Стабилизатор напряжения для ламп – Простой стабилизатор для светодиодных ламп, лент и т.д. – Схема-авто – поделки для авто своими руками

Содержание

Стабилизатор напряжения для люстры и ламп

Перепады напряжения электрического тока в сети влекут за собой неприятные последствия: моргание света, сокращение срока эксплуатации ламп и даже поломку осветительных приборов и прочей техники. Во избежание этого при установке освещения рекомендуется использовать стабилизатор напряжения для люстры.

Стабилизатором напряжения называется устройство, которое при подключении в сеть выравнивает напряжение и подаёт его к приборам со стабильными характеристиками, вне зависимости от его скачков и прочих факторов. Для обеспечения качественного электропитания стоит разобраться, какие бывают стабилизаторы. Кроме того, для правильного выбора потребителю следует знать, какие параметры имеют первостепенное значение в работе устройства.

Виды стабилизаторов

По принципу действия стабилизаторы напряжения подразделяются на три вида:

Симисторные. Самый распространённый вид, оборудованы микроконтроллером для отслеживания всех процессов. После измерения величины напряжения на входе, посредством симисторов(полупроводников) производится перераспределение напряжения между обмотками трансформатора. Отличаются низким уровнем шума, высоким коэффициентом полезной деятельности, высокой скоростью реакций.

Релейные. Регулируют напряжение посредством ступеней — силовых реле. Работают даже при отсутствии подключенных приборов, обладают высоким уровнем стойкости к сетевым перегрузкам.
Сервоприводные. Посредством сервопривода производится контроль движения бегунка вдоль трансформаторных витков, обеспечивая стабильный уровень напряжения. Данный вид отличает низкая стоимость, однако большое количество механических узлов делает их ненадёжными.

Ввиду того, что требования разных производителей электроприборов могут значительно различаться, точных параметров выбора стабилизатора для определённого типа прибора не существует, однако есть среднее значение. Так для защиты люстры и прочих осветительных приборов необходимо выбирать стабилизатор с точностью от трёх процентов и плавным регулированием (сервоприводные или симисторные).

Такую осветительную аппаратуру, как прожекторы,софиты, люстры — рекомендуется подключать через стабилизатор, обладающий точностью 3 %. Чем выше точность стабилизации, тем меньшим будет разброс выходного напряжения и видимое изменение интенсивности света при резких перепадах напряжения на входе.

Количество фаз

Стабилизаторы напряжения бывают однофазные, либо трёхфазные. Первые устанавливаются в помещениях, оборудованных однофазной сетью, вторые — при подключении дома к электрической сети с напряжением 380 В. Однофазное устройство подойдёт и для трёхфазной сети, если соблюдать условие установки отдельного устройства на каждую фазу.

Выбирая стабилизатор отдельно для люстры, можно остановиться на однофазном. В таком случае достаточно знать схему подсоединения в сеть и показатели мощностей: пиковой и номинальной (данные имеются в паспорте прибора).

Важные параметры

Правильно подобрать стабилизатор для люстры можно, ориентируясь на следующие параметры:

Выходное напряжение, его точность — измеряется в процентах. Диапазон напряжения на выходе для каждого стабилизатора строго определён, а максимально возможные его отклонения характеризуются точностью. Наиболее высокий процент точности является отличной характеристикой этого параметра.
Входное напряжение — определяется в двух диапазонах (рабочий и предельный). Значение рабочего диапазона указывает на то, какое напряжение необходимо для исправного функционирования устройства. Предельный диапазон характеризует значение напряжения на входе, при котором устройство сможет функционировать, используя максимум своих возможностей. Стоит учитывать, что подобный режим работы не сможет качественно защитить подключенные устройства от перепадов напряжения в электрической сети.

Также в настоящее время производится разработка моделей со смещённым диапазоном, предназначенных для использования в отдельных местностях со стабильно повышенными или пониженными показателями данного параметра.

Мощность

Расчёт мощности потребления можно произвести, опираясь на несколько значений:

Мощность потребления определённого устройства. Может быть указана в паспорте, инструкции, либо определяется по амперажу счётчика или вводного защитного автомата.
Полная мощность. Весь объём мощности, потребляемой электроприбором, состоит из активной и реактивной мощностей, определяющихся типом нагрузки. Приборы-потребители энергии зачастую обладают обеими составляющими. Что касается люстр и прочих осветительных приборов — потребляемую энергию они преобразуют в излучение, что является активной нагрузкой;
Пусковой ток. Поскольку потребители, обладающие электродвигателем или компрессором, в момент запуска двигателя требуют большее количество энергии, чем при работе в обычном режиме, необходимо учитывать соотношение величины потребляемой энергии в момент подключения к сети к потреблению электричества во время работы в обычном режиме. Величина называется кратностью и определяется типом двигателя, его конструкцией, наличием, либо отсутствием плавного пуска, и колеблется в пределах значений от трёх до семи.

Помимо этого, при подборе модели стабилизатора рекомендуется прибавлять к потребляемой мощности двадцать процентов — это не только обеспечит щадящие условия для работы устройства, тем самым увеличивая его ресурс, но и создаст запас для подключения дополнительных потребителей при необходимости.

Дополнительные функции

Помимо выполнения базовых функций (стабилизация выходного напряжения, защита приборов от повышения или понижения значений напряжения, а также от перегрузок и вероятных коротких замыканий в электрической сети), производятся модели стабилизаторов, обладающие дополнительным функционалом:

самостоятельное внесение изменений в настройки пользователем — установка предельных значений защитного порога, изменение номинального значения напряжения, подаваемого на выход;
система звукового оповещения — возможность контроля работы устройства с личного компьютера, удалённое управление, а также подача звуковых сигналов;
дополнительная защита — наличие устройства самостоятельной диагностики, а также защита от перегрева силовых реле;
дополнительные индикаторы — наличие цифрового экрана, ЖКИ дисплея.

Цена на устройства, оснащённые дополнительным функционалом, выше, поэтому выбирать их стоит, исходя из своих возможностей. Защитить сеть и приборы от перегрузок сумеет и самое простое устройство с соответствующими параметрами.

Прочие моменты

Также, выбирая стабилизатор напряжения для люстры, стоит обратить внимание на такой показатель, как уровень шума. Зависит он от системы охлаждения прибора: при активном охлаждении используется вентилятор, что производит много шума. Также существуют системы пассивного охлаждения с применением изготовленного из специального материала радиатора — в таком случае уровень шума будет минимален.

Итак, если внимательно разобраться, к чему относятся те или иные характеристики устройства, можно выбрать наиболее подходящую модель стабилизатора напряжения для люстры и избежать при этом лишних затрат на функции, не влияющие на работу осветительного прибора. Также не следует забывать, что стабилизатор не может полностью исключить эффект моргания света, но может максимально сгладить его, а также защитить осветительные приборы и лампы, и продлить срок их службы.

Что нужно светодиоду — стабилизатор напряжения или тока?

Все светодиоды, независимо от форм-фактора и электрических параметров, питаются током. Правильно заданный ток – это гарантия длительной и стабильной работы осветительного прибора. Так почему же производители светодиодной продукции часто вместо стабилизатора тока устанавливают стабилизатор напряжения? Как это сказывается на работе светодиодных ламп, лент, фонарей и прожекторов? Попробуем разобраться.

Стабилизаторы напряжения

Исходя из названия, эти устройства предназначены для поддержания напряжения в нагрузке на определённом уровне. При этом величина выходного тока зависит от самой нагрузки. Другими словами, сколько потребуется нагрузки, столько она возьмёт, но не более максимально возможного значения. Допустим, стабилизатор напряжения обладает такими выходными параметрами: 12В и 1 А. То есть на выходе всегда будет поддерживаться 12В, а ток потребления может быть в диапазоне от нуля до одного ампера. Существует два вида стабилизаторов напряжения: линейные и импульсные.

Как правило, регулирующим элементом в схеме стабилизатора является биполярный или полевой транзистор. Если этот транзистор работает в активном режиме, то стабилизатор называют линейным. Если же регулирующий транзистор работает в ключевом режиме, то стабилизатор называют импульсным.

Наиболее распространенными и недорогими являются линейные стабилизаторы напряжения, однако они имеют ряд недостатков:

низкий КПД;
при большом токе нагрузки нуждаются в теплоотводе;
имеют достаточно высокое падение напряжения.

Чтобы не сталкиваться с подобными недостатками, рекомендуется использовать стабилизаторы напряжения импульсного типа. Они бывают трех типов: повышающие, понижающие и универсальные. Импульсные стабилизаторы имеют высокий КПД, не нуждаются в дополнительном отводе тепла при больших токах нагрузки, но имеют более высокую стоимость.

Стабилизаторы тока

Простейший ограничитель тока – резистор. Его часто называют простейшим стабилизатором, что неверно, так как резистор не способен стабилизировать ток при колебании напряжения на своем входе.

Применение резистора в схеме питании светодиода допустимо только при стабилизированном входном напряжении. В противном случае все скачки напряжения передаются в нагрузку и негативно отражаются на работе светодиода. Эффективность резистивных ограничителей тока очень низкая, так как вся потребляемая ими энергия рассеивается в виде тепла.

Немного выше КПД у конструкций на базе готовых интегральных микросхем (ИМ) линейных стабилизаторов. Схемы линейных стабилизаторов на базе ИМ выделяющиеся минимальным набором элементов, отсутствием помех и простой настройкой.

Чтобы избежать перегрева регулирующего элемента, разность входного и выходного напряжения должна быть небольшой, но достаточной (3-5 вольт). Иначе корпус микросхемы вынужден будет рассеивать невостребованную энергию, тем самым снижая КПД.

Драйверы для светодиодов на основе готовых ИМ линейных стабилизаторов выделяются дешевизной и доступностью элементов для сборки своими руками.

Наиболее эффективными принято считать токовые драйверы с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Их конструируют на базе специализированных микросхем с цепью обратной связи и элементами защиты, что в несколько раз повышает надёжность всего устройства. Наличие в них импульсного трансформатора ведет к удорожанию схемы, но оправдано высоким КПД и сроком службы. Токовые ШИМ стабилизаторы с питанием от источника 12В несложно сделать своими руками, используя специализированную микросхему. Например, ИМС PT4115 от компании PowTech, которая разработана специально для схем питания светодиодов мощностью от 1 до 10 Вт.

Параметры питания светодиодов

У светодиодов, кроме номинального тока существует ещё один важный параметр – прямое падение напряжения. Роль этого параметра также существенна, именно поэтому его указывают в первом ряду технических параметров полупроводникового прибора.

Чтобы через p-n переход начал протекать ток, к нему нужно приложить какое-то минимальное прямое напряжение Uмин.пр.. Значение минимального прямого напряжения указывается в документации светодиода и отражается на графике вольт — амперных характеристик (ВАХ).

На зеленом участке ВАХ светодиода видно, что только при достижении Uмин.пр. начинает протекать ток Iпр. Дальнейший незначительный рост Uпр приводит к резкому росту Iпр. Именно поэтому даже небольшие перепады напряжения свыше Uмакс..пр. губительны для кристалла светодиода. В момент превышения Uмакс.пр. ток достигает своего пика и происходит разрушение кристалла. Для каждого типа светодиодов существует номинальный ток и соответствующее ему напряжение (паспортные данные), при которых прибор должен отработать заявленный срок службы.

Правильное и неправильное включение

Больше всего ошибок допускают автомобилисты, когда пытаются сэкономить на схеме питания светодиодного освещения. Часто автолюбители включают светодиодные приборы напрямую от аккумулятора, а потом жалуются на разные неполадки: моргание, потерю яркости и полное погасание кристалла. Всё это происходит из-за отсутствия промежуточного преобразователя, который должен компенсировать перепады напряжения в интервале от 10 до 14,5В. Ещё одна ошибка владельцев авто – подключение только через резистор, рассчитанный на среднее показание аккумулятора 12В. Резистор – линейный элемент, а значит, ток через него растет пропорционально напряжению. Подключение через резистор допускается при условии его расчета на 14,5В, но тогда придется смириться с неполной светоотдачей светодиодов при низких и средних значениях напряжения в бортовой сети. Поэтому однозначный верный способ подключения светодиодов в автомобиле – это использование стабилизатора тока, желательно импульсного типа.

В различных осветительных конструкциях на основе светодиодов часто используются именно стабилизаторы напряжения. Почему так происходит? Во-первых, они намного дешевле качественных токовых драйверов. Во-вторых, чтобы из стабилизатора напряжения получился более-менее надёжный драйвер достаточно на выходе установить резистор, грамотно рассчитав его мощность и сопротивление. Такое схемотехническое решение часто применяется в недорогих LED лампах и осветительных конструкциях с применением светодиодных лент.

Большинство светодиодных лент питается стабильным напряжением 12В. Если рассмотреть конструкцию ленты более детально, то можно увидеть, что она разделена на небольшие участки. Как правило, каждый участок состоит из трёх SMD светодиодов и одного токозадающего резистора. Падение напряжения на одном светоизлучающем элементе в среднем составляет 2,5-3,5 В, то есть максимум 10,5В в сумме. Остаток гасится резистором, номинал которого изготовитель подбирает под тип используемых светодиодов. Поэтому подключение светодиода через связку из стабилизатора напряжения и резистора можно считать правильной.

Выходная мощность стабилизатора должна быть больше потребляемой мощности нагрузки примерно на 30%.

Если использовать простой блок питания без стабилизации (трансформатор, диодный мост и конденсатор), то при небольшом увеличении напряжения сети, его пропорционально уменьшенная часть будет равномерно распределяться на всех четырёх элементах каждого участка ленты. В итоге вырастет ток, температура кристалла и, как следствие, начнется необратимый процесс деградации светодиодов.

Самым правильным схемотехническим решением является применение стабилизатора тока импульсного типа. На сегодняшний день – это оптимальный вариант, который используют все ведущие производители светодиодных изделий. Токовый драйвер с ШИМ регулятором практически не греется, эффективен и надёжен.

Так чему же отдать предпочтение: дешевому стабилизатору напряжения с резистором или более дорогому токовому драйверу? Правильный ответ скрыт в выражении: «Любая экономия должна быть оправдана». Если Вам нужно подключить десяток слаботочных светодиодов или не более одного метра ленты, то выбор в пользу первого варианта нельзя назвать ошибочным.

Но если ваша цель – запитать фирменные светодиоды с мощностью каждого кристалла более 1 Вт, то без качественного токового драйвера не обойтись. Потому что стоимость таких излучающих диодов намного выше цены на драйвер.

Читайте так же

Линейный стабилизатор для светодиодных ламп на авто

Итак, почему же так быстро перегорают габаритные, светодиодные лампочки или другие светодиодные лампочки, которые стоят в автомобиле, потому что в них используется в качестве драйвера обычный токоограничивающий резистор.

Как правило, светодиодные световые приборы, мощностью от 10 Вт и выше используют уже качественный импульсный стабилизатор — драйвер и такой болезнью не страдают в отличие от габаритных, дешевых светодиодных ламп.

Сначала эти лампочки начинают мерцать, то есть это уже первые признаки деградация кристалла, ну и потом они попросту перегорают. В среднем простой, светодиодной лампочки продолжительность жизни составляет один год, где-то меньше, где-то чуть больше.

Почему же так происходит?

А происходит это потому, что данный токоограничивающий резистор рассчитывается по специализированной формуле, (таких калькуляторов онлайн много в интернете) и подключается на соответствующие напряжение.

И вот тут производитель очень хитро делает, на некоторых цоколях написано 12 вольт,то есть токоограничивающий резистор для данной лампочки заточен под 12 вольт. А в автомобильной цепи, как мы знаем напряжение бывает не только 12 вольт, а доходит и до 14.5 вольт. То есть из этого делаем вывод, что светодиодная лампочка при 12 вольтах уже работает на максимальной мощности, а уже более 12 вольт идёт сильный износ кристалла светодиода, одним словом сильный перегруз.

Так, как же сделать так, чтобы они у нас не перегорали, я тоже в своё время замучился их менять, поэтому и решил этот вопрос изучить досконально и сделать преобразователь при котором светодиодная лампочка становилась практически вечной.

Есть конечно на али экспрессе такие преобразователи, которые уже рассчитаны для этих целей, но есть одно НО…. они выдают высокочастотные импульсные помехи, но это присуще всем импульсным источникам питания. Это даёт большие наводки, например, при использовании FM модуляторов, особенно при прослушивании радио, да даже просто наводки в акустическую систему, с этой точки зрения нужно стараться, как можно меньше наполнять свой автомобиль импульсными источниками питания.

Поэтому мы будем с вами делать линейный стабилизатор с фиксированным напряжением, который имеет большие преимущества. Первое достоинство — он стоит сущие копейки по сравнению с импульсными. Второе, то что стабилизатор линейный и не даёт вообще никаких помех и высокочастотных наводок.

Для этого нам понадобится, сам стабилизатор L7812cv,он у нас будет рассчитан на 1.5 Ампера и пара конденсаторов на 100 n.

Сама схема довольно простая, я даже сказал бы очень простая и собрать ее сможет любой автолюбитель.Левая нога — это плюсовой вход (от 12 до 30 вольт), а правая уже стабильный плюсовой 12-ти вольтовый выход. Минус общий. То есть стабилизатор можно подключать в разрыв плюсового провода, который идёт к лампочке или ДХО.

Два конденсатора, которые стоят в схеме, это своеобразный фильтр, если вы никогда этим не занимались, то ими можно пренебречь, то есть попросту не ставить.

Вот готовый вариант как это сделал я.Запаял всё на плате и засунул в термоусадку, чтобы ничего нигде не замыкало, получилась практически вечная конструкция.

Были у меня остатки заготовок от печатных плат, из этих отходов и собрал.

Да.., сам стабилизатор закрепил через термоскотч на плату,если у вас нет термоскотча, советую стабилизатор поставить на радиатор, чтобы он не перегревался, так надёжней.
Вот такой я использовал термоскотч, очень хорошая и полезная вещь, чтобы не заморачиваться со всякими термопастами и так далее. Для тех, кто захочет приобрести вот ссылка http://ali.pub/27tn5c.

—Также даю ссылку на сам стабилизатор http://ali.pub/27tmdj
—И контактные колодки http://ali.pub/27tnev.

Вы соответственно монтаж сделаете как вам будет угодно, на макетной плате или навесным монтажом, от этого качество стабилизатора не пострадает.

Сделали один раз, поставили и не будет у вас теперь проблем с перегоревшими или мигающими светодиодными лампами. Всего вам доброго.

РадиоКот :: Современный, ламповый…

РадиоКот >Схемы >Аудио >Усилители >

Современный, ламповый…

Разработчики ламповых усилителей зачастую пренебрегают теми возможностями, которые предоставляют современная элементная база и современная схемотехника. Борясь за чистоту «лампового звука» они признают достойными внимания только те схемные решения, которые использовались в эпоху расцвета ламп. В предлагаемом вашему вниманию усилителе реализован совершенно иной подход: усиление переменного сигнала осуществляется классическими ламповыми каскадами, а режимы работы ламп по постоянному току задаются современными активными компонентами с применением современных схемотехнических методов. Такой подход позволил сохранить особенности воспроизведения звука, присущие ламповому усилителю, и обеспечил отсутствие зависимости режимов работы от параметров отдельных экземпляров ламп и дрейфа этих параметров.
Описываемый усилитель предназначен для прослушивания музыки во время работы за компьютером. Его также можно использовать в качестве усилителя для стереонаушников. Усилитель построен на триодах, его выходная мощность — 2.5Вт, а полоса усиливаемых частот — 25Гц…25кГц. Коэффициент нелинейных искажений не превышает 0.3% при выходной мощности 250 мВт.

Прежде чем перейти к описанию устройства, сделаю необходимое предупреждение:

Внимание! Данное устройство использует опасные для жизни напряжения и предназначено для повторения только достаточно опытными радиолюбителями. Автор не несет никакой ответственности за последствия, наступившие в результате повторения этого устройства или его отдельных частей.

Выбор ламповых триодов в качестве усилительных элементов был обусловлен желанием построить наиболее классический вариант лампового усилителя. С этой же целью было решено отказаться от применения отрицательной обратной связи в выходном каскаде. Вначале, усилитель предполагалось сделать однотактным, но наличие достаточно мощных сдвоенных триодов и меньший коэффициент нелинейных искажений двухтактного выходного каскада определили окончательный выбор в его пользу.

Принципиальная схема одного из каналов усилителя (левого) представлена на рисунке:

    Усилитель имеет два каскада предварительного усиления (усилитель напряжения и фазоинвертор) и выходной каскад. Усилитель напряжения реализован на триоде VL1A (половина лампы 6Н2П, другая половина используется в правом канале) по известной схеме, с тем отличием, что ток катода задан источником тока на транзисторе Q1 и не зависит от параметров лампы. Легко видеть, что напряжение на аноде также не зависит от параметров используемой лампы. Таким образом, триод находится в фиксированном режиме работы по постоянному току.
   Фазоинвертор выполнен на триоде VL2A (половина лампы 6Н23П, другая половина также используется в правом канале) по схеме с разделенной нагрузкой и непосредственной связью с первым каскадом. Режим работы этого триода также задан источником тока. Этот источник тока построен с применением микросхемы TL431 (U2), которая поддерживает постоянным падение напряжения на резисторе R15, стабилизируя ток эмиттера, а, следовательно (с учетом погрешности, вызванной базовым током), и ток коллектора транзистора Q2. Транзистор Q1 подключен к транзистору Q2 по схеме токового зеркала.
Посредством цепи C2, R4, R9, C6, предварительный усилитель охвачен неглубокой ООС с целью стабилизации величины усиления с обеспечением возможности её подстройки (при помощи переменного резистора R9) и снижения нелинейных искажений. Следует отметить, что действие этой ООС сохраняется даже тогда, когда выходной каскад оказывается в режиме перегрузки, поэтому ООС не оказывает негативного влияния на воспроизведение звукового сигнала.
   Выходной двухтактный каскад также выполнен по известной схеме, но рабочий ток этого каскада задан источником тока на микросхеме U1. Этот каскад работает в режиме A, вместе с тем, сравнительно большое значение ёмкости конденсатора C5, шунтирующего источник тока по переменному напряжению, позволяет выходному каскаду короткое время (несколько миллисекунд) работать в режиме AB, что благоприятно сказывается на воспроизведении коротких пиков музыкального сигнала. Стабилитрон D1 защищает микросхему U1 от возможных перенапряжений.

Питание усилителя осуществляется от стабилизатора напряжения, в котором реализована задержка включения, необходимая для предварительного прогрева ламп с целью продления их срока службы. В то же время, подача анодного напряжения на прогретые лампы усилителя приводит к одному неприятному эффекту, которому, как правило, не уделяют достаточного внимания. Дело в том, что первоначальный заряд разделительных конденсаторов, установленных в цепи управляющих сеток ламп выходного каскада, вызывает скачок напряжения на этих сетках, что, в свою очередь, приводит к броску тока через эти лампы. Ситуация усугубляется тем, что шунтирующая емкость в цепи катодов этих ламп также разряжена в момент подачи анодного напряжения.
Для минимизации влияния данного эффекта, в описываемом усилителе применено устройство защиты, реализованное на элементах D2-D6, R16, R17 и C11. В первый момент после включения питания, конденсатор C11 разряжен, поэтому заряд разделительных конденсаторов, в основном, происходит через диоды D2, D3, D5, D6, что существенно снижает амплитуду скачка напряжения на сетках. В дальнейшем, конденсатор заряжается до напряжения, определяемого делителем R16-R17, диоды закрываются, и устройство не влияет на работу усилителя. Диод D4 нужен для ускорения разряда конденсатора C11 при выключении питания.

Выходной трансформатор изготовлен на сердечнике от трансформатора кадровой развертки ТВК110-ЛМ. Первичная обмотка трансформатора имеет две соединенные последовательно секции по 2184 витка провода ПЭВТЛ-1 диаметром 0.14 мм. Вторичная обмотка, для номинальной нагрузки 6 Ом, имеет две соединенные последовательно секции по 42 витка провода ПЭВ-1 диаметром — 0.64 мм.
Считается, что намотка выходного трансформатора вызывает наибольшую трудность при изготовлении лампового усилителя. Выходной трансформатор описываемого усилителя имеет конструкцию, существенно снижающую трудоёмкость его изготовления. Каркас катушки изготовлен из стеклотекстолита толщиной 1.0 мм. Катушка разделена посередине на две части дополнительной перегородкой, имеющей сквозной паз. Расположение обмоток на каркасе схематично показано на рисунке:

Красным показано расположение секций вторичной обмотки, а синим – первичной. Разным наклоном штриховки отмечено разное направление намотки при изготовлении обмотки трансформатора.

Намотку катушек трансформатора начинают с первой секции вторичной обмотки. Диаметр провода выбран таким образом, чтобы секция уложилась в один слой. При намотке секции, 21 виток укладывают в одной части катушки, а ещё 21 – в другой, пропустив провод в паз центральной перегородки. После этого, обмотку тщательно изолируют (я использовал комбинацию из сантехнической фум-ленты и пленки от «рукава для запекания» фирмы Paclan), и приступают к намотке первой секции первичной обмотки (2184 витка). Она наматывается внавал в одной половине катушки без каких-либо прокладок. Намотка должна быть максимально плотной, необходимо следить, чтобы при намотке витки не проваливались внутрь катушки (особенно часто это случается у её краев). Далее, таким же образом, на второй половине катушки наматывают вторую секцию первичной обмотки (2184 витка). Направление намотки должно быть противоположным по отношению к первой секции для того, чтобы средняя точка обмотки получалась соединением расположенных ближе к сердечнику выводов обеих секций. После изоляции первичной обмотки наматывают оставшуюся секцию вторичной обмотки. Направление намотки также должно быть противоположным по отношению к первой секции, для того, чтобы полная вторичная обмотка получалась соединением выводов, расположенных с одной стороны катушки. Готовая катушка обматывается снаружи фум-лентой и защищается слоем малярного скотча. После этого трансформатор собирается, и сердечник стягивается для обеспечения отсутствия зазора между его частями.

Особенностями воспроизведения звука в условиях, для которых предназначен данный усилитель, являются близость точки прослушивания к источнику звука и, как правило, окружающая тишина. Эти особенности налагают повышенные требования к уровню фона переменного тока. Чтобы гарантировать минимальный фон, в усилителе применен стабилизированный блок питания, принципиальная схема которого приведена ниже:

Блок питания обеспечивает переменное напряжение накала 6.3В, содержит стабилизированный источник напряжения -5В и стабилизированный источник анодного напряжения +300В, который опишу более подробно.

   Прототипом стабилизатора анодного напряжения является разработанный Евгением Карповым “Простой высоковольтный стабилизатор”. По сравнению с прототипом, схема существенно переработана с целью увеличения коэффициента стабилизации и повышения устойчивости стабилизатора. Кроме того в нем реализована задержка подачи выходного напряжения, а защита от перегрузки и короткого замыкания имеет спадающую выходную характеристику.
   Основой стабилизатора является микросхема TL431 (U1), сигнал с которой передается на регулирующий транзистор Q2 посредством усилительного каскада с общей базой (Q5). Нагрузкой этого каскада служит источник тока на транзисторе Q4, это обеспечивает повышенный коэффициент усиления каскада, что способствует увеличению коэффициента стабилизации. Кроме того, пульсации выпрямленного напряжения не проникают в цепь управления регулирующим элементом, что также способствует снижению их уровня. Цепочка C5-R13 обеспечивает частотную коррекцию этого каскада. Посредством конденсатора C4 осуществляется общая коррекция частотной характеристики стабилизатора.
   Защита от перегрузки и короткого замыкания работает следующим образом. При нормальной работе транзистор Q1 открыт и на базе транзистора Q3 формируется напряжение, вызванное протеканием тока нагрузки через параллельное соединение резисторов R2 и R8. Когда, при увеличении тока нагрузки, это напряжение достигнет величины примерно 0.6В (при указанных номиналах, ток должен быть около 120мА), транзистор Q3 начнет открываться, шунтируя напряжение на затворе регулирующего транзистора Q2. Схема перейдет в режим ограничения тока, и, при дальнейшем уменьшении сопротивления нагрузки, напряжение на выходе будет уменьшаться. Вследствие этого, в определённый момент, транзистор Q1 закроется, и напряжение на базе транзистора Q3 станет определяться протеканием тока только через резистор R8, что приведет к уменьшению величины ограничиваемого тока (примерно до 60мА). Значение этого тока сохранится вплоть до короткого замыкания в нагрузке.
   Транзистор Q6, конденсатор C7 и резистор R16 образуют узел задержки подачи выходного напряжения. В первый момент после включения питания, конденсатор C7 разряжен и на эмиттере транзистора Q5, транзистором Q6, поддерживается напряжение около 0.7В. Транзистор Q5 переходит в режим насыщения, и напряжение на выходе стабилизатора поддерживается на уровне около 0В. По мере заряда конденсатора C7 через резистор R16, напряжение на эмиттере транзистора Q5 возрастает, и, в определенный момент, он выходит из насыщения, стабилизатор включается, и напряжение на выходе плавно достигает требуемого значения. Дальнейший рост напряжения на конденсаторе C7 полностью закрывает транзистор Q6 и в дальнейшей работе стабилизатора он не участвует. Время задержки при указанных номиналах – около 40 секунд. После выключения питания, работоспособность устройства задержки восстанавливается постепенно, по мере разряда конденсатора C7, поэтому задержка не происходит при кратковременном пропадании питания.
   Для обеспечения нормальной работы стабилизатора, регулирующий транзистор Q2 необходимо разместить на теплоотводе. На него, также, желательно поместить транзистор Q5.

   Электронные компоненты и схемные решения, примененные в усилителе, обеспечивают его работу в заранее заданном режиме. Как собственно усилитель, так и блок питания не требуют наладки, и, при условии исправных компонентов и отсутствии ошибок монтажа, начинают работать сразу после включения. Единственное, что может потребоваться, это установка величины усиления канала.
   Тем не менее, проверку работоспособности усилителя следует выполнять в определённой последовательности. Прежде всего, необходимо убедиться в отсутствии ошибок монтажа. До первого включения устройства его необходимо отмыть от остатков флюса. Печатные платы рекомендуется покрыть одним слоем лака Plastik фирмы Cramolin. Это убережет от образования проводящих мостиков между дорожками платы, возникающими из-за пониженного поверхностного сопротивления текстолита, вызванного остатками хлорного железа, активного флюса и т.д. Первое включение любого высоковольтного устройства следует проводить, находясь на некотором расстоянии от него: некачественные компоненты, особенно конденсаторы, представляют реальную опасность.
   Сначала проверяют работоспособность блока питания: подключив его к сети, убеждаются в отсутствии “пиротехнических эффектов”. Следует помнить, что вследствие работы узла задержки, выходное напряжение высоковольтного стабилизатора подается примерно через 40 секунд после включения блока питания. Если необходимо, узел задержки можно временно отключить, отсоединив от схемы эмиттер транзистора Q6. После выхода стабилизатора в рабочий режим, убеждаются в отсутствии самовозбуждения (это удобно делать в точке соединения резисторов R12, R14 и конденсатора C4, осциллограф должен использоваться с щупом-делителем на 10) и проверяют выходное напряжение (его величину можно подстроить резистором R14). После этого проверяют наличие напряжения -5В и переменного напряжения 6.3В.
   Проверку работоспособности усилителя начинают с каскадов предварительного усиления, лампу VL3 не устанавливают в панель. После подачи питания, проверяют падение напряжения на резисторах R14 и R15, оно должно быть около 2.5В. Падение напряжения на резисторе R1 должно быть около 170В, а на резисторах R2 и R5 — около 40В. Работу предварительного усилителя можно проверить, подав на вход переменный сигнал, при этом на выходах должны появиться усиленные сигналы, находящиеся в противофазе.
   После проверки работы предварительного усилителя, питание отключают и устанавливают лампу VL3. Подав питание, проверяют падение напряжения на резисторе R13, оно должно быть около 1.25В. Напряжение на катодах лампы VL3 не должно превышать 20В.
   Убедившись в работоспособности усилителя, при помощи переменного резистора R9, устанавливают необходимое усиление канала, им же осуществляют балансировку каналов.

Усилитель собран в корпусе от компьютерного блока питания, а в качестве лицевой панели использована пластмассовая деталь от лотка подачи бумаги струйного принтера Epson. Установленный на верхней части корпуса небольшой вентилятор обеспечивает циркуляцию воздуха внутри корпуса.

Чертеж печатных плат усилителя не приводится, поскольку значительная часть соединений выполнена объемным монтажом.

В рамках статьи невозможно предусмотреть ответы на все вопросы, которые могут возникнуть у тех, кто заинтересуется данной конструкцией, поэтому с вопросами обращайтесь сюда.

Все вопросы в Форум.

Как вам эта статья?	Заработало ли это устройство у вас?