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CONSERTO DE MODULO DE POTÊNCIA SOM AUTOMOTIVO
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PRE AMPLIFICADOR DO MODULO DE POTENCIA PARA CARROS =2012 POTENTE FONTE DC-DC
12VOLTS 35V+ 0V 35V-
-----------------------------Prefácio Isto contribuiu projeto é resultado de uma considerável colaboração entre Sergio e eu próprio, e não deve necessariamente ser visto como um projeto completo em si, mas um trampolim para a compreensão comutação fontes de alimentação, como funcionam, e que você pode fazer com elas. Esteja avisado - existe um risco considerável. Devido ao elevado
extremamente actual disponível a partir de uma bateria automóvel, um pequeno erro pode facilmente levar a avaria catastrófica. Todos os componentes electrónicos são ditas para conter o fumo (fio contém uma quantidade enorme), e um talão de ferro da solda pode liberar uma quantidade incrível. A sério, porém, o risco de queimaduras graves, bem como a possibilidade de provocar um incêndio em seu carro são muito reais, e não deve ser subestimada. 300A bateria de um carro pode fazer uma vasta quantidade de danos em alguns milissegundos - o fusível não deverá soprar (você irá usar um fusível, você não vai?) E, em seguida, o dano pode ser extensa. Em diferentes partes da Sergio parte do artigo, tenho acrescentou algumas das minhas próprias informações. Isso é mostrado na recortada pequena fonte texto. Por favor veja a nota especial no final deste artigo para informações importantes sobre o projeto.
-------------------------------------------------- ----------------------------Introdução As dificuldades de instalação de um sistema HI-FI, em um carro são muitas, embora não haja dúvida de que o mais importante é a limitação da tensão de alimentação do veículo. Quanto mais leitores já sabem, a tensão nominal de um carro bateria é 12V, atingindo cerca de cobrança quando 13.8V (ou seja, motor ligado). O máximo RMS. potência de áudio a partir de uma dada tensão V é um pouco inferior: Pmax = (V / (2 x 2)) 2 / R
… RL onde está o orador impedância nominal.
Assim, por um sistema 13.8V, esse poder é limitado a cerca de 4 Ohm 6W sobre uma carga. Note que o menor a resistência do orador, maior a potência máxima (esta é a razão maior parte dos oradores um áudio 4 Ohm impedância nominal em vez dos mais comuns sistemas de 8 Ohm, em casa). Isso pode ser simplificada, em certa medida ... P = (V / 3) 2 / RL e um típico cálculo baseado em uma oferta dá 13.8V P = (13,8 / 3) 2 / 4 P = 4,62 / 4 = 5,29 Watts Isto permite a norma derrotas, e é aceitavelmente precisas a esta tensão - a única forma real de saber se a medir o amplificador, uma vez que as perdas variam em função da topologia da saída do estádio, em particular.
Potência de saída pode ser aumentada por um factor de cerca de 4 a ponte utilizando técnicas, explicado em mais pormenor na ESP projecto 14, de modo que podemos obter até cerca de 4 Ohm 24W em um altofalante. Isto pode ser suficiente para que o midrange e altas freqüências, mas é obviamente muito limitada para um subwoofer aplicação, por exemplo. (moral: a desconfiança de "4 x 45W" cabeça unidades está bem aconselhada, pois eles certamente não estão falando de potência RMS). Então, o que pode ser feito para aumentar a potência disponível áudio? A resposta simples é uma derivação da fórmula acima - quer diminuir ou aumentar carga impedância da tensão de alimentação. Quanto menor a impedância, o mais atual é necessária, tornando a construção da saída de baixa impedância fases mais difíceis (há algumas outras limites práticos), e por isso vamos aumento da tensão de alimentação.
-------------------------------------------------- ----------------------------Alternar modo de alimentação de energia Basics A grande maioria dos amplificadores de alta potência de áudio uso SMPS (Switch Mode Fornecimento de energia) para gerar maiores tensões disponíveis a partir do 12 (13-8) volts. Uma ampla explicação teórica sobre a forma como estas coisas funcionam está fora do âmbito de aplicação do presente artigo, mas estas são algumas ideias fundamentais que você deve saber sobre mudar de modo fontes de alimentação (SMPS) para automóveis ampères: A tensão em corrente em que a bateria tem de estar ligado de alguma forma a gerar uma onda AC adequado para um transformador. Como você já sabe, um transformador basicamente converte a tensão AC, no seu "primária" escalados para uma versão de que, no seu "secundária", o fator escala transforma a razão de ser a principal para o secundário. (Mais uma vez, tomar isso como uma extrema simplificação). Um transformador não permite voltagens DC para passar, e há elétrica (galvânica) isolamento entre ambos os enrolamentos. A AC onda é normalmente uma onda quadrada que é relativamente fácil e eficiente de gerar. As frequências geralmente se situam entre 25kHz e 100kHz ou mais, permitindo assim menor do que os transformadores utilizados em aparelhos principal (a sua construção também é diferente, seus núcleos não são laminada, mas feita de ferrites ou "pó de ferro"). A comutação elementos têm de ser capazes de alta correntes e deve também ser rápido e têm baixa comutação perdas. Normalmente, poder MOSFETs ou alta velocidade são utilizados transistores bipolares (alguns desenhos SMPS uso SCRs mas estes estão em minoria). Uma tem que uma
vez que esta onda se intensificaram-se por um transformador, que de ser rectificada filtrada novamente e voltar a DC, pois é isso queremos. Para aplicações de áudio, geralmente nós precisamos de oferta simétricos, + /-35V, por exemplo. A rectificação é feito
com um diodo ponte, como seria utilizar um transformador convencional em 50 ou 60 Hz. Note que para as frequências de que estamos a falar, rápido ou ultra-rápido diodos são necessários. Se precisarmos de uma fonte de alimentação regulada, algum tipo de retorno deve ser fornecida a partir da saída carris para um controlador que pode mudar alguns parâmetros do AC onda no primário do transformador. Isto é normalmente feito com PWM (modulação largura de pulso). Vamos explicar esta tarde, no "regulamentação" n º. Sempre mantenha em mente que a en ergia não é criada uma dada… (total) carris a bateria tensões razão, a corrente consumida a partir da saída será (pelo menos) é multiplicado em 12V a entrada pela mesma razão, assim, a potência total das estadas mesmo (assumindo 100% de eficiência, e isso nunca é o caso). Um transformador genérico "transforma" a tensão por um factor de Tr, atual por um factor de 1/Tr, e impedância no secundário por um factor de 1/sqr (TR), sendo as voltas rácio Tr. Impedância é de pouca importância neste contexto. Um bem construído SMPS pode chegar a 90% de eficiência. Portanto, se você espera para produzir + /-35V a 6A (por ferrovia) fornecimento (isto supõe 35x6 + 35x6 = 360W), em seguida, ser preparado para tirar mais de 30A a partir da bateria! Felizmente, quando se fala de áudio ampères reproduzir música, poder exigências são sempre muito menores do que a pura sine ondas. Neste ponto, o leitor deve compreender a magnitude das correntes envolvidas em uma grande potência para um carro SMPS amplificador, e que a extrema precaução devem ser tomadas principalmente quando liga o "criatura" para o sistema eléctrico de carro.
-------------------------------------------------- ----------------------------O sistema O presente projeto descreve a construção de uma SMPS flexível capaz de entregar poderes na ordem de 350W continuamente, em função do transformador usado. A tensão de saída depende principalmente as voltas do rácio enrolamentos primário e secundário, mas pode ser ajustado para um valor ligeiramente inferior usando regulação. Isto deve ser suficiente para alimentar um subwoofer 200W plus talvez amplificador estéreo 2 ampères para os médios e altos. Faz parte de um veículo completo ampères que tenho construído, com 6 etapas baseada no poder da National LM3886 Amplificador Overture. Eles podem ser combinados em um> 250W / 4 Ohm subwoofer canal plus 2 x 65W / 4 Ohm meados + alto canais, alternativamente, em 2 x 120W / 4 Ohm + 2 x 65W ou até mesmo para formar uma multicanal 6 x 65W / 4 Ohm amplificador , De forma que ele é extremamente flexível e de alta potência sistema sem renunciar a qualidade do som. A ponte paralela técnicas necessárias para fazer isso possivelmente será descrito em um outro projeto.
-----------------------------------------------------------Construção do SMPS A completar o esquema de SMPS é mostrado abaixo.
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Nota: Este é Sergio da versão original da oferta, o mostrado na figura 9 é provável que seja o mais comumente utilizado, pois é algo simples, mas tem praticamente idêntico desempenho. [ESP]
Figure 2 - Switchmode Controller Schematic
Existem três blocos principais descritos a seguir ... A - Switching MOSFETs e transformador B - Retificação e filtragem C - Controle circuito A - Switching MOSFETs e Transformador Os selecionados comutação topologia é chamada de "push-pull" conversor, porque o transformador tem uma dupla primário (ou um "centro-tocou" um, se o seu preferido). O centro torneira é permanentemente ligado à bateria do carro (através de um filtro LC para evitar a criação de picos na bateria linhas, o que poderia afetar outros equipamentos electrónicos no carro). As duas extremidades do primário são conectados a um par de MOSFETs paralelo que cada um empate no terreno-los a cada ciclo de condução (Vgs dos correspondentes MOSFET alta). Estes MOSFETs deve ser rápido, capaz de resistir a altas correntes (em excesso de 30A cada, se possível) e tem o mais baixo possível RDS (a). A proposta de Semicondutores's On-MTP75N06 pode resistir 75Amp e tem um RDS (a) abaixo de 10 milliohm. Isso é importante, porque a essa resistência é menor, menos potência que estão indo para dissipar quando se muda com uma onda quadrada. Outra alternativa são MTP60N06, ou o mais popular BUZ11 e IRF540. Apesar de o mostrar um esquemáticos anterior bipolar push-pull fase, você também pode ligar diretamente para o portão resistor a controlar a saída do IC, deixando de fora os transistores, como o SG3525 é capaz de conduzir até 500 mA (teoricamente), mais de o suficiente para mudar a MOSFETs rápido. B - Retificação e Filtragem Se um aspecto secundário para o lado do SMPS, ela lembra exatamente o esquema típico de uma alimentação PSU, com uma diferença fundamental - a comutação diodos tem que ser rápido ou ULTRAFAST, se você usar um diodo ponte padrão o sistema simplesmente irá soprar up (e isto pode ser muito impressionante, acreditem!) Apesar de um diodo ponte está representado, ela pode ser feita com discretas diodos também. Use alta corrente (10 Um mínimo adequado e uma tensão nominal) diodos. Eu recomendo 4 x TO220 dupla diodos que podem ser paralelo para formar um só um em cada pacote. Você pode se surpreender que os capacitores não são muito grandes. Isto é devido à alta frequência comutação. É importante que eles são queridos e de boa qualidade deve ser avaliado 105 graus para a operação. Ripple actual classificação e de baixo ESR (equivalente resistência série) é muito importante para qualquer mudança abastecimento. Na minha opinião, 5000uF por comboio é suficiente. C - controle circuito O controlador é um SG3525 IC. Ele abrange todos os subsistemas necessários para gerar uma periodicidade fixa, compare com uma referência a modular a sua largura de pulso e de conduzir duas
saídas sem sobreposição. Ele funciona a partir de 8 de 35V e de filtragem da oferta é recomendado, como mostrado. Tal como referido acima, você pode conectar as saídas directamente para o portão de resistores a MOSFETs se você não deseja incluir as fases bipolar. O resistor e capacitor RT CT fixar freqüência de oscilação. Experimentação me mostrou que cerca de 35kHz produz bons resultados com o meu transformador. Outra capacitor, CSS fixa o "arranque lento" tempo - quando você ligar o sistema, aumenta a largura de pulso de 0 até o valor estável, limitando assim a "energização" atual, um bom recurso para evitar "thumps" no falante e proteger a instalação eléctrica. Também tem um pino que permite desligar o controlo de SMPS de um sinal externo (REMOTE unidade a partir da cabeça, por exemplo). Neste projeto, layout é crítica, incorretas ou excessivamente longa faixa larguras traços podem ter elevado inductances e produzir picos que podem tornar o golpe MOSFETs up. ESP provavelmente irá oferecer um adequado PCB layout é suficiente se houver interesse por ela.
-------------------------------------------------- ----------------------------Transformador construção detalhes Este é o mais crítico parte do projeto, e você tem duas opções de compra de uma unidade comercial com a potência necessária e transforma ratio (difíceis de encontrar, apenas um único fornecedor encontrado no momento da escrita), o vento ou a sua própria. Se você escolher a sua própria vento transformador (como se você tem muita escolha), você tem que decidir de que forma núcleo de usar. O material é preferível ferrite, que possui alta permeabilidade (capacidade de "comportamento" do fluxo magnético) ou ferro em pó, que tem uma baixa permeabilidade, mas é menos provável a saturar. A maior parte dos transformadores uso comercial ferrite, e pó de ferro é geralmente o melhor material para filtrar angustiado (indutores) que carregam substancial DC. Por exemplo, com um padrão ETD39 núcleo você poderia, teoricamente, construir uma> 350W abastecimento. Winding este tipo de núcleos não é muito difícil, mas você terá de seguir algumas orientações me prestar a seguir, em ordem a ter bons resultados. Outra possibilidade é usar um toroid. É possível extraí-lo de uma grande potência inductor. Tal como um guia, um 4 centímetros de diâmetro toroid com uma secção de cerca de 1cm2 pode ser utilizada para a> 250W SMPS. Winding é um pouco mais complicada que a ETD núcleos, mas com um pouco de prática não é muito difícil também
Toroidal cores
ETD-type cores
Toroid from ITL 100 inductor (Wilco Corp). (Remove the thick wire before winding! :-)
Estas são algumas diretrizes gerais dissolução de todos os tipos de núcleos: Você deve usar fio de cobre esmaltado para todos os enrolamentos. Tenha também em mente que quando se trabalha com altas freqüências, a secção eficaz do fio é muito menor do que a um físico, devido à "pele" efeito (o atual concentra-se apenas na parte exterior do fio). Tal como correntes elevadas estão envolvidos aqui, a secção do fio é muito importante, (se você não quiser que o esmalte de fusíveis devido ao calor produzido pelas perdas resistivas do fio e de curto todos os enrolamentos). Uma boa prática é usar vários fios finos, em paralelo, em vez de uma única um espesso. Isso também facilita a dissolução. Por exemplo, seis 0,4 milímetro de diâmetro fios podem constituir um instrumento adequado para uma 300W oferta primária. O mesmo se aplica ao secundário, apesar de a actual é reduzido para que você possa usar menos fios (3 ou 4, por exemplo). De agora em diante, vou referir-se a cada fio compostas como "sinuoso", e para cada um fio fino como "fio". Os fios devem ser rigorosamente ferida. Você deve vento a principal em primeiro lugar, tentando abranger toda a superfície do núcleo e, em
seguida, o secundário sobre ele na direção oposta, para maximizar a inter-dissolução engate. Um bom ponto de partida é usar 4 voltas para cada primária (ou seja, 4 voltas, e um outro centro torneira 4 voltas no mesmo sentido). Para calcular o número de voltas do enrolamento secundário, multiplicar pelo rácio voltas. Por exemplo, se você quiser construir uma + /-30V abastecimento, o rácio é gira 30/13.8 = 2,2 aprox, de forma vento 2,2 x 4 = 8,8 voltas (9 melhores voltas, para superar as perdas diodo) para cada secundário (que é, novamente, 9 voltas, e um outro centro torneira 9 voltas no mesmo sentido). Para começar a dissolução, ter o número de fios finos que você decidiu utilizar (6, por exemplo) no ensino primário, todos juntos. Deixe cerca de 3 ou 4 centímetros para fora do núcleo para facilitar a ligação a bordo e começar a dissolução. Quando você tem ferida COMPLETA 4 voltas, ir para fora do núcleo e cortadas em 3 ou 4 cm. Agora você tem o primeiro primária. Em seguida, iniciar novamente na mesma direção dissolução os outros 4 voltas e no final deixar mais 3 ou 4 centímetros para a conexão. Twist juntos os fios finos de cada enrolamento nas extremidades, para facilitar solda. O verniz do fio destina-se a fornecer isolamento elétrico, assim que você tem para removê-lo nas extremidades para fazer as ligações para o conselho de administração. Certifique-se de retirar cerca de 1 centímetro para o fim em todos os fios que você usa. Você pode fazer isso usando um solvente especial ou com uma lixa e muita paciência ANTES dissolução. A seguir, são fotos de dois modelos de transformadores. A esquerda é um toroidal uma ferida eu próprio me usando o núcleo de uma grande inductor de Wilco Corporation (ITL-501), e é um direito a uma unidade comercial de um fabricante E.U. (2x3: 1, 350W). Ambos trabalharam similarmente.
Left - Home Made Transformer.
Commercial Transformer - Right
Esquerda - Home Made de Transformação. Comercial transformador direito Outras observações O relé permite desligar a alimentação de energia do que o computador remoto (ou "Antena Elétrica" o chefe de unidade. Consumo de energia quando desligado é, então, apenas o portão correntes do MOSFETs (A poucos AN) e da base atual do transistor que controla o relay (alguns UA). Nada de se preocupar com, certamente. Ligue um grande estrangulamento em série com a oferta, dado que esta mudança irá eliminar o ruído que possa interferir com outros aparelhos
eléctricos. Você pode usar o toroid que filtra o +5 V saída de um computador antigo abastecimento. (ver figura a seguir
My system's input choke, obtained from an old PC power supply.
meu contributo estrangulamento do sistema, obtidas a partir de um computador antigo do abastecimento de energia. Todos os cabos, principalmente o lado primário deve ser aferido pesados, a fim de minimizar as perdas e evitar a sobre-aquecimento dos condutores. O PCB faixas devem ser suficientemente espesso, tão breve quanto possível, e reforçada com uma generosa camada de estanho e possivelmente com arame soldado. Coloque os dois fusíveis em carris realizações, uma vez que pode salvar-lhe um monte de cabeça quando você curto-los a solo, etc Eu usei dois norma 6.3A fusíveis. Monte o retificador a diodos e MOSFETs, relativa a um digno heatsink, e tenha em mente que eles devem ser eletricamente isolados. Siga as recomendações habituais heatsink montagem (graxa térmica, etc.) TO220 pacotes são fáceis de manipular.
Detalhe do arranjo MOSFET Observe o isolamento pad (um para todos) e os fios grossos oferta. Isolamento individual almofadas podem ser utilizadas sem qualquer perda de performance. Uso de um aperto bar irá dar melhor condução térmica heatsink para o suporte, mas não mais de apertar, ou o suporte irá dobrar.
-------------------------------------------------- ----------------------------Testes Este projecto lida com bastante grandes potências, de modo que vale bem a pena de passo-a-passo antes de se lamentar testes sopram em todos os seus trabalhos até um microsecond. Para os ensaios, utilizar uma grande fonte de alimentação 12V a 13.8V, limitando a corrente se possível, e capaz de entregar pelo menos 10 a 20 amperes (ver projecto 77). Se você não tem de que, um computador PC PSU irá trabalhar (embora você não terá mais de 80-90W, mas é suficiente para fins de teste e quase indestrutível). Não ligue as empresas com PMS um carro bateria a primeira vez que você teste (que pode ser realmente perigoso!). Um 10A fusível em série com a oferta 12V também é uma boa ideia. (Você não sabe em que medida! ;-) Os cabos a partir do fornecimento de o amplificador deve ser tão breve quanto possível e pesados aferido, para minimizar as perdas. Primeira vez que eu me havia testado o amplificador uma diferença de 1 volt a partir de um lado para o outro no cabo de apenas 1,5 metros: o cabo em si foi dissipação mais de 15W!. Portanto, ao calcular a eficiência, sempre medir a tensão de alimentação apenas a entrada de empresas com PMS para esta conta. Em primeiro lugar, apenas com o chip SG3525 e seus componentes associados (não MOSFETs), verifique se você tem uma muito limpo 12V onda quadrada, em cada saída (180 º fora de fase e não se sobrepõem SEMPRE). Verifique também que quando você liga-sobre o poder, ele começa a partir de 0% a 50% dever ciclo em cerca de um segundo ou dois. Depois de ter presente, você pode montar o MOSFETs. Faça-o em um heatsink, mas esteja ciente de que as guias são conectados ao Escorrer, de modo proporcionar isolamento (mica + arruelas plásticas, as coisas habituais). Depois solda a transformador e assistir a principal forma de onda com um osciloscópio (10:1 usar uma sonda apenas no caso de você ter grandes espigões, a fim de evitar danos ao instrumento). Você deve ter uma onda quadrada de cerca de 25-26V de pico a pico e os picos mais pequena (superação) quanto possível. Trata-eles são mais elevados do que 30V (de terra), você pode tentar re-vento transformador para melhorar o acoplamento. Você também pode reduzir o excesso utilizando a rede snubber mostrado no esquema, apesar de dissipará um pouco de potência (uso 2W resistências e condensadores 100V), portanto, apenas monte-las se for necessário. Uma vez que você tenha uma onda limpa, você pode soldar o retificador e capacitores de saída e ver o que você tem na positivos e negativos carris. Você deve ter a mesma tensão em ambos, e que deveria ser semelhante ao que você calculado. Agora tente carregá-la com potência resistências. Comece com um baixo consumo de energia (cerca de 20W) e observar a mosfets, rectificadores
e transformador com cuidado para ver que eles não aquecer. Também assistir a corrente consumida a partir da oferta 12V. A potência (V x I) deve ser apenas um pouco mais elevada do que a que a carga de saída. (Espere um modo ou de 80% de eficiência). Se tudo correr bem, aumentar a carga (diminuir a sua resistência valor). Os mosfets deverá chegar depois de um tempo quente com cargas pesadas (cerca de 100W), e deverá manter a eficiência elevada (sempre superior a 75-80%). Quando você está totalmente certo de que tudo funciona como esperado, você pode avançar para conectá-lo ao carro fiação elétrica (veja "Instalação procedimentos" parágrafo). Primeira vez que você vai notar uma faísca devido à súbita cobrar dos grandes contributos capacitor, a menos que você conecte um resistor na primeira série (muito boas práticas) para permitir a cobrança é lenta e, em seguida, removê-lo para o funcionamento normal.
-------------------------------------------------- ----------------------------Instalação procedimentos Para sua própria segurança e de automóvel, é muito importante que se preste uma atenção especial ao instalar o suprimento de energia (e amplificador) no seu carro. Estas são algumas recomendações que todos devem seguir atentamente: O fornecimento deve ser levado diretamente a partir da bateria, e não para o rádio ou outros +12 V cabos, como se só golpe ou queimá-las, com o risco de um incêndio no carro. A oferta deve ser de arame adequado secção, cerca de 5 mm de diâmetro (excluindo a cobertura plástica), no mínimo. Um fusível deve ser ligada em série com a oferta fio, tão perto quanto possível da bateria, pois de outra forma, no caso de uma colisão, o fio pode ser curto para terreno, que irá produzir um incêndio. Esta não é uma piada! A bateria pode produzir em quantidade superior a 300 A, que pode queimar praticamente nada em uma fração de segundo. Outra fusíveis devem ser colocados à entrada de +12 V do amplificador, a fim de protegê-la de longo curso. Minha recomendação é a de colocar um valor menor do que o definitivo e testar o amplificador para daqui a alguns dias para ver se ele overheats, etc Por exemplo, um fusível 10-15A podem ser adequadas. A primeira conexão que você tem que fazer para o amplificador está Ground, e que deve ser firmemente aparafusada ao chassis do carro tão próximo quanto possível com o amplificador fio grosso. Note que, se você ligados, por exemplo, o primeiro sinal cabos RCA, e depois o fio +12 V, a entrada capacitores ia tentar cobrar regressam à terra através dos cabos de áudio, possivelmente arruinar o preamplificador da cabeça unidade. --------------------------------------------------
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----------Que regulamenta a alimentação de energia O projeto tem excelentes carga própria regulamentação, e os carris tensão é quase exclusivamente determinado pelo ratio voltas, mas tem intrinsecamente linha zero regulamento (basicamente, é "simplesmente" multiplica a tensão de alimentação com as voltas ratio), embora este não é um problema em um carro, quando a bateria tensão permanece essencialmente constante. Se o resultado obtido tensões são muito elevados e você não pode (ou não querem) modificar os enrolamentos, você pode usar a regulamentação a eles um pouco mais baixo. Por exemplo, eu uso um transformador 3:1 que daria cerca de + /-38V sem regulamentação que é inaceitável para o meu LM3886 fases de ser seguro, assim que eu ter regulamentado a + /26V. Os MOSFETs vai sofrer mais, porém, de forma regular a oferta apenas se estritamente necessário. Você pode instalar o feedback potenciômetro e defini-lo de forma a ter referência zero tensão para desactivar regulação, ou aumentar o seu valor para regular a tensão desejada. NOTA: regulamento irá trabalhar melhor com indutores de saída apenas entre o retificador diodos e os capacitores de saída. 10 a 100 UH com núcleo de ferro em pó e, pelo menos, 8A actual classificação pode ser suficiente. (Eu não usá-los e os meus trabalhos fornecimento fiável, embora eu nunca colocá-la à potência limites). Você também pode melhorar a segurança paralleling mais MOSFETs, de modo que os actuais através deles é partilhada. Isso melhora a eficiência também um pouco, se o total da RDS (a) é reduzido.
-------------------------------------------------- ----------------------------Obtendo + /-12V a partir do SMPS para Preamplifiers Se você precisa para poder opamps para um crossover, equalizador ou preamplificador, você pode obter um simétrico + /-12V (por exemplo) a partir da principal oferta carris, simplesmente com uma resistência, zener e capacitor. (ver figura 1 do Projeto 27). Lembre-se de usar 1 ou 2W resistores e diodos zener. Você pode obter cerca de 25-50 mA isso sem problemas.
-----------------------------------------------------------Informações adicionais ------------------------------------------------------------
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O seguinte material é de pesetas - existem algumas sugestões e informações adicionais, bem como uma versão simplificada do SMPS.
Embora a minha versão da alternância é simplificada, tal não implica que o desempenho é inferior Sergio's original, mas é o resultado das minhas próprias experiências e testes. Podemos estar em lados opostos do planeta, mas houve considerável colaboração durante o desenvolvimento da oferta, e eu já construído e testado a versão mostrado abaixo.
-------------------------------------------------- ----------------------------MOSFETs e térmica Runaway Foi alegado que MOSFETs são imunes térmica de fuga, uma vez que têm um coeficiente de temperatura positivo para a sua "a" resistência. Enquanto isto pode ser parcialmente verdade para uma classe ABamplificador potência, é completamente falsa para uma mudança abastecimento. Por exemplo, um push pull SMPS usando um IRF540 MOSFET um lado 30A chama a plena carga. Se se verificar a ficha, concluímos que RDS (a) é 0,044 Ohm (44 millohms) a 25 graus C, então nós sabemos que ele irá gerar P = R = I2 x 302 x 0,044 = 900 x 0,044 = 39 W pico (por transistor). Em 50 graus (não raro em um carro que tem sido ao sol durante algum tempo), RDS (a) será de cerca de 1,25 vezes o valor em 25 graus (esta é a partir da ficha), ou 0,055 ohms. Power dissipação será agora 49W, de modo a heatsink tem de dispor de maior calor. Nós podemos garantir que o excesso de calor fará com que o heatsink a temperatura subir ainda mais, o que irá aumentar RDS (a), e que irá fazer o heatsink mais quentes, e… BANG
Garantir que você usar paralelismo dispositivos e um bom heatsink irá reduzir a probabilidade de esta forma dramática. Dois MOSFETs compartilhamento da carga dissipará 1 / 4 da potência (cada) de um único dispositivo, e de uma menor resistência térmica para o heatsink também. P = R = I2 x 152 x 0,044 = 225 x 0,044 = 9,9 W de pico (por transistor) - 19,8 W para ambos O poder demonstrado por transístor é o pico - real (RMS) poder (por dispositivo) é metade da que é calculado. A potência total dissipada por ambos os transistores (ou conjuntos de transistores, no caso dos dispositivos paralelo) é mostrado o valor integral, uma vez que quando um dispositivo está "ligado", o outro é o "off" e vice-versa. Naturalmente, a máxima dissipação só irá ocorrer no máximo (contínua) amplificador potência - a vida real requisitos são geralmente um pouco menos, contudo, é essencial que o desenho é capaz de contínuo "pior caso" dissipação de assegurar uma margem de segurança adequadas. Eu recomendo fortemente que você faça os cálculos você mesmo, e certifique-se de que você entenda as implicações.
-------------------------------------------------- ----------------------------Regulamento Normalmente, seria de esperar uma regulamentação como mostrado na Figura 1, porém, usando o feedback controlador de entrada do IC confia demasiado pesadamente sobre a impedância do abastecimento DC linhas. Normalmente, são utilizados indutores de saída (com um adicional "flyback" diodo) para fornecer uma largura de pulso de tensão conversor. A maioria dos sistemas comerciais parecem se utilizar um conversor não regulamentadas, pelo que eu considero que esta vai ser bastante aceitável, na prática. Os testes têm mostrado que até agora com uma carga de cerca de 150 Watts, o regulamento foi quase inteiramente dependente da tensão diminuição da oferta line! Bem como sendo não regulamentada, há um par de outras alterações no circuito. R8 (100 Ohm) é conectado entre o timing capacitor e descarga pinos do controlador IC. Isto introduz um "tempo morto" em que ambas as saídas são desligadas, ea razão para isto é o de assegurar que o poder MOSFET pares nunca podem ser ligadas ao mesmo tempo - isto deve acontecer, uma vontade muito grande fluxo atual (embora para apenas um microsecond ou menos). Desde que eu não uso o extra comutação transistores e maior valor usado portão resistores, os mortos tempo é importante. Eu também aumentou a frequência comutação. Tal como demonstrado, o oscilador interno é executado em aproximadamente 50 kHz (meu protótipo é executado em 54kHz), onde Sergio's original foi projetado para comutação 35kHz. A diferença é determinada pelo resistor IR sobre o pino do controlador, no meu caso, 12k. Regulamento como é óbvio, o circuito muito mais complicada, e como acima se referiu, é a minha versão não regulamentada. Isso irá manter máxima eficiência, e também reduz a dependência em relação a saída filtro capacitores - eles são efectivamente alimentados com quase puro DC a partir do retificador a todos os carregamentos, de modo armazenamento tempo não é um problema. Relativamente pequenos condensadores filtro pode ser utilizado, bem como a saída será ainda bastante limpo. Não é de surpreender que o transforma rácio é muito importante se regulamento não é utilizado. Assumir uma tensão de alimentação de 12V para permitir perdas. Para obter + /-24V, transforma a proporção é 1:2 - para cada turno sobre o primário, vai haver 2 voltas com o secundário. Este é o mesmo que o Sergio da descrição, e as mesmas regras aplicáveis. Ao contrário de uma alimentação normal fornecido com um transformador sinewave, a mudança é uma forma de onda squarewave, de modo que o pico e RMS os valores são os mesmos (em outras palavras, não existe qualquer 1,414 conversão, como seria o caso com uma frequência eléctrica transformador). O problema com isto é que a 12V assumiu a plena carga será 13.8V sob luz ou de carga normal, de modo a tensão será maior do que o esperado. Usando o mesmo transformador como acima (1:2 voltas ratio) a carga não-tensão de
saída será 27,6 volts - certifique-se de que você não exceda a tensão nominal do amplificador!
Figure 9 - Simplified Version of Switching Supply
Uma vez que o transformador é relativamente fácil de vento, não é uma tarefa difícil para desmantelar e adicioná-lo (ou remover) secundário voltas para obter o direito de tensão. O meu protótipo transformador utilizado 5 +5 voltas para o ensino primário, e eu usei 3 vertentes de 0,8 milímetros dissolução fio torcido em conjunto. Há muito espaço no núcleo recomenda, por isso seria fácil de usar a 5 vertentes vez mais baixos para os prejuízos. Note que na supra (Fig. 9), o pesado leva a proceder mostrado substancial atual, e deve ser calibrada em conformidade. Eu não recomendo PCB vestígios ser utilizado, uma vez que a actual envolvidas é simplesmente demasiado elevados. Dado que a densidade de corrente sugeriu PCB faixas é 4,0 A, para um 100 "tu" (0,1 "ou 2,54 mm) acompanhar e, em seguida, para 30A você precisa de uma faixa 0,75" (19 mm) largura! Esta situação é difícil para acomodar a bordo de qualquer
impresso. Eu também eliminou o relé, mas ao custo de uma pequena corrente quando a unidade não está operacional. O SG3525 tem uma parada programada para o pino apenas esta finalidade. Um sinal de que o computador remoto vai virar a cabeça ampères Q1, e remover o sinal de desligar o controlador. Ela se comporta exatamente da mesma maneira como se poder tinha acabado de ser aplicada e que a unidade ficará totalmente operação em cerca de 2 segundos ou menos. Atual dreno quando desligada será de cerca de 1 a 2mA - consideravelmente menor do que o relógio no carro. Bateria quitação não irá ocorrer como resultado desta corrente muito pequena, que pode ser ignorada como insignificante.
-------------------------------------------------- ----------------------------Construção Eu recomendo que uma EDT39 ferrite núcleo é utilizado. Estes são fáceis de vento, e são capazes de cerca de 350W de saída. Tenha em mente que isto representa uma considerável corrente bateria em pleno poder, na ordem de 30 a 35 ampères! Heavy transformador enrolamentos e fornecimento cabos são essenciais, e os contributos filtro deve ser capaz de resistir a essa corrente sem saturação do núcleo. O antigo para estes núcleos é bastante grande, e você pode decidir o corte de montagem seções completamente desativado. Não esquecer que o transformador deve ser montado de algum modo, porém, por isso, sugiro que você tem um plano. Nesta fase, só estou experimentando, e não têm um plano. Estou disposto a dar detalhes da solução quando eu realmente ter um. Todos os comentários anteriores de Sergio's aplica a esta versão, por isso certifique-se de ler o seu material completamente. Não me proponho a abranger as mesmas instruções de novo, uma vez que Sérgio já fez um excelente trabalho.
-------------------------------------------------- ----------------------------Protótipo Testes Eu tenho feito alguns testes iniciais, mas ainda não conectados a ponte e capacitores de saída. Com o que foi destinado a ser 12 +12 voltas sobre o secundário, eu aceitavelmente obteve uma onda limpa com alguns exageram com o secundário descarregado. Saída de tensão era de cerca de 38V pico e, por isso, obviamente tinha um turno mais do que eu pensei que eu fiz (entrada de tensão foi 14V DC). Eu não posso sublinhar fortemente o suficiente para que a dissolução processo é crítico para o sucesso do seu transformador, e você deve esperar ter um casal de tentativas antes de obtê-lo exactamente. O pequeno número de voltas necessárias torna muito mais fácil do que isto seria possível de outro modo.
