1 Общий раздел
Введение
Разрабатываемый электронный прибор, о котором пойдет речь, предназначен для питания звукового усилителя мощности 1,5 кВт.
В отличие от традиционных линейных источников питания, предполагающих гашение излишнего нестабилизированного напряжения на проходном линейном элементе, импульсные ИП используют иные методы и физические явления для генерации стабилизированного напряжения, а именно: эффект накопления энергии в катушках индуктивности, а также возможность высокочастотной трансформации и преобразования накопленной энергии в постоянное напряжение. Существует три типовых схемы построения импульсных ИП: повышающая (выходное напряжение выше входного), понижающая (выходное напряжение ниже входного) и инвертирующая (выходное напряжение имеет противоположную по отношению к входному полярность).
Важным технологическим преимуществом импульсных ИП является возможность построения на их основе малогабаритных сетевых ИП с гальванической развязкой от сети для питания самой разнообразной аппаратуры. Такие ИП строятся без применения громоздкого низкочастотного силового трансформатора по схеме высокочастотного преобразователя. Это, собственно, типовая схема импульсного ИП с понижением напряжения, где в качестве входного напряжения используется выпрямленное сетевое напряжение, а в качестве накопительного элемента — высокочастотный трансформатор (малогабаритный и с высоким КПД), со вторичной обмотки которого и снимается выходное стабилизированное напряжение (этот трансформатор обеспечивает также гальваническую развязку с сетью).
Обзор существующих аналогов
1.2.1 Импульсный источник питания для УМЗЧ.
Для энергообеспечения усилителей мощности звуковой частоты (УМЗЧ) широкое распространение получили импульсные источники питания (ИИП). Такие ИИП должны иметь высокий КПД, обеспечивать постоянство выходных напряжений во всем интервале токов нагрузки, содержать эффективную защиту от замыканий и перегрузок на выходе, иметь малые пульсации выходного напряжения и обладать малыми массой и габаритами. Кроме того, такие ИИП обычно должны работать на частоте преобразования не только выше диапазона звуковых частот, чтобы пользователь не слышал посторонние звуки, но и выше полосы частот УМЗЧ для предотвращения интермодуляции в усилителе на ультразвуковой частоте. При включении некоторые виды
нагрузки способны кратковременно потреблять больший ток, превышающий номинальную потребляемую мощность вдвое, поэтому ИИП должен выдерживать это без срабатывания системы защиты от перегрузки по току.
Основные технические характеристики:
Число фаз питающей сети переменного тока………………………………..1
Частота питающего напряжения, Гц…………………………………40-400
Частота преобразования, кГц………………………………………………70
Постоянное стабилизированное выходное напряжение, В……………2x50
Номинальная мощность нагрузки источника питания, Вт………………200
Максимальная кратковременная мощность нагрузки, Вт………………400
Максимальный ток одного выхода, А, не более……………………………4
Минимальный ток одного выхода, А, не менее…………………………0,3
Амплитуда пульсаций выходного напряжения, мВ, не более……………10
Максимальный КПД при номинальной мощности нагрузки, %…………88
Диапазон температуры воздуха при работе источника питания, °С …………………………………………………………………………+10..+40
Напряжение питающей сети переменного тока, В………220 (+15…-20%)
Нагрузка каждого выхода ИИП должна потреблять ток не менее 0,3 А для обеспечения нормального функционирования дросселя групповой стабилизации. Многие современные усилители мощности звуковой частоты потребляют в режиме отсутствия входного сигнала примерно такой ток. Отсутствие нагрузки на одном из выходов ИИП является нештатным режимом. От этого компоненты ИИП не выйдут из строя, однако при подключении нагрузки к одному из выходов напряжение на ней существенно снизится, а напряжение на другом выходе на столько же возрастет. Отчасти причиной этого будет нарушение процесса перераспределения напряжений дросселем групповой стабилизации.
Аналог взят из электронного адреса http://issh.ru/scheme/istochnik-pitanija-dlja-umzch