Alimentation pour amplificateur de voiture, 12/±20 volts 70 watts. Schéma, description

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Alimentation pour amplificateur de voiture, 12/±20 volts 70 watts. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique

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La tension d'alimentation du réseau de bord d'une voiture particulière est de 12 V. Si l'on règle la résistance du système de haut-parleurs à 4 Ohms, alors la puissance maximale pouvant être obtenue avec une telle tension d'alimentation sera de 36 W. Il s'agit du maximum le plus théorique, en supposant une connexion en pont de l'amplificateur et une résistance nulle des transistors de l'étage de sortie à l'état ouvert, c'est-à-dire pratiquement pour un amplificateur à impulsions numériques.

Pour un amplificateur analogique, la puissance maximale ne dépassera pas 20 W par canal une fois ponté.

Pour obtenir plus de puissance, il est nécessaire soit d'utiliser un étage de sortie d'impulsions qui génère un signal audio à l'aide de la méthode de modulation de largeur d'impulsion, soit de réduire l'impédance du système de haut-parleurs. Dans le premier cas, le son contiendra également une composante ultrasonique provenant de PWM. Des mesures plus complexes seront nécessaires pour lutter contre la distorsion du signal.

Dans le second cas, la résistance de la bobine acoustique sera déjà comparable à la résistance des fils qui y vont, ce qui, en général, peut annuler de telles mesures. Il existe un autre moyen : organiser un supplément de tension dans l'étage de sortie en redressant le signal de sortie et une grande capacité de stockage. Mais ce n'est pas non plus très bon, car il est difficile d'obtenir une réponse en fréquence suffisamment linéaire et la dépendance du coefficient de transmission de puissance sur l'amplitude du signal d'entrée peut être inégale.

Bien entendu, toutes les mesures énumérées ci-dessus pour augmenter la puissance de sortie d'un amplificateur alimenté par une source basse tension ont le droit d'exister et, si elles sont effectuées avec soin et compétence, donnent de bons résultats. Mais il existe un moyen plus traditionnel d'augmenter la puissance de l'ULF - simplement en augmentant sa tension d'alimentation à l'aide d'un convertisseur de tension, et même en organisant une alimentation bipolaire avec celui-ci.

Cette méthode vous permet d'utiliser dans une voiture non pas une version automobile de compromis de l'ULF, mais presque tous les circuits ULF utilisés dans les équipements fixes, capables de fournir une qualité sonore nettement meilleure que les circuits sophistiqués des puissants auto-VLF, avec des amplificateurs de tension sur les condensateurs. et des systèmes d'enceintes à faible impédance, car quoi qu'en dise tout amateur de haut de gamme, le meilleur son provient d'une simple cascade à tube unique sans circuits de feedback et avec une sortie à haute impédance. Mais c’est bien sûr l’autre extrême.

Quel que soit le circuit de l'ULF « classique » que vous envisagez d'utiliser dans une voiture, il nécessite un convertisseur de tension d'alimentation. Ce convertisseur doit produire une tension bipolaire accrue, dans ce cas ±20 V avec un courant de sortie allant jusqu'à 4 A. Une telle source d'alimentation pourra alimenter un ULF avec une puissance de sortie allant jusqu'à 60-70 W, réalisé selon à un circuit traditionnel.

Le diagramme schématique du convertisseur est présenté sur la figure. Le schéma est en grande partie standard. L'oscillateur maître avec un circuit PWM pour stabiliser la tension de sortie est réalisé sur le microcircuit A1. La fréquence nominale de génération est d'environ 50 kHz (régulée par la résistance R3). La tension de référence de la sortie est fournie à l'entrée du comparateur (broche 1) et, en fonction de la tension sur la broche 1, le comparateur modifie la largeur des impulsions générées par le microcircuit afin de maintenir la tension de sortie stable. La valeur de la tension de sortie est réglée avec précision en coupant la résistance R8, qui générera cette tension de mesure.

(cliquez pour agrandir)

Le circuit VD1-C3-R4-R5 forme un circuit de démarrage progressif.

Les impulsions antiphase de sortie sont retirées des broches 8 et 11 de A1 pour être fournies aux étages de sortie, mais ici elles vont d'abord au pilote du transistor de sortie sur la puce A2. La tâche de ce microcircuit est d'amplifier la puissance de ces impulsions, car il utilise de puissants transistors à effet de champ à faible résistance à canal ouvert. De tels transistors ont une capacité de grille importante. Pour assurer une vitesse d'ouverture suffisante des transistors, il est nécessaire d'assurer la charge et la décharge les plus rapides possibles des capacités de leurs grilles, c'est à cela que sert le driver sur A2.

Les gros condensateurs C6 et C7 sont installés le long du circuit de puissance, ils doivent être soudés avec un fil épais directement au point de prise de l'enroulement primaire du transformateur.

Pour l'option qui fournit une tension d'alimentation bipolaire (comme dans le schéma), l'enroulement secondaire a une prise au milieu. Cette prise est connectée au fil commun via l'inductance L2. Un redresseur est réalisé à l'aide de diodes VD2-VD5 (diodes Schottky), fournissant des tensions positives et négatives. Dans un circuit à alimentation unique, l'enroulement secondaire n'a pas de prise et la borne négative du pont redresseur doit être connectée à un négatif commun. Dans ce cas, si une tension de 40V est requise, la résistance de la résistance R9 doit être doublée par rapport à celle indiquée sur le schéma.

Comme base pour le transformateur, un transformateur soigneusement démonté et déroulé de l'alimentation d'un ancien téléviseur couleur des modèles de la ligne 3-USTST est utilisé. Il convient de noter que le noyau du transformateur y est collé assez fermement et que toutes les tentatives pour séparer ses moitiés ne se terminent pas par un succès. En ce sens, à mon avis, il est préférable d'avoir deux de ces transformateurs (heureusement, il existe désormais de nombreuses alimentations inutiles MP-1, MP-3, etc.). Pour un transformateur, coupez le cadre ainsi que le bobinage et retirez-le. Il ne reste que le noyau qui, sans cadre ni enroulement, peut être divisé beaucoup plus facilement et plus efficacement. Pour le deuxième transformateur, cassez et cassez soigneusement le noyau afin de ne pas endommager le châssis. Grâce à cette « barbarie », vous obtenez un bon noyau et un bon cadre.

Parlons maintenant du bobinage. L'enroulement doit contenir un courant important, il nécessite donc un fil épais. Pour enrouler l'enroulement primaire, un fil PEV 0,61 plié en trois est utilisé. Pour le secondaire, le même fil, mais plié en deux. L'enroulement primaire est de 5+5 tours, l'enroulement secondaire est de 10+10 tours.

La bobine L1 n'est pas une bobine, mais un tube de ferrite posé sur un fil. L2 - 5 tours de PEV 0,61 pliés en trois sur un anneau en ferrite de diamètre 28 mm.

Les transistors rares FDB045AN peuvent être remplacés par d'autres, et le choix est assez large, puisqu'une tension drain-source maximale d'au moins 50 V est requise, un courant de drain d'au moins 70 A et une résistance ouverte du canal 8 d'au plus 0,01 Ohm. En utilisant ces paramètres, vous pouvez sélectionner un grand nombre de candidats de remplacement, c'est-à-dire presque tous les transistors FET pour les commutateurs d'allumage automobiles et autres.

Condensateurs C11 et C12 pour une tension non inférieure à 25 V, les condensateurs restants pour une tension non inférieure à 16 V.

Auteur : Gorchuk N.V.

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