Доработка китайского ИБП 24Вх6А
Многие разработчики усилителей звуковых частот и другой электронной аппаратуры используют китайские импульсные блоки питания, например ИБП с выходным напряжением 24 В и током в нагрузке до 6(9)А.
Главные достоинства этого ИБП - это достаточно высокая мощность (порядка 150 Вт), неплохие параметры по шумам и пульсациям, низкая цена. Его можно приобрести на многих торговых интернет площадках или в радиомагазинах.
Этот ИБП можно доработать практически под любые проекты и задачи при разработке различной радиотехнической аппаратуры. Доработанным блоком можно питать различне транзисторные или ламповые усилители мощности, радиопередающую аппаратуру с выходным двухполярным напряжением от 0 до примерно +/- 120В или однополярным напряжением порядка 250 В. На базе этого блока можно сделать компактный мощный одно или двухполярный лабораторный блок питания с очень высокими параметрами по шумам и пульсациям.
Базовая схема этого ИБП предельно простая.
Для удобства пояснения всего многобразия возможных вариантов реализации блоков питания на базе этой схемы представим ее в таком виде.
Из нескольких таких ИБП можно сделать блок питания повышенной мощности, например для моно или стереоусилителя мощностью n х 150 Вт или даже мощностью n х 250 Вт при работе в импульсном режиме, поскольку основные элементы ИБП (выходные диоды Шотки - обведены сиреневым цветом, транзистор в генераторе - обведен голубым цветом, трансформатор - розовый цвет) имеют существенный запас по току и мощности. И не меняя эти элементы в импульсном режиме с БП можно снимать мощность порядка 250-500 Вт. Но для получения такой мощности, чтобы не было просадки напряжения в генераторе, желательно увеличить емкость конденсатора после выпрямительного моста примерно в два-три раза.
Для того, чтобы повысить максимальную мощность, которую можно снять с этого БП, нужно уменьшить общее сопротивление резисторов, обведенных красным цветом, стоящих в цепи транзистора генератора ШИМ сигналов.
Для реализации, например версии лабораторного БП со ступенчатым регулятором тока срабатывания защиты можно поставить переключатель, коммутирующий эти резисторы с разными номиналами (10 - 0,15 Ом). А в режиме минимального тока защиты в десятки и единицы мА можно поставить плавный регулятор тока с использованием переменного резистора, например, на 10-200 Ом.
Регулировать выходное напряжение можно, изменяя резистор обведенный красным цветом. При номинале в 20к выходное напряжение ИБП составляет 24 В, при увеличении сопротивления, напряжение также увеличивается. Например, при сопротивлении в 24к выходное напряжение будет порядка 28 В, при сопротивлении резистора 5,1 к - порядка 8 В.
Для реализации различных вариантов формирования выходного напряжения важно отметить, что вторичная обмотка трансформатора (обведена желтым цветом) выполнена конструктивно в виде двух отдельных обмоток, подсоединенных к разным ножкам выводов трансформатора. И в свою очередь, каждая из этих двух обмоток выполнена в виде тех обмоток проводом порядка 0,5 мм, которые соединены параллельно друг с другом. И в базовой (заводской версии) эти две группы по три провода обмоток соединены между собой также параллельно уже с помощью соответствующей разводки на печатной плате ИБП. Так, что выходное напряжение детектируется двумя сдвоенными диодами Шотки 20 А 200 В, соединенными между собой также впараллель. RC цепочки, стоящие параллельно диодам, выполняют роль балансных элементов, уменьшающих возможный разброс параметров у диодов и их пробой.
И тут возможно множество вариантов по комбинации вторичных обмоток друг с другом и получения различного выходного однополярного или двухполярного напряжения и соответствующего тока (мощности) снимаемой с каждой группы обмоток или выхода ИБП.
В качестве примера тут показана схема двухполярного ИБП ( +/- 3 - 40 В) с выходными электронными фильтрами, обеспечивающими очень низкий уровнь шумов и пульсаций ИБП и одинаковой, максимальной мощностью на положительном и отрицательном выходе БП.
Такую схему можно использовать в УНЧ High-End класса с очень низкими шумами и искажениями.
Для получения различных версий двухполярного питания необходимо, соответствующим образом, изменить подключение вторичных обмоток трансформатора друг к другу и к земле. К земле нужно одну из катушек подключить в обратном включении и один из диодов Шотки подключить в обратной полярности к этой обмотке для получения на выходе этого диода отрицательных импульсов сигнала с той же скважностью, как и для диода, выпрямляющих положительные импульсы в ШИМ сигнале.
Для этого придется выпаять трансформатор и внести изменения в печатную плату - перерезать часть проводников на печатной плате с обоих её сторон, как показано на этих картинках.
Если этого не сделать, а просто продетектировать с родной обмотки сигнал диодом с обратным включением, то получится очень высокий уровень отрицательного сигнала, поскольку будет детектираваться относительно земли более широкая часть импульса ШИМ сигнала. На холостом ходу это напряжение может достигать порядка 75 В, а не 24 В. А если поменять фазу в другой катушке наоборот, как описано выше, то отрицательно выпрямленый сигнал будет точно равен положительно впрямленному сигналу с высокой точностью и уровень их будет меняться синхронно при перестройке выходного напряжения ИБП, или при небольшой просадке сигнала на максимальной мощности.
В качестве транзисторов в электронных фильтрах можно использовать комплементарные пары (типа 815(5), 816(7), 818(9), 851(0), 8101(2)) или зарубежные аналоги.
В проекте, показанном на картинках использовались составные сборки на транзисторах (кт315) 816, 818, 819, 816. Они как раз умещаются на радиаторе в промежутках между диодами.
Печатная плата для этого варианта может быть такой. Она прикручивается к радиаторам, через втулки высотой 3-4 мм, в штатные отверстия подходящими саморезами.
Возможны и другие варианты выполнения ИБП, в которых за счет различной комбинации вторичных обмоток трансформатора можно варьировать разным распределеним мощности на соответствуюхих выходах ИБП.
Например, можно в параллель подключить 4 или 5 обмоток для плюсового выхода. Сотвественно на минусовом выходе можно использовать две обмотки, впараллель или одну. Одна обмотка может обеспечить постоянный ток примерно в 1 А и импулсный ток примерно в 2А.
Такой вариант можно использовать, например при построении гибридных УНЧ, где используются (сабвуферные) усилители D класса, которые чаще всего питаются напряженим +24 В и усилители на микросхемах, например с напряжением питания +- 24В, которые будут работать в многополосных системах в СЧ и в ВЧ полосах.
Возможен вариант построения системы с повышенным двухполярным напряжением, например +/- 50-80В.
В этих вариантах нужно одельно продетектировать сигналы, например, с 4 одиночных обмоток и потом выпрямленные сигналы сложить до требуемого напряжения, например + 30 и +30 =+60В и - 30 и -30 =-60В или получить высокое напряжение для питания лампового УНЧ +40+40+40+40+40+40= +240 В.
На двух или трех таких блоках можно получить напряжение + 480В, +720В и т.д.
В качестве диодов можно использовать ВЧ диоды или диоды Шотки, например, расчитанные на ток 2-5А х 400-600В с балансными RC цепочками.
Ответить с цитированием
Сообщение от Мусатов Константин
