям сложных схем можно предложить третью, собранную целиком на транзисторах. Особенность всех схем — регулировка выходного напряжения осуществляется одиночным резистором, что очень удобно — не нужно регулировать каждое плечо отдельно. Выходное напряжение первых двух схем можно установить в пределах 1,25..25 вольт, но лучше ограничиться пределом 20 вольт. Защита от короткого замыкания — встроенная в интегральные стабилизаторы (первая схема), во второй схеме — только положительное плечо; в третьей схеме- защита на транзисторах в режиме ограничения тока.

Номинал тока срабатывания зависит от номинала токового резистора, и при увеличении сопротивления резистора ток ограничения будет уменьшаться. То есть в последней схеме можно сделать регулируемую защиту, поставив несколько резисторов и переключатель.

При воплощении БП очень рекомендую ставить два выключателя питания — один сетевой, а второй — для отключения нагрузки. Вольтметр остаётся подключённым к выходу БП, и вы всегда видите, к какому напряжению подключаетесь.

Ну, и о наладке схем. Вроде всё просто и понятно, но. .. есть нюансы.
Балансировка выходных напряжений в первой схеме осуществляется подстроечником Р1. Очень желательно, что бы отношения делителей выходного напряжения в положительном и отрицательном плечах были как можно ближе, это облегчит процесс балансировки.
Балансировку проводим очень аккуратно, понемногу приближаюсь к результату. Если резко крутануть подстроечник, то из-за потери контакта нижнее плечо может уйти в защиту, а вследствие этого уйдёт в защиту и положительное плечо. Для защиты от переполюсовки и аварийного выключения установлены диоды Д1..Д4. Диоды — желательно быстродействующие, на ток не менее 1 ампера (лучше 2 ампера). Балансировку можно считать хорошей, если во всём диапазоне выходных напряжений разбаланс будет менее 0,3 вольта.
Вторая схема — для тех, у кого нет возможности найти интегральный стабилизатор отрицательного напряжения. Она капризнее в работе и наладке, чем первая. Основная заковырка — склонность к самовозбуждению отрицательного плеча. Меры борьбы с этим явлением — шунтирование конденсаторами, введение корректирующих цепей, пляски с бубном. .. Да ну эту схему!

Детали, используемые в блоках питания.
Радиатор охлаждения — общий, площадью 300 кв. см. Микросхемы прижимаются планками — этот вид крепления надёжнее, чем через винты с изолирующими втулками (втулки постепенно деформируются под влиянием температуры, и прижим ослабляется). Для изоляции лучше использовать слюду — если она есть. Прокладки из синтетики хуже проводят тепло и тоже постепенно деформируются.
Регулировочный резистор — многооборотный, для повышенной точности и плавности установки напряжения. При его отсутствии — ставим последовательно два обычных (лучше проволочных), один — номиналом 4.7 кОм, второй — 200 Ом.
Требования к трансформатору питания понятны из характеристик самого БП: вторичная обмотка 2х25 вольт переменного тока 1 ампер. Если вторичная обмотка 2х18 вольт, выходное напряжение БП будет не более 20 вольт.

Блок питания для автомобильного усилителя — Блоки питания (импульсные) — Источники питания

БЛОК ПИТАНИЯ ДЛЯ АВТОМОБИЛЬНОГО УСИЛИТЕЛЯ.

   Напряжение питания бортовой сети легко­вого автомобиля составляет 12V. Если задаться сопротивлением акустической сис­темы равным 4 Om , то максимальная мощ­ность, которую можно получить при таком напряжении питания составит 36W. Это самый теоретический максимум, предполага­ющий мостовое включение усилителя и нуле­вое сопротивление транзисторов выходного каскада в открытом состоянии, то есть, практически для цифрового импульсного усилителя. Для аналогового усилителя мак­симальная мощность будет не более 20W на канал при мостовом включении. Для полу­чения большей мощности необходимо либо применение импульсного выходного каскада, формирующего аудиосигнал методом широт- но-импульсной модуляции, либо нужно пони­жать сопротивление акустической системы. В первом случае в звуке будет присутствовать ультразвуковая составляющая от ШИМ, а так же, нужны будут более сложные меры борьбы с искажениями сигнала. Во втором случае, сопротивление звуковой катушки уже будет сопроставимо с сопротивлением иду­щих к ней проводов, что в общем, такие меры может свести на нет. Есть еще способ — орга­низация вольт-добавки питания в выходном каскада за счет выпрямления выходного сиг­нала и большой накопительной емкости. Но это тоже не очень хорошо, так как сложно получить достаточно линейную АЧХ, и может быть неравномерной зависимость коэффи­циента передачи по мощности от величины входного сигнала. Конечно, все перечислен­ные выше меры повышения выходной мощ­ности усилителя, питающегося от низко­вольтного источника, имеют право на существование, и при аккуратном и грамот­ном исполнении дают неплохие результаты. Но, есть и более традиционный способ повы­шения мощности УНЧ, — просто повысив его напряжение питания с помощью преобразо­вателя напряжения, и даже организовав с его же помощью двухполярное питание. Этот способ позволяет использовать в автомо­биле не компромиссный автомобильный вариант УНЧ, а практически любую схему УНЧ, применяемую в стационарной аппара­туре, способную обеспечить значительно лучшее качество звучания, чем хитроумные схемы мощных авто-УНЧ, с вольтдобавками на конденсаторах и низкоомными акустичес­кими системами, ведь как скажет любой любитель Hl-end, — самое лучшее звучание дает простой одноламповый каскад без цепей обратной связи и с высокоомным вы­ходом. Но это уже конечно другая крайность.

Какова бы не была схема «обычного» УНЧ, который вы планируете использовать в авто­мобиле, для него нужно преобразователь напряжения питания. Этот преобразователь должен выдавать повышенное двухполяр­ное напряжение, в данном случае ±20V при выходном токе до 4А. Такой источник пита­ния сможет питать УНЧ с выходной мощ­ностью до 60-70W, выполненный по тради­ционной схеме.

Принципиальная схема преобразователя показана на рисунке. Схема во многом типо­вая. Задающий генератор со схемой ШИМ стабилизации выходного напряжения выпол­нен на микросхеме А1. Номинальная частота генерации около 50 кГц (регулируется резис­тором R3). Образцовое напряжение с выхода поступает на вход компаратора (вывод 1) и в зависимости от напряжения на выводе 1 компаратор изменяет широту импульсов, генерируемых микросхемой так чтобы под­держивать выходное напряжение стабиль­ным. Величина выходного напряжения точно устанавливается подстроечным резистором R8, который формирует это измерительное напряжение.  Цепь VD1-C3-R4-R5 формирует плавный пуск схемы.

Выходные противофазные импульсы сни­маются с выводов 8 и 11 А1 для подачи на выходные каскады, но здесь они сначала поступают на драйвер выходных транзис­торов на микросхеме А2. Задача этой микро­схемы в усилении мощности этих импульсов, так как здесь используются мощные полевые транзисторы с низким сопротивлением открытого канала. Такие транзисторы обла­дают существенной емкостью затворов. Чтобы обеспечить достаточную быстроту открывания транзисторов нужно обеспечить как можно более быструю зарядку и разрядку емкостей их затворов, для этого и служит драйвер на А2 . По цепи питания установлены большие кон­денсаторы С6 и С7, они должны быть рас­паяны толстым проводом непосредственно у точки отвода первичной обмотки трансфор­матора.

Для варианта, дающего двухполярное напряжение питания (как на схеме) вторич­ная обмотка имеет отвод от середины. Этот отвод через индуктивность L2 соединен с общим проводом. На диодах VD2-VD5 (диоды-Шоттки) сделан выпрямитель, даю­щий положительное и отрицательное напря­жения. В схеме с однополярным питанием вторичная обмотка не имеет отвода, и отри­цательный вывод выпрямительного моста нужно соединить с общим минусом. В этом случае, если требуется напряжение 40V сопротивление резистора R9 должно быть увеличено вдвое по сравнению с обозначен­ным на схеме.

    В качестве основы для трансформатора используется аккуратно разобранный и раз­мотанный трансформатор от источника питания старого цветного телевизора моде­лей линейки 3-УСЦТ. Следует заметить, что сердечник трансформатора там склеен довольно прочно и не каждая попытка раз­делить его половины заканчивается успехом. В этом смысле, на мой взгляд, лучше иметь два таких трансформатора (благо, ненужных блоков питания МП-1, МП-3 и др. сейчас предостаток). У одного трансформатора раз­резаете каркас вместе с обмоткой и удаляете его. Остается сердечник, который уже без каркаса и обмотки разделить значительно проще и результативнее. У второго транс­форматора аккуратно разбиваете и разламы­ваете сердечник, так чтобы не повредить каркас. В результате этого «варварства» получаете один хороший сердечник и один хороший каркас.

      Теперь о намотке. Намотка должна держать большой ток, поэтому для неё нужен толстый провод. Для намотки первичной обмотки используется втрое сложенный провод ПЭВ 0,61. Для вторичной такой же провод, но сложенный вдвое. Первичная обмотка — 5+5 витков, вторичная, — 10+10 витков.

     Катушка L1 — не катушка, а ферритовая трубка, надетая на провод.   L2 — 5 витков сложенного втрое ПЭВ 0,61 на ферритовом кольце диаметром 28 мм.

      Редкие транзисторы FDB045AN можно заменить другими, причем выбор достаточно велик, так как требуется максимальное напряжение сток-исток не ниже 50V, ток стока не ниже 70А и сопротивление канала в открытом состоянии не более 0,01 Ом. По таким параметрам можно подобрать доста­точно много кандидатов на замену, то есть, практически любой FET-транзистор для автомобильных коммутаторов зажигания и прочего.

Конденсаторы С11 и С12 на напряжение не ниже 25V, остальные конденсаторы на напряжение не ниже 16V.

Горчук Н. В.

Комплект биполярного источника питания PS-22

PS-22 представляет собой регулируемый биполярный низковольтный источник питания с выходным напряжением от +/-5 В до +/-24 В постоянного тока. Он использует два регулируемых стабилизатора напряжения 1,5 А с малым падением напряжения: LD10866 для положительного выхода и LT337AT для отрицательного выхода. Печатная плата PS-22 имеет размеры всего 3,7 дюйма на 3,2 дюйма и, как и все печатные платы GlassWare, очень толстая (0,094 дюйма) с тяжелыми медными дорожками весом 2 унции. Используемые выпрямители представляют собой сверхбыстрые выпрямители типа MUR410G, каждый из которых шунтирован керамическим конденсатором емкостью 0,01 мкФ для снижения уровня радиопомех.Для блока питания требуется силовой трансформатор с центральным отводом, который не входит в комплект.

Возможны варианты с радиаторами высотой 1,5 или 2,5 дюйма. Радиатор высотой 1,5 дюйма имеет тепловое сопротивление 3,7 °С/Вт, тогда как его 2,5-дюймовый брат имеет низкое сопротивление 2,6 °С/Вт. Как эти два тепловых сопротивления влияют на реальную производительность? Если бы радиатор 3,7C/Вт был присоединен к резистору в корпусе TO-220, рассеивающему 10 Вт тепла, температура радиатора увеличилась бы на 37C, то есть до 37 градусов Цельсия (по Цельсию).Теперь 37C не так уж и жарко, так как это температура вашего тела. Но 37C необходимо добавить к температуре радиатора до выделения тепла резистором. Обычно мы принимаем 25C, 77 градусов по Фаренгейту, как среднюю комнатную температуру. Внутри заполненного трубами шасси это предположение может не соответствовать действительности на 15°С и более. В жаркий летний день температура внутри корпуса лампового усилителя мощности может быть ближе к 50°C (122 градуса по Фаренгейту). Ой! При добавлении 50°С к 37°С получается 87°С, что приводит к раскалению радиатора и, скорее всего, к поджаренному регулятору напряжения.

Мой собственный предел температуры радиатора составляет 60°C, так как это настолько жарко, что я могу прикоснуться к нему без перчаток. Итак, если мы действуем в обратном порядке и примем 35°C за внутреннюю температуру корпуса, и если мы хотим ограничить теплоотвод 3,7°C/Вт не более чем 60°C, то тепловыделяющее устройство, будь то регулятор напряжения или транзистор или MOSFET, или силовой резистор, не может производить более (60C — 35C)/3,7C/Вт или 6,75Вт. Однако, если мы используем более высокий радиатор, он будет ниже 2.Тепловое сопротивление 6C/Вт, мы можем допустить рассеивание до 9,6 Вт. Конечно, если высокий радиатор не помещается в корпусе, то его меньшее тепловое сопротивление нам ни к чему.

Большинство схем на основе операционных усилителей потребляют относительно небольшой ток, скажем, всего 50 мА, что по сравнению с падением напряжения на регуляторе напряжения в 4 В постоянного тока соответствует всего 0,2 Вт тепла. Но если схема OpAmp представляет собой усилитель для наушников или сложную схему на основе OpAmp, то радиаторы большего размера становятся гораздо большим преимуществом.

В комплект входят все детали, конденсаторы, резисторы, выпрямители, регуляторы, включая руководство пользователя, комплекты крепежных деталей для радиатора, а также четыре набора стоек, винтов и уплотнительных колец.Он предлагает вариант радиаторов высотой 1,5 или 2,5 дюйма.

Что такое биполярный источник питания? — Документы — KEYSIGHT TECHNOLOGIES

Этот пост в блоге и другие полезные советы и рекомендации по продуктам Agilent Power можно найти на сайте Watt’s Up? блог.

Для получения дополнительной информации о клавише Power Products Visite: www.keysight.com/find/power

пятница, 26 октября 2012 г.

Что такое биполярный (четыре квадрант) источник питания?

Чтобы ответить на этот вопрос, я должен начать с основного определения соглашений о полярности.На рис. 1 представлена ​​простая схема источника питания (двухполюсник) со стандартной полярностью напряжения и тока. Стандартный блок питания обычно является источником питания. Для подачи питания ток должен протекать от клеммы положительного напряжения. Большинство источников питания получают энергию таким образом, обеспечивая положительное выходное напряжение и положительный выходной ток. Это известно как однополярный источник питания, потому что он обеспечивает напряжение только с одной полярностью. По соглашению термин «полярность» обычно относится к полярности напряжения (а не к направлению тока).

Если ток течет на клемму положительного напряжения, источник питания потребляет ток и действует как электронная нагрузка – он поглощает и рассеивает мощность вместо ее источника. Большинство источников питания этого не делают, хотя многие блоки питания Agilent могут потреблять некоторый ток, чтобы быстро снизить выходное напряжение, когда это необходимо — это известно как возможность программирования вниз — см. эту публикацию для получения дополнительной информации: http://powersupplyblog.tm .agilent.com/2012/03/if-you-need-fast-rise-and-fall-times.HTML.

 

Для полного определения выходного напряжения и тока источника питания используется декартова система координат. Декартова система координат просто показывает два параметра на перпендикулярных осях. См. рис. 2. По соглашению четыре квадранта системы координат определяются так, как показано на рисунке. Римские цифры обычно используются для обозначения квадрантов. Для источников питания напряжение обычно отображается по вертикальной оси, а ток по горизонтальной оси. Эта система координат используется для определения допустимых рабочих точек для данного источника питания.График границы, окружающей эти действительные рабочие точки в системе координат, известен как выходная характеристика источника питания.

 

Как упоминалось ранее, некоторые блоки питания являются однополярными (выдают выходное напряжение только одной полярности), но могут подавать и потреблять ток. Эти источники питания могут работать в квадрантах 1 и 2, поэтому их можно назвать двухквадрантными. В квадранте 1 источник питания будет источником питания с током, вытекающим из клеммы с более положительным напряжением.В квадранте 2 источник питания будет потреблять мощность (втекающий ток), при этом ток будет течь на клемму с более положительным напряжением.

 

Некоторые источники питания могут обеспечивать положительное или отрицательное напряжение на своих выходных клеммах без необходимости переключения внешней проводки на клеммы. Эти источники обычно могут работать во всех четырех квадрантах и ​​поэтому называются четырехквадрантными источниками питания. Другое их название — биполярные, поскольку они могут создавать положительное или отрицательное напряжение на своих выходных клеммах.В квадрантах 1 и 3 биполярный источник питания является источником питания: ток течет от клеммы с более положительным напряжением. В квадрантах 2 и 4 биполярный источник питания потребляет мощность: ток течет в клемму с более положительным напряжением. См. рис. 3.

Agilent N6784A является примером биполярного источника питания. Он может подавать или потреблять ток, а выходное напряжение на его выходных клеммах может быть установлено положительным или отрицательным. Это блок источника/измерителя (SMU) мощностью 20 Вт с несколькими выходными диапазонами.См. рис. 4 для выходной характеристики N6784A.

 


Подводя итог, можно сказать, что биполярный или четырехквадрантный источник питания — это источник, который может обеспечивать положительное или отрицательное выходное напряжение, а также может создавать или потреблять ток. Он может работать в любом из четырех квадрантов вольтамперной системы координат.

Моделирование серийного выхода с помощью биполярных источников питания серии PBZ | Блог

Выход серии

от биполярных источников питания

В этой статье я расскажу о применении биполярного блока питания серии PBZ.Один вопрос, который мне часто задают о серии PBZ, заключается в том, можно ли последовательно соединять несколько устройств. Инженеру во мне стыдно говорить своим клиентам «к сожалению, нет». Однако, несмотря на то, что серия PBZ называется «источником питания», она фактически представляет собой серию усилителей мощности. Я попытался придумать элегантное решение для повышения их выходной мощности. (Читатели, знакомые со звуковым оборудованием, могут понять, к чему я клоню.)

Некоторые стереофонические аудиоусилители имеют так называемый «переключатель BTL».Щелчок по этому переключателю соединяет усилитель левого и правого каналов мостом, что позволяет устройству работать как единый монофонический усилитель. (Рисунок 1) BTL означает «мостовая нагрузка» или «мостовая нагрузка без трансформатора». Кстати, на фото вверху в этой статье BLT Burger…

Теоретически, если мы возьмем конфигурацию BTL на рисунке 1 и заменим усилитель на один из серии PBZ, а динамик на тестируемое устройство, схема должна быть использована таким же образом.Хотя два источника питания не соединены последовательно в строгом смысле этого слова, такая конфигурация позволяет удвоить (усилить) выходное напряжение. В этой статье я опишу, как подключить схему, и дам несколько замечаний по использованию.

Настройка системы

Как показано на рис. 2, выходной сигнал берется с выходных клемм соответствующих источников питания. Обратите внимание, что систему можно заземлить только через клемму COM. Хотя частотная характеристика падает примерно до 50% (50 кГц) в режиме постоянного напряжения — 80% (8 ГГц) в режиме постоянного тока, схема по-прежнему вполне пригодна для использования в качестве высокоскоростного биполярного источника питания.

Принцип действия заключается в том, что ведущий блок BTL на схеме («Ведущий блок») заставляет ведомый блок BTL («Ведомый блок») выдавать напряжение (V-), противоположное по фазе выходному сигналу ведущего блока (V+). ). Выходное напряжение снимается с выходной клеммы ведущего модуля и выходной клеммы ведомого модуля. Выходное напряжение, возникающее на RL, в два раза превышает напряжение, генерируемое одним устройством.

Подключение модулей

  1. Соедините разъем COM ведущего модуля с разъемом COM ведомого модуля.

  2. Подключите ВЫХОДНЫЕ клеммы двух источников питания к R L .

  3. Убедитесь, что ВЫХОДНЫЕ клеммы на задней панели устройства не заземлены. При желании клеммы COM на задней панели устройств можно заземлить.

  4. Подсоедините разъем J1 выхода CV MONITOR на задней панели ведущего блока (13,18) к разъему EXT SIG IN на передней панели ведомого блока.

  5. Синхронизируйте устройства с помощью триггера, подключив TRIG OUT на задней панели ведущего устройства к TRIG IN на задней панели ведомого устройства.

Конфигурация

После того, как устройства были подключены, как показано на рис. 1, пришло время их настроить. Конкретно нам нужно настроить синхронизацию и ввод внешнего сигнала (внешнее управление напряжением). Рекомендую нажимать «shift» при включении питания, чтобы восстановить все настройки до заводских.

Настройка ведущего блока

Чтобы переключение переключателя OUTPUT ON/OFF на ведущем блоке также приводило к переключению OUTPUT ON/OFF ведомого модуля, настройте SYNCHRONOUS>OPERATION {CONFIG[3] (3/7)}, как описано ниже.(См. стр. 89 инструкции по эксплуатации.)

  1. Несколько раз нажмите CONFIG, пока не дойдете до 3/7.

  2. С помощью элементов управления установите для параметра СИНХРОННЫЙ>РАБОТА значение «ГЛАВНЫЙ».

  3. Настройки вступают в силу, когда дисплей переключается на «ГЛАВНЫЙ».

Настройка ведомого устройства

Шаг 1.
Чтобы кнопка OUTPUT ON/OFF ведомого модуля работала синхронно с переключателем OUTPUT ON/OFF ведущего модуля, настройте SYNCHRONOUS>OPERATION {CONFIG[3] (3/7)}, как описано ниже.(См. стр. 89 инструкции по эксплуатации.)

  1. Несколько раз нажмите CONFIG, пока не дойдете до 3/7.

  2. С помощью элементов управления установите для параметра СИНХРОННЫЙ>РАБОТА значение «ВЕДОМЫЙ».

  3. Настройки вступают в силу, когда дисплей переключается на «ВЕДОМЫЙ».

Шаг 2.
Ведомый модуль теперь будет работать синхронно с выходным напряжением ведущего модуля, поэтому вместо использования внутреннего источника сигнала ведомого модуля мы подключаем монитор CV ведущего модуля к входу EXT SIG IN на передней панели ведомого модуля для подать внешний сигнал.Поэтому мы настраиваем (2/7) SIGNAL SOURCE>SELECT, как описано ниже. (См. стр. 88 инструкции по эксплуатации)

  1. Несколько раз нажмите CONFIG, пока не дойдете до 2/7.

  2. С помощью элементов управления установите для параметра SIGNAL SOURCE>SELECT значение «EXT».

  3. С помощью элементов управления установите для параметра SIGNAL SOURCE>EXT SELECT значение «BNC».

  4. Настройки вступают в силу, когда дисплей переключается на «BNC».

Шаг 3.
Чтобы выходное напряжение ведомого устройства было отрицательным по сравнению с выходным напряжением ведущего устройства, мы настраиваем усиление внешней сигнальной цепи и полярность выхода, как описано ниже. Поэтому мы настраиваем SIGNAL SOURCE>EXT GAIN {CONFIG[2] (2/7)}, как описано ниже. (См. стр. 88 инструкции по эксплуатации.)

  1. несколько раз нажмите CONFIG, пока не дойдете до 2/7.

  2. Используйте органы управления для установки SIGNAL SOURCE>GAIN, как описано ниже.Вводя отрицательное значение, мы можем переключать полярность.
    ・PBZ20: -10.00
    ・PBZ40: -20,0
    ・PBZ60: -30,0
    ・PBZ80: -40,0

  3. Настройки вступают в силу, когда дисплей переключается на новое значение.

  4. Регулировка усиления, упомянутая в шаге 2, используется для точного согласования инвертированного напряжения ведомого устройства с выходным напряжением ведущего устройства.

Использование системы

  • ВЫХОД ВКЛ/ВЫКЛ можно переключать только на ведущем блоке.

  • Настройки CV (непрерывное напряжение), CC (непрерывный ток) и максимальный ток выполняются на основном блоке.

  • Если используются два одинаковых источника питания, выходное напряжение будет вдвое больше, чем настроено на ведущем модуле.

  • Время отклика ведомого устройства должно быть установлено на минимальное значение.

  • Управление сигналом может осуществляться через главный блок.

Выходной ответ

Форма выходного сигнала, генерируемая двумя модулями PBZ40-10, показана ниже.
Реакция системы на подъем и спад при постоянном напряжении показана на рисунках 3 и 4.

ПБЗ40-10
ОТВЕТ
МАСТЕР: 3.5 us (CV)
ПОДЧИНЕННЫЙ: 3,5 мкс (CV)
40 В перем. тока 0 В пост. тока
R L =8 Ом
ПОДЧИНЕННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ: -20

Реакция системы на подъем и спад при постоянном токе показана на рис. 5 и 6.

ПБЗ40-10
ОТВЕТ
МАСТЕР: 70 долларов США (CV)
ПОДЧИНЕННЫЙ: 3,5 мкс (CV)
AC 20 Vpp DC 0A
R L =8 Ом
ПОДЧИНЕННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ: -20

Прочие указания по использованию

Объединение двух разных устройств

Используемые блоки PBZ могут иметь одинаковое или разное номинальное напряжение, но при объединении блоков с разным номинальным напряжением выходное напряжение ведомого блока будет установлено в соответствии с этим дифференциалом, поэтому общее выходное напряжение не увеличится на коэффициент два.Например, при объединении ведущего модуля PBZ40 с ведомым устройством PBZ20 и настройке выходного напряжения PBZ40 на 20 В выходное напряжение PBZ20 будет равно 10 В, а напряжение, подаваемое на нагрузку, будет равно 30 В.

Предостережение относительно измерения

При использовании осциллографа для измерения выходного напряжения системы обязательно используйте дифференциальный пробник. Если этого не сделать, щуп может закоротить выход PBZ, разрушив щуп.

Получение частотного профиля CV 100 кГц

Мы использовали стандартный усилитель BTL, как показано на рисунке 7.Мы используем генератор функций (FG), чтобы подать желаемое напряжение на клемму EXT SIG IN и установить GAIN на отрицательное значение для переключения полярности. Чтобы синхронизировать включение и выключение между двумя блоками, мы соединили их триггеры синхронизации вместе. Эта система также может быть заземлена только через клемму COM.

ТЕКСТ ОТ
Нобуо Канзаки
Секция SE, Департамент продвижения решений для бизнеса

[Основные достижения в разработке продукта]
Регулируемые блоки питания постоянного тока серий PAD-L, PMC, PAN и специальные регулируемые блоки питания постоянного тока
Регулируемые блоки питания переменного тока серии PCR
Тестер заряда и разряда аккумуляторов PFX40W-08 и PFX20W-12, а также тестеры заряда и разряда аккумуляторов на заказ
Электронные нагрузки серии PLZ-3W
Контроллеры питания DPO2212A, PAK-E2 и PIA3200

[Опыт продаж]
Серия Аэрофлекс

мощный биполярный блок питания

BOP Мощный биполярный блок питания Техническое описание

 

Биполярный источник питания высокой мощности с регенеративным приемником

В биполярном источнике питания высокой мощности Kepco, Inc мощностью 1 кВт используется технология импульсного режима с линейной постстабилизацией.В режиме приемника двунаправленная схема PFC рекуперирует энергию для повторного использования, а не рассеивает поглощение. Тепло практически не производится, а потери энергии исключаются. Устройство работает в 4 квадрантах как в режиме постоянного напряжения, так и в режиме постоянного тока. В режиме приемника мощные биполярные блоки питания Kepco возвращают энергию обратно в сеть через двунаправленную схему коррекции коэффициента мощности.

 

Низкий уровень шума и пульсаций для моделей GL

Модели серии BOP-GL оптимизированы для обеспечения исключительно низких пульсаций тока и шума, а также улучшенной стабильности (дрейф и температура), что делает их идеальными для управления индуктивными нагрузками, такими как большие магниты или двигатели.Эти биполярные источники питания плавно проходят через нуль без переключения, чтобы обеспечить истинное ± напряжение и ± ток.

 

Внутренний генератор сигналов — создание и выполнение произвольных сигналов и тестовых шаблонов

Внутренний генератор сигналов мощного биполярного источника питания позволяет пользователю комбинировать сегменты синусоидального сигнала, треугольного сигнала, пилообразного сигнала и прямоугольного импульса с коэффициентом заполнения 50 %, а также постоянного тока для создания множества произвольных сигналов. формы волны.Запрограммированные формы волны могут использоваться для управления напряжением или током как с положительными, так и с отрицательными значениями. Для целей тестирования можно воспроизвести синусоиду переменного тока с различной степенью искажения или пропусков.

 

 

 Характеристики продукта

  • Модели ±6, 10, 20, 25, 36, 50, 72 и 100 В
  • Источник и приемник, 4-квадрантный режим
  • Регенеративная раковина
  • Большой графический ЖК-дисплей
  • Клавиатурное управление с передней панели
  • Параллельное подключение до 5 устройств в конфигурации ведущий/ведомый
  • Соединение до 3 устройств последовательно
  • Быстрое аналоговое программирование
  • Прецизионная стабилизация: 0.001% источник, 0,002% нагрузка
  • Цифровое программирование
  • Встроенный генератор сигналов произвольной формы
  • 5 лет гарантии

 

Дополнительная информация

Пожалуйста, используйте форму ниже, чтобы запросить дополнительную информацию о высокомощном биполярном блоке питания Kepco.

Биполярный — LavryEngineering

Термин «биполярный» используется для описания либо источника питания постоянного тока с отдельными выходами положительного и отрицательного напряжения, либо схемы, работающей от биполярного источника питания постоянного тока.

Обзор

Большинство электронных схем работает от одного напряжения питания постоянного тока (обычно положительного). В большинстве случаев это помогает снизить стоимость и упростить проектирование схемы. Примеры включают в себя компьютерную логическую схему и двигатели в автомобиле, такие как стартер или электрические стеклоподъемники.

Несимметричный

Ранние конструкции усилителей работали от одного источника постоянного тока, что требовало метода «блокировки» постоянного напряжения от достижения входа или выхода или прохождения между каскадами внутри усилителя.Обычно для этой цели использовался конденсатор, который также назывался «конденсатор связи», когда он располагался между каскадами внутри усилителя.

Биполярный

Использование разделительных конденсаторов не обошлось без потери целостности сигнала, что послужило стимулом для разработки альтернативы. Напротив, усилители, работающие от биполярных источников питания постоянного тока, могут быть спроектированы без разделительных конденсаторов, поэтому они называются усилителями с прямой связью. Этот тип усилителя будет усиливать как постоянный, так и переменный аудиосигналы.

Модуляция переменного тока постоянного тока

Существует также особый случай, когда сигнал переменного тока накладывается на напряжение постоянного тока. В этих случаях ток течет только в одном направлении, а напряжение изменяется на то же общее напряжение, что и исходный сигнал. Например, сигнал переменного тока, который колеблется между плюс 1 вольт и минус 1 вольт, будет отображаться как сигнал, который колеблется между плюс 3,5 В постоянного тока и плюс 1,5 В постоянного тока на выходе схемы смещения уровня постоянного тока, работающей от 5 В постоянного тока. Изменение напряжения переменного тока сосредоточено на половине напряжения постоянного тока или 2.5 В постоянного тока.

односторонний

Исторически так было в ранних аудиоусилителях, которые работали от несимметричного источника питания постоянного тока. После того, как входной аудиосигнал переменного тока проходит через конденсатор, он «центрируется» примерно на половине напряжения источника питания постоянного тока в схеме усилителя. Это делает поведение ограничения однотактного усилителя отличным от поведения биполярного усилителя; он может быть асимметричным.

Биполярный

В отличие от несимметричных конструкций, усилитель, работающий от биполярного источника питания постоянного тока, может усиливать аудиосигналы переменного тока без необходимости смещения уровня постоянного тока.Этот тип усилителя питается от положительного и отрицательного постоянного напряжения с одинаковым номинальным напряжением; например, большинство операционных усилителей на интегральных схемах работают при +/-15 В постоянного тока. Этот тип аудиоусилителя будет усиливать любое постоянное напряжение, присутствующее на входе, и подавать его на выход; что означает, что их можно использовать для смещения уровня постоянного тока.

В современном цифровом аудио схема смещения уровня постоянного тока используется для обеспечения прохождения сигналов между преобразователями, работающими только от положительных напряжений постоянного тока, и аудиоусилителями, работающими от биполярных источников питания постоянного тока.В блоках АЦП сигнал обычно является биполярным на входе и преобразуется в несимметричный с помощью схемы сдвига уровня для подачи на вход ИС АЦП. В преобразователях DA несимметричный выход преобразователя IC сдвинут по уровню на биполярный для выхода. При тщательном проектировании аудиосхема может оставаться прямой связью по всей цепочке.

Биполярные линейные интегральные схемы TAR5S — Toshiba

  1. Дома