Для чего нужен двухполярный блок питания
Тут одного-единственного ответа нет и не может быть, потому что в каждом случае нужда своя.
В измерительной технике - потому что многие сигналы, которые надо измерять и обрабатывать, - двуполярные. То есть у них есть как плюс, так и минус. Значит, и схема обработки таких сигналов должна нормально работать при любом знаке напряжения на входе - а для этого нужно двуполярное питание.
Для УНЧ (речь, вероятнее всего, о них) оптимальным по демпфированию колонок является режим непосредственной связи колонки с усилителем (то есть связь по постоянному току) . Ясное дело, что полной тишине (нулевому сигналу) в такой схеме соединения, если только не используется мостовой усилитель, соответствует нулевое напряжение на выходе - вторым концом нагрузка заземлена. Но звук - это, как ни крути, переменный сигнал. Значит, относительно состояния покоя (0 вольт) полезный сигнал опять же может изменять как в плюс, так и в минус. То есть опять приходим к необходимости двуполярного питания.
Можно обойтись и однополярным, но тогда при нулевом сигнале напряжение на выходе усилителя должно быть равно примерно половине напряжения питания, и чтоб через колонку не тёк немереный постоянный ток, последовательно с ней приходится включать конденсаторы большой ёмкости. Это отнюдь не здорово и для колонки (в моменты включения и выключения идёт бросок тока зарядки/разрядки конденсатора) , и для качества звука (сопротивление колонки - единицы ом, значит, для приличной передачи низких частот приходится брать агромадный кондёр - или мириться с завалом басов) , и для самого конденсатора - электролиты тоже не любят большой реактивной мощности, а неэлектролитические конденсаторы в тысячи микрофарад - это не слабых размеров банка.
это для нормальной работы транзисторов в выходном (обычно) каскаде усилителя, что бы не ставить филтры. чтобы сигнал усиливался баз искажений, которые неизбежно появляются при отфильровывании.
в усилительных каскадах в основном применяется, чтобы обеспечить оптимальный режим класса B. Если в таких каскадах если нет двуполярного питания, то приходится делать или мостовую схему, или пускать выход через конденсатор, а конденсатор - это утечка, искажение АЧХ, низкая надёжность. А операционные усилители (микросхемы УД. ) почти всегда двухполярное используют.
Двухполярное питание необходимо для полноценной обработки переменного напряжения + постоянная составляющая.
В идеале, при однополярном питании, на выходе можно получить напряжение от 0 до Uпитания. При двухполярном питании на выходе уже можно получить напряжение от -Uпитания до +Uпитания.
Смысл заключается в том, что в схеме выделается шинка, относительно которой сформированны два источника питания "+" и "-". В результате, схема обработки сигнала получается симметричной относительно нулевой шинки и нормально обрабатывает сигналы как с отлицательной полярностью так и с положительной.
Применяется для питания схем на операционных усилителях и высококачественных усилителей мощности звуковой частоты.
Даже не знаю где его применить, кроме усилителей звуковых частот. Для усилителей работающих в режимах класса Б или АБ они применимы, а вот для класса А, нет. Класс А, даже один транзистор в полной мере справляется при однополярном питании. А смысл в том что в усилителях используется два плеча выходного каскада и на каждое плечё должно поступать своё зеркальное напряжение. Нужен трансформатор с выводом во вторичной обмотки точно по середине, ну и два диодовых моста. Соединяем плюс с первого моста с минусом второго моста и вот это соединение можно подключать как на схеме после Rн4, это и есть смысл усилителей класса Б и АБ
ХРЕНЬ какая-то . Однополярные 300 лет служили и до сих пор служат. А это говёнское изобретение отпадёт само-собой как сопля от носа через год как ненужное дерьмо
В радиолюбительсой литературе неоднократно высказывалось мнение о необходимости питания УМЗЧ от стабилизированного источника питания для обеспечения более естественного его звучания. Действительно, при максимальной выходной мощности усилителя пульсации напряжения нестабилизированного источника могут достигать нескольких вольт. При этом напряжение питания может существенно снижаться за счет разряда конденсаторов фильтра. Это незаметно при пиковых значениях выходного напряжения на высших звуковых частотах, благодаря достаточной емкости фильтрующих конденсаторов, но сказывается при усилении низкочастотных составляющих большого уровня, так как в музыкальном сигнале они имеют большую длительность. В результате фильтрующие конденсаторы успевают разряжаться, снижается напряжение питания, а значит, и максимальная выходная мощность усилителя. Если же снижение напряжения питания приводит к уменьшению тока покоя выходного каскада усилителя, то это может приводить и к возникновению дополнительных нелинейных искажений.
С другой стороны, использование стабилизированного источника питания, построенного по обычной схеме параметрического стабилизатора, увеличивает потребляемую им от сети мощность и требует применения сетевого трансформатора большей массы и габаритов. Помимо этого, возникает необходимость " отвода тепла, рассеиваемого выходными транзисторами стабилизатора. Причем зачастую мощность, рассеиваемая выходными транзисторами УМЗЧ, равна мощности, рассеиваемой выходными транзисторами стабилизатора, т. е. половина мощности тратится впустую. Импульсные стабилизаторы напряжения имеют высокий КПД, но достаточно сложны в изготовлении, имеют большой уровень высокочастотных помех и не всегда надежны.
Если к блоку питания не предъявляется жестких требований по стабильности напряжения и уровню пульсации, то в качестве источника питания можно использовать обычный двуполярный блок питания, принципиальная схема которого показана на рис1.
Мощные составные транзисторы VT7 и VT8, включенные по схеме эмиттерных повторителей, обеспечивают достаточно хорошую фильтрацию пульсации напряжения питания с частотой сети и стабилизацию выходного напряжения благодаря установленным в цепи баз транзисторов стабилитронам VD5 — VD10. Элементы LI, L2, R16, R17, C11, C12 устраняют возможность возникновения высокочастотной генерации, склонность к которой объясняется большим коэффициентом усиления по току составных транзисторов.Величина переменного напряжения, поступающего от сетевого трансформатора, выбрана такой, чтобы при максимальной выходной мощности УМЗЧ (что соответствует току в нагрузке 4А) напряжение на конденсаторах фильтра С1 — С8 снижалась примерно до 46. 45 В. В этом случае падение напряжения на транзисторах VT7, VT8 не будет превышать 4 В, а рассеиваемая транзисторами мощность составит 16 Вт. При уменьшении мощности, потребляемой от источника питания, увеличивается падение напряжения на транзисторах VT7, VT8, но рассеиваемая на них мощность остается постоянной из-за уменьшения потребляемого тока. Блок питания работает как стабилизатор напряжения при малых и средних токах нагрузки, а при максимальном токе — как транзисторный фильтр. В таком режиме его выходное напряжение может снижаться до 42. 41 В, уровень пульсации на выходе достигает значения 200 мВ, КПД равен 90 %.
Как показало макетирование, плавкие предохранители не могут защитить усилитель и блок питания от перегрузок по току из-за своей инерционности. По этой причине было применено устройство быстродействующей защиты от короткого замыкания и превышения допустимого тока нагрузки, собранное на транзисторах VT1—VT6. Причем функции защиты при перегрузках положительной полярности выполняют транзисторы VT1, VT2, VT5, резисторы Rl, R3, R5. R7 — R9, R13 и конденсатор С9, а отрицательной — транзисторы VT4, VT3, VT6, резисторы R2, R4, R6, R10— R12, R14 и конденсатор С10.
Рассмотрим работу устройства при перегрузках положительной полярности. В исходном состоянии при номинальной нагрузке все транзисторы устройства защиты закрыты. При увеличении тока нагрузки начинает расти падение напряжения на резисторе R7, и если оно превысит допустимое значение, начинает открываться транзистор VT1, а вслед за ним и транзисторы VT2 и VT5. Последние уменьшают напряжение на базе регулирующего транзистора VT7, а значит, и напряжение на выходе блока питания. При этом за счет положительной обратной связи, обеспечиваемой резистором R13, уменьшение напряжения на выходе блока питания приводит к ускорению дальнейшего открывания транзисторов VT1, VT2, VT5 и быстрому закрыванию транзистора VT7. Если сопротивление резистора положительной обратной связи R13 мало, то после срабатывания устройства защиты напряжение на выходе блока питания не восстанавливается даже после отключения нагрузки. В этом режиме необходимо было бы предусмотреть кнопку запуска, отключающую, например, на короткое время резистор R13 после срабатывания защиты и в момент включения блока питания. Однако, если сопротивление резистора R13 выбрать таким, чтобы при коротком замыкании нагрузки ток не был равен нулю, то напряжение на выходе блока питания будет восстанавливаться после срабатывания устройства защиты при уменьшении тока нагрузки до безопасной величины. Практически сопротивление резистора R13 выбирается такой величины, при которой обеспечивается надежное включение блока питания при ограничении тока короткого замыкания значением 0,1. 0,5 А. Ток срабатывания устройства защиты определяет резистор R7.Аналогично работает устройство защиты блока питания при перегрузках отрицательной полярности.
Конструкция и детали. Все детали блока питания размещены на одной плате. Исключение составляют транзисторы VT7, VT8 блока цитания, размещенные на отдельных теплоотводах с площадью рассеивающей поверхности 300 см 2 каждый. Катушки LI, L2 блока питания (рис. 3) содержат 30—40 витков провода ПЭВ-1 1,0, намотанного на корпусе резистора С5-5 или МЛТ-2. Резисторы R7, R12 блока питания представляют собой отрезок медного провода ПЭЛ, ПЭВ-1 или ПЭЛШО диаметром 0,33 и длиной 150 мм, намотанного на корпусе резистора МЛТ-1. Трансформатор питания выполнен на тороидальном магнитопроводе из электротехнической стали Э320, толщиной 0,35 мм, ширина ленты 40 мм, внутренний диаметр магнито-провода 80, наружный — 130 мм. Сетевая обмотка содержит 700 витков провода ПЭЛШО 0,47, вторичная — 2Х130 витков провода ПЭЛШО 1,2.
Каждый из транзисторов КТ825Г можно заменить составными транзисторами КТ814Г, КТ818Г, а КТ827А — составными транзисторами КТ815Г, КТ819Г. Вместо стабилитронов КС515А можно использовать соединенные последовательно стабилитроны Д814А (Б, В, Г, Д) и КС512А.
Проверка исправности блока питания. Для этого, заменив резисторы R7, R12 блока питания более высокоомными (примерно 0,2. 0,3 Ом), проверяют работоспособность блока питания устройства защиты. Оно должно срабатывать при токе нагрузки 1. 2 А. Убедившись в нормальной работе блока питания и УМЗЧ, устанавливают резисторы R7, R12 с номинальным сопротивлением, указанным на принципиальной схеме контролируя отсутствие срабатывания устройства защиты.
ЛИТЕРАТУРА
1. Лексины Валентин и Виктор. О заметности нелинейных искажений усилителя мощности.— Радио, 1984, № 2, с. 33—35.
2. Солнцев Ю. Какой же Кг допустим? — Радио,1985,№ 2,с. 26— 28.
3. Солнцев Ю. Высококачественный усилитель мощности.— Радио, 1984, № 5, с, 29—34.
4. Гумеля Е. Качество и схемотехника УМЗЧ.— Радио, 1985, № 9, с. 31—34.
Схема относительно просто и представляет собой двухполярный стабилизированный блок питания. Плечи блока питания зеркальны, поэтому схемы абсолютно симметрична.
Технические характеристики блока питания:
Номинальное входное напряжение: ~18. 22В
Максимальное входное напряжение: ~28В (ограничено напряжение конденсаторов)
Максимальное входное напряжение (теоретически): ~70В (ограничено максимальным напряжением выходных транзисторов)
Диапазон выходных напряжений (при ~20В на входе): 12. 16В
Номинальный выходной ток (при выходном напряжении 15В): 200мА
Максимальный выходной ток (при выходном напряжении 15В): 300мА
Пульсации напряжения питания (при номинальном выходном токе и напряжении 15В): 1,8мВ
Пульсации напряжения питания (при максимальном выходном токе и напряжении 15В): 3,3мВ
Данный блок питания можно использовать для питания предварительных усилителей. БП обеспечивает довольно низкий уровень пульсаций напряжения питания, при довольно большом (для предварительных усилителей) токе.
В качестве аналогов транзисторов MPSA42/92 можно применить транзисторы KSP42/92 или 2N5551/5401. Не забывайте сверять цоколевку.
Транзисторы BD139/BD140 можно заменить на BD135/136 или на другие транзисторы с аналогичными параметрами, опять же про цоколевку не забываем.
Транзисторы VT1 и VT6 должны быть установлены на теплоотводе, место для которого предусмотрено на печатной плате.
В качестве стабилитронов VD2 и VD3 можно применять любые стабилитроны на напряжение 12В.
Маломощный блок питания с преобразованием однополярного напряжения в двухполярное.
Очень часто бывает что у радиолюбителя есть трансформатор, но только с одной обмоткой, а необходимо получить на выходе двухполярное напряжение. Именно для этих целей можно применить следующую схему:
Схема отличается своей простотой и универсальностью. На вход схемы можно подавать переменное напряжение в широком диапазоне, ограниченном только лишь допустимым напряжением диодов моста, допустимым напряжением конденсаторов питания и напряжением КЭ транзисторов. Выходное напряжение каждого из плеч будет равно половине общего напряжения питания или (Uвх*1,41)/2, например: при входном переменном напряжении 20В, выходное напряжение одного плеча будет равно (20*1,41)/2=14В.
В качестве транзисторов VT1 и VT2 можно применять ЛЮБЫЕ комплементарные транзисторы, следует только не забывать о цоколевке. Хорошими вариантами замены могут быть MPSA42/92, KSP42/92, BC546/556, КТ3102/3107 и так далее. Следует так же учитывать при замене транзисторов на аналоги их максимальное допустимое напряжение КЭ, оно должно быть не менее выходного напряжения плеча.
Мощный двухполярный блок питания с полу-мостовым выпрямлением.
В своей практике для питания УМЗЧ я люблю применять для питания УМЗЧ трансформаторы с 4мя одинаковыми вторичными обмотками, в частности трансформатор ТА196, ТА163 и аналогичные. При использовании таких трансформаторов удобно использовать в качестве выпрямителя не мостовую, а двухполупериодовую полу-мостовую схему. Схема самого блока питания представлена ниже:
Для данной схемы можно применять не только трансформаторы серии ТА, ТАН, ТПП, ТН, но и любые другие трансформаторы с 4мя одинаковыми по напряжению обмотками.
Нумерация выводов соответствует нумерации выводов трансформатора ТА196 и аналогичных.
Мощный блок питания с полу-мостовым выпрямлением, с дополнительными маломощными шинами питания.
На основе трансформатор ТА196 или других трансформаторов с 4мя вторичными обмотками можно организовать следующую схему:
Напряжение +/-40В (или другое, в зависимости от напряжения на обмотках вашего трансформатора) используется для питания усилителя мощности. Шины +/-15В можно использовать для питания предусилителя и входного буфера. Шину +12В можно использовать для вспомогательных нужд, например: для питания вентилятора, защиты или других не требовательных к качеству питания устройств.
В качестве стабилитрона 1N4742 можно применять любой другой на напряжение 12В, вместо 1N4728 - на напряжение 3,3В.
Вместо транзисторов BD139/140 можно использовать любую другую комплементарную пару транзисторов средней мощности на ток 1-2А. Транзисторы VT1, VT2 и VT3 необходимо устанавливать на радиатор.
Нумерация выводов соответствует нумерации выводов трансформатора ТА196 и аналогичных.
Фотографии некоторых из представленных блоков питания.
Ко всем блокам питания прилагаются проверенные 100% рабочие печатные платы.
Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.
Последние посетители 0 пользователей онлайн
Объявления
Топ авторов темы
Speccy 15 постов
Fuel 9 постов
programmist 24 постов
Shamil 6 постов
Популярные посты
programmist
21 августа, 2006
ну например вот такая вот схемка: вот тот знак и вот этот я так понимаю одно и тоже ?
Speccy
21 августа, 2006
Нет. Земля - это не минус. Забей вообще на термин "земля". "Ноль" или "общий провод" больше подходят. У тебя в кампуйторе есть блок питания. У него разъём на материнку идёт. На самом БП и на разъёме
Speccy
22 августа, 2006
Бывают схемы где провод куда подключают минус так и обозначен значком "минус". По-разному бывает. По идее когда питание схемы однополярное то не фиг рисовать "Т перевернутое". Рисуй плюс и минус. В
Изображения в теме
Я сделал приспособление ДЛЯ СЕБЯ, а не для кого-то. МНЕ работать с ним удобно. Поделился результатом. Поэтому ваша критика мне абсолютно по барабану. Если кого-то натолкнет на полезные мысли - хорошо. Если нет - тоже ладушки.
"вести" дрель по жесткости одной оси, по диагонали параллелепипед режешь (два "клина" в итоге, как у оконщиков для крепежа стёкл) и смещаешь (точность до микрон, при надобности).
У меня 99,99 % отверстий - "на весу", так что за долгие годы уже выработалась практика сверлить точно куда нужно: на метр между отверстиями могу до пол миллиметра вывести точность сверления. К примеру: вешаешь метровое зеркало людям в ванной, миллиметр-два перекоса - и уже по плиточному шву это видно невооружённым взглядом. Потому и приходится сверлить максимально точно. Но вот если ещё и под плиткой не знамо что, то есть когда уже в стене сверло или бур уходит в сторону, тем самым смещая входное отверстие в плитке - спасают дюпеля со смещённым центром (многие думают что они бракованные, потому и не покупают их). А ними можно выровнять отверстия до 5 мм. Или другой пример: прикручиваешь какой-нибудь длинный светильник/полку/крючок/чтоугодно на самый край ЛДСП. Ошибёшься на миллиметр - и будет некрасиво торчать край, или слишком смещено. Потому и нужно просверлить максимально точно. А зная, что легко уводит - делаю как описывал выше. А за "хлопоты" - люди доплачивают обычно, ну или изначально цену объявляешь, потому что "можешь". И на самом деле много случаев всяких, когда нужно очень точно просверлить тютелька-в-тютельку.
с напыления из ламината? Вы предложили "затирать" металлом (сверло на реверс) пленку из акриловых или меламиновых смол, наверное, как вариант, если не много в штуках и с водичкой. хлопотно это и не гарантируется "на весу" хороший результат.
Что такое двухполярный блок питания и для чего он нужен? Для корректной работы любой электронной схемы требуется хороший источник питания. Если говорить о аудио устройствах, то они чаще всего получают питание от регулируемых БП постоянного тока. Но некоторые схемы используют двухполярные блоки питания: положительная цепь (+ V), заземляющая (GND) и отрицательная (-V).
Конструирование и работа
Каждый двухполярный блок питания из трех, схемы которых представлены выше, имеют конструкцию и принцип работы одинаковый, но характеристики компонентов меняются только в зависимости от диапазона выходного напряжения. Понижающий трансформатор снижает амплитуду входного переменного напряжения с 220 В до 6-0-6 В или 15-0-15 В или 20-0-20 В в соответствии от его спецификации.
Низковольтное питание переменного тока от вторичной обмотки трансформатора подается в модуль мостового выпрямителя (1N4007 X 4). Затем выходное выпрямленное постоянное напряжение фильтруется с помощью фильтрующих конденсаторов C1 и C2. А именно, конденсатор C1 во всей схеме фильтрует положительную цепь, а конденсатор C2 фильтрует отрицательную.
Последние посетители 0 пользователей онлайн
Для чего нужен двухполярный блок питания
Эта статья поможет вам построить схему двухполярного блока питания с использованием понижающего трансформатора и линейных регуляторов напряжения. Для большинства электронных схем и устройств необходимо, чтобы диапазон напряжения постоянного тока составлял 5, 12 и 15 Вольт. Поэтому мы здесь представляем вам три типа схем двойного источника питания, обозначенных как:
- Схема двойного питания 5 Вольт
- Схема двойного источника питания 12 В
- Схема двойного питания 15 Вольт
Все схемы имеют индивидуальный понижающий трансформатор и регуляторы напряжения, при необходимости можно включить светодиодный индикатор.
Обязательные компоненты
- Понижающий трансформатор — отвод со вторичной обмотки 6 или 15 или 20 вольт переменного напряжения в зависимости от ваших потребностей
- Модуль мостового выпрямителя или (4 диода 1N4007)
- Конденсатор 1000 мкФ = 2, 10 мкФ = 2, 0,1 мкФ = 2 (диапазон напряжения зависит от выходного напряжения схемы)
- Линейный стабилизатор постоянного напряжения IC ( 78XX = положительный), (79XX = отрицательный) выбор диапазона напряжения зависит от ваших потребностей.
Принципиальная схема двойного блока питания 5 В
Стабилизаторы напряжения
Стабилизатор напряжения 78XX отвечает за регулирование положительной стороны напряжения постоянного тока, а 79XX контролирует отрицательную цепь постоянного напряжения. Расположение выводов этих двух микросхем напряжения и схема соединения, проиллюстрирована на картинке выше.
Конденсаторы C3, C4 в выходной цепи устраняют любые колебания в питании постоянного тока, а конденсаторы C5, C6 удаляют высокочастотные пульсации, если они есть на положительной и отрицательной стороне выхода постоянного тока. Общая точка заземления берется непосредственно от центрального отвода трансформатора (0) и действует как клемма заземления (GND) для выхода питания +V и -V постоянного тока.
Пояснение к применению
Некоторые аудио усилители, операционные усилители и усилители мощности требуют именно двухполярный блок питания.
Также, для управления направлением двигателя постоянного тока низкого напряжения мы можем использовать эти схемы двухполярного блока питания. Выберите номинал тока трансформатора и диода в зависимости от ваших потребностей.
Принципиальная схема двойного блока питания 15 В
Принципиальная схема двойного блока питания 12 В
Читайте также: