Початкова схема джерела живлення показана на малюнках 19 і 20. Це насправді одна і та ж схема, просто в одному випадку трансформатор має дві роздільні однакові вторинні обмотки, в іншому

Рис. 19

відвід від середньої точки вторинної обмоткі.Разніци немає ніякої абсолютно! Але якщо обмотки окремі, то їх треба правильно сфазіровать – початок (на схемі початок обмотки позначається крапкою) однієї з’єднати з кінцем іншого. Якщо кінці обмоток ніяк не помічені, то найпростіше вчинити так. З’єднуємо обмотки довільно, (але до них поки нічого не підключаємо), включаємо трансформатор в мережу і вимірюємо напруга на вийшла подвійний обмотці між точками “а” і “б”. Природно, напруга змінна. Якщо вийшло щось дуже маленьке, менше пари вольт (а в ідеалі повинен бути нуль), значить, помилка вийшла, і кінці однієї з вторинних обмоток (любой) треба поміняти місцями. Якщо ж напруга а-б велике (подвоєне напруга кожної з окремих обмоток), то все ОК. Якщо вторинна обмотка має висновок від середньої точки, то єдине, в чому можна помилитися – переплутати дроти, що йдуть від обмоток. Якщо є такий шанс, то краще підстрахуватися: виміряти напруги (до підключення трансформатора в схему) між центральним відведенням і кінцями обмоток. Обидва напруги повинні бути однакові. Якщо розрізняються (вдвое!), то переплутані висновки. Тоді перебираємо всі три дроти, що йдуть від вторинний-ки, і кожен раз вимірюємо. Як вийшли два однакових напруги, то все, середній висновок знайдено!

Важливий момент. Слід чітко розділяти поняття: “загальний провід схеми”, “корпус”, “заземлення”. Справа в тому, що всі ці терміни успішно використовуються для позначення загального дроти схеми. Це відбувається тому, що найчастіше загальний провід електрично з’єднується з корпусом пристрою, а корпус в свою чергу іноді заземлюється. Тобто всі ці точки виявляються з’єднані разом, і виходить, що вони всі “трошки одне і те ж”. Якщо підходити строго, заземлення це процес з’єднання з матінкою-землею. А також назва проводів і шин, якими це роблять. І

позначається воно ось так:. З’єднання з корпусом

позначається так: J Але в реальності корпус з’єднується зі схемою тільки в одній точці, і про це дивимося нижче. Із землею ж схема може взагалі не з’єднуватися (і при цьому відмінно працювати). А от загальна точка схеми існує завжди і з нею завжди багато чого з’єднується. Тому ця сама загальна точка на схемах часто позначається знаком “корпус” або, як у мене, знаком “земля”. Більш того, іноді для зменшення перешкод використовують так зване поділ землі. Це означає, що малопотужні і вхідні кола мають свою загальну точку, а потужні вихідні – свою. І ці спільні точки з’єднані між собою невеликим (одиниці Ом) опором. Так от, для таких ось окремих земель немає спеціального позначення, і можуть бути використані самі різні значки. Особисто я віддаю перевагу знак “земля” для потужних ланцюгів і знак “корпус” для малопотужних. А за правилами вони все взагалі позначаються однаково і іноді зрозуміти, що до чого підключено досить складно.

Отже, словом “земля” і знаками – ^ L-і _L я позначаю загальну точку схеми, а про з’єднання з корпусом і заземлення дивимося другу частину книги.

Тепер про призначення елементів.

Трансформатор перетворює змінну напругу мережі з 220 вольт в те, що нам потрібно. Тільки пам’ятайте, що і 220 вольт, і ту напругу, яка вказується на вторинній обмотці – це всі діючі значення. А після випрямлення і фільтрації конденсаторами вийдуть амплітудні. Головним параметром трансформатора є його номінальна потужність і напруги і струми вторинних обмоток. Давайте вважати, що наш трансформатор спеціально виготовлений для нашого підсилювача і має тільки потрібні обмотки (якщо є ще якісь обмотки, і вони використовуються, то просто не будемо їх зараз враховувати, а врахуємо лише в кінці при виготовленні трансформатора, врахувавши збільшення його потужності за рахунок додаткових обмоток). Ця потужність, а також напруги і струми обмоток повинні відповідати тій потужності, яку ми хочемо отримати від підсилювача з урахуванням втрат енергії в ньому самому.

речі, поширена помилка, що якщо взяти трансформатор подвоєною (по відношенню до необхідної) потужності, то грітися він буде вдвічі менше і від нього буде менше тепла всередині підсилювача. Тут існує плутанина в поняттях – температури перегріву і кількості тепла. Температура перегріву – це наскільки градусів трансформатор гаряче, ніж повітря (в тому корпусі, де він встановлений). Вона залежить від потужності, виділяється на трансформаторі (його нагрівання), і від площі поверхні трансформатора (його охолодження). Зрозуміло, що при одній і тій же виділюваної потужності, трансформатор з меншою площею поверхні (менше потужний) буде гаряче. Порівняйте (напевно, все ж не на дотик!) Температуру 40-ватного паяльника і температуру 40-ватного монітора. Монітор відчутно холодніше. Тому, що його площа більша, і охолоджується він інтенсивніше. Але обидва цих предмету нагрівають кімнату однаково, виділяючи потужність 40 Вт кожну секунду! Просто монітор виробляє багато теплого повітря, а паяльник – мало, але гарячого. Точно також і температура поверхні потужного трансформатора буде менше, ніж малопотужного, але кількість тепла, створюваного ними (тобто наскільки вони будуть гріти підсилювач зсередини) буде практично однаково. Насправді більше потужний трансформатор буде дійсно менше грітися – адже діаметри проводів обмоток у нього менше, менше і їх опору. Але насправді через те, що в обмотках течуть імпульсні струми, зниження нагрівання при підвищенні потужності буде невеликим.

Яким чином потрібно вибирати потужність трансформатора, поговоримо пізніше.

Запобіжник F1 в ланцюзі первинної обмотки – річ обов’язкова! Струм спрацьовування запобіжника:

5000 мкФ напруга живлення “просаджувати” до 19,5 вольт, тому на навантаження приходило максимум 19,5-4 = 14,5 вольт неспотвореного сигналу (тут dUmin = 4 В). При збільшенні ємності до 15000 мкФ отримали мінімум 21,9 вольта живлення і 17,9 вольт на навантаженні. Це відповідає збільшенню максимальної вихідної потужності підсилювача з 30 до 40 Вт Природно, що 15000 мкФ – розумне значення ємності.

І ще важливий момент. Заряд конденсаторів відбувається не миттєво, його швидкість обмежена. А обмежує її якість трансформатора: опір його обмоток і індуктивність розсіювання. Якщо взяти трансформатор получше, з меншими опорами і індуктивністю, то вийде ось що: швидкість заряду збільшиться, але, оскільки кількість електрики, запасаемого в конденсаторах залишиться тим же, а заряджатися вони стануть швидше, то підвищиться ток заряду. Тобто імпульси зарядного струму будуть коротшими і більше. А більший струм викличе більше падіння напруги на опорі обмоток трансформатора. Так що хоч опір обмоток зменшиться, струм через них зросте, і просадки залишаться приблизно ті ж самі. Це справедливо для конденсаторів досить великої ємності, але саме такі ємності і використовуються в підсилювачах. Точно також з цієї самої причини практично не відбудеться зменшення нагрівання трансформатора, про що я говорив вище. Прикро, так? Так що, підвищуючи якість і потужність (тобто ціну) трансформатора, сильно просадки не знизити.

Про робочу напругу конденсаторів фільтра дивимося в кінці.

Джерело: Рогов І.Є. Конструювання джерел живлення звукових підсилювачів. – Москва: Инфра-Інженерія, 2011. – 160 с.