Почему эта тема интересна.
Все, кто когда-либо, конструировал и собирал, (модернизировал), УМ мощностью более 200ватт, замечал, как у таких изделий, меняется «звучание» при смене блока питания или емкости электролита.
Многие знают, что стоимость «правильного» блока питания, зачастую превышает, стоимость усилителя.
Каким параметрам должен соответствовать «правильный» блок питания.
1. Мощность должна соответсвовать, сумме максимальной заявленной УМ, деленной на его КПД, плюс потерям в блоке питания, опять же деленной на его КПД.
Прикинем для усредненного УМ 200Вт.
КПД реальный, а не теоретический редко превышает 60%.
В серьезном изделии, не обойтись (для надежности) без стабилизатора.
При питании усилителя от сети с напряжением 220в, нужно закладывать его работоспособность, от 180-255в (как минимум).
Значит, при макс.напряжении, КПД стабилизатора= 180/255=0,7, плюс (5в. мин падение на стабилизаторе, в пересчете в первичную цепь).
Без учета потерь в конденсаторах фильтра, выпрямительных диодов и обмотках трансформатора 200/0,6/0,7/0,85=560Вт
Последний коэф.=0,85-это КПД самого трансформатора, (на самом деле, часто-намного ниже).
Ну, а если учесть, потери в конденсаторах фильтра, выпрямительных диодов и обмотках трансформатора, то окажется что и 700Вт мало.
Нужно помнить, что это активная мощность, поделить на косинус (фи), и то-что трансформатор должен быть рассчитан на 255в, а не на 220в, (иначе, резко возрастут потери в тр.стали), то 1000Вт трансформатора, может не хватить для одного 200Вт УМ.
Мы же, очень часто, при замере сопротивления вторичной обмотки, в лучшем случае обнаруживали 0,3 ом, а в первичной 3ом.
Умножим ток на спротивление 0,3*70=21в, а для первичной 10*3=30в.
Мы теряем половину мощности в первичке и во вторичке, для усилителя остается 25-30% от входной мощности БП.
Понятно, что это, несколько утрированный расчет, так как реальный трансформатор, не слособен выдать таких токов. (Что, только ухудшает положение, потому с разными трансформаторами и емкостью конденсаторов-разный звук), то есть, на выходе стабилизатора, мы получаем гораздо большую просадку напряжения, чем рассчитали.
Добавлю, (ИМХО) что ни в одном, из массово выпускаемых УМ, не встречал «правильного» БП, хотя бы на 30% соответствующего, перечисленным требованиям. В первую очередь экономия, и очень существенная, касается, габаритной мощности трансформаторов, (расчет-исходя из напряжения 255вольт, а не 220). А также, использования конденсаторов, рассчитанных на импульсные токи 70-100а,
Почти полностью, снимает выше указанные проблемы, питание УМ от аккумулятора. К сожалению, ветка на HI-FI.RU о БП, лишь вскользь упомянула такую возможность.
Его основные достоинства--средняя мощность БП, используется для подзарядки АБ (ак.батареи), и может быть, теоретически в сотню раз меньше Макс.мощн. УМ. (при пик-факторе 20Дб).
Недостатки:
Прим. (в течении последних 3 лет использую только такое питание.
Для УМ с мощностью до 100Вт (+33,-33в), АБ (6в 4,5ач «на самом деле 3ач», общей стоимостью 30$)
Для УМ с мощностью более100Вт (+40,-40в), АБ от UPC (12в 7ач, общей стоимостью 60$)
Рассмотрим усилитель «Сухова», схема которого, была мне прислана автором, в симуляторе МС7 с блоком питания на трансформаторе и конденсаторами по 22000мкф.
Синим вверху ток - на плюсовом конденсаторе
Красным ниже ток - на минусовом конденсаторе
Третий график, красным напряжение на конденсаторе плюсовом, зеленая напряжение на выходе, синим напряжение на минусовом конденсаторе.
Четвертый график, ток через нагрузку.
Ниже, растянутые графики.
Чтобы-было понятно:
напряжение +/-50
нагрузка-4ома, эквивалент одного 100Вт динамика (не самого плохого как нагрузка).
Входной сигнал –пила, на ней хорошо видно ограничения и искажение сигнала на глаз.
Выводы: в момент включения, ток через конденсаторы достигает 120-180ампер
Во время обычной работы до 35ампер.
С учетом что у обычных электролитов ток пульсации не должен превышать 3а на банку, выводы делайте сами… L
Кстати, при переходе нуля, заметно самовозбуждение усилителя на частоте порядка 80кГц.
А теперь, проверим на аккумуляторах:
Графики ниже, только увеличенные, так как напряжение не меняется.
Ток через конденсаторы не течет, можно выкинуть J
Поставить пленку или керамику, возле силовых транзисторов.
Наводки будут только от проводов, а не от обмоток трансформатора и банок конденсатора, что очень благотворно, скажется на звуке.
Даже присмотревшись к графикам, заметно что звук стал лучше.
Главное-делайте поправку, «пила» со скваженностью 2, то есть мощность всего 16Вт!
Стоимость аккумуляторов, указана. Сколько стоит трансформатор и электорилиты, посчитайте сами!
Опубліковано:
Оновленно: 16.11.2023
 |
Serhii K Home Page © 2003-2024 |  |