Перш ніж іти далі, треба розправитися з перешкодами. А вони чималі! Одним з джерел перешкод є трансформатор. Він створює навколо себе досить потужне магнітне поле (це насправді його поля розсіювання), яке наводить напруга у всіх провідниках, які опинилися поруч. Способів боротьби з цим – два, і використовувати їх можна одночасно. Один із способів – видалення трансформатора від ланцюгів, в яких він може створити перешкоди. Це малосигнальні і високоомні ланцюга: входи, попередні підсилювачі, регулятори гучності-тембру. Оскільки розміри корпусу підсилювача зазвичай обмежені, то далеко відсунути трансформатор не завжди вдається. При цьому, може допомогти орієнтація трансформатора: поворот його навколо вертикальної осі (для броньовий і стрижневий конструкцій). Потрібна орієнтація знаходиться експериментально. Інший спосіб – екранування трансформатора. У промисловій апаратурі для цього використовуються спеціальні екранують накладки. В аматорській практиці виготовити хороший екран не так вже просто. Екран, виготовлений з магнітного матеріалу (сталь, жерсть) зазвичай набагато більш ефективний, ніж немагнітний (мідь, латунь).

Іншим джерелом перешкод є дроти. Великий імпульсний струм зарядки конденсаторів фільтра протікає по проводах, що йдуть від мережі до трансформатора, від трансформатора до випрямляча і від випрямляча до фільтру. І ці дроти є гарною антеною, яка випромінює перешкоди. А ток великий. І спектр перешкод широкий. Перешкоди, випромінюються не тільки проводами, а й доріжками друкованої плати (особливо, при невдалої розводці). Тому робити блок живлення на одній платі з підсилювачем потрібно акуратно. До речі, і самі діоди можуть випромінювати перешкоду – ток адже крізь них проходить. Значить і їх треба правильно розміщувати (Поряд і паралельно один одному, щоб компенсувати взаємне випромінювання).

У цих перешкодах погано не тільки те, що вони великі. Погано ще й те, що вони створюються струмом навантаження, тобто збігаються з сигналом, тому сприймаються не як звичайні перешкоди (шум, фон тощо), масковані сигналом, а змінюють сам сигнал, збільшуючи, наприклад, гармонійні і інтермодуляційні спотворення.

Екранування проводів, як правило, малоефективне. Особливо, якщо екранувати кожен дріт по-окремо. Набагато кращі результати дає скручування проводів. Звичайно, скручені дроти потім можна і заекранувати, але результат того не варто, а ось товстий кабель, утворений проводами, екраном і його ізоляцією дуже незручний в роботі.

Рис. 34

Деякі рекомендують спосіб (насправді дуже слабкий) боротьби з цими перешкодами – введення котушок індуктивності, “гальмують” імпульси зарядного струму конденсаторів (рис. 33).

Ось як змінюється вид струму випрямляча в залежності від індуктивності котушки (рис. 34). Чим ширші імпульси і менш круті їх фронти, тим краще – у них більш вузький спектр.

Введення котушок допомагає, але мало – спектр струму все одно залишається досить широким (рис. 35). При індуктивності 10 мГн вже помітно деяке поліпшення: починаючи з 10-ї гармоніки (це частота 1 кГц) її струм не перевищує 100 мА. Але виникають нові проблеми. По-перше, зменшення струму зарядки конденсаторів збільшує просідання напруги (конденсатори не встигають зарядитися зменшеним струмом). При індуктивності понад 10 мГн просадка від дії котушки починає переважати серед усіх інших причин. По-друге, зробити котушку 10 мГн на ток більше 10 ампер непросто. Вона буде мати досить великий розмір і ціну. По-третє, котушка зі струмом сама створює велику магнітне поле, яке дає перешкоди …

Так що введення котушки – не вихід, тому котушки застосовуються тільки в підсилювачах класу А, де

Рис. 35

струм, споживаний від джерела живлення, не змінюється (особливо в лампових, в них ток набагато менше). А в “масових” підсилювачах котушки більше створюють проблем, ніж приносять користі.

І ще. Найчастіше (і це правильно) на платі підсилювача ставлять додаткові електролітичні конденсатори (я про них ще розповім). Але ці конденсатори є “частиною” загальної ємності фільтра, і через них теж тече імпульсний струм. Тому навіть якщо блок живлення відділений від підсилювача і заекранірован, то у перешкод є лазівка ​​потрапити в підсилювач.

Розвитком ідеї з котушками служить схема, показана на рис. 36. На ній пунктиром обведений блок живлення, який добре заекранірован. При цьому трансформатор, випрямляч і конденсатори фільтру використовуються ті ж, які використовувалися б і при звичайному блоці живлення. Але перед навантаженням (вже зовні) встановлений ще один комплект конденсаторів СЗ і С4. Тут функції конденсаторів поділяються: С1 і С2 фільтрують пульсації, забезпечуючи практично постійна напруга. Їх місткість повинна бути приблизно такою ж, як і конденсаторів в “звичайному” блоці (рис.

9, 10), ну може десь у 1,5 … 2 менше. СЗ і С4 підживлюють навантаження на піках гучності і пропускають через себе струм навантаження (С1 і С2 останніх двох функцій добре виконувати не можуть – заважають котушки не допускають змін струму), тому їх ємність теж повинна бути великою. Виходить, що це непроста й недешева схема, і сенс її застосовувати з’являється тільки для досить якісних підсилювачів.

Ще одним рішенням є використання замість звичайних котушок дроселів насичення. Однак такі дроселі знову ж самі є джерелами перешкод. Крім того, їх правильно сконструювати – дуже непроста справа. Тому висновок простий: котушки індуктивності не допоможуть у боротьбі з перешкодами і пульсаціями, а швидше створять нові проблеми.

В результаті основний спосіб боротьби з перешкодами – пасивний:

1. Всі дроти, по яких йде імпульсний струм, повинні бути як можна коротше.

2. І їх потрібно звивати разом – тоді магнітні поля прямого і зворотного проводів взаємно компенсуються (але, на жаль, не до кінця).

3. Прокладати ці дроти потрібно подалі від вхідних ланцюгів підсилювача.

4. І ні в якому разі не пускати поруч силові та вхідні дроти.

Іноді всіма цими заходами домогтися прийнятного рівня перешкод не вдається, хороші результати дає тільки повне екранування всього блоку живлення, але це теж не так просто зробити.

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