محولات ل UMZCH

واحدة من تصاميم راديو الهواة الأكثر شعبية هي مكبرات الصوت السلطة UMZCH. للاستماع عالي الجودة لبرامج الموسيقى في المنزل ، غالبًا ما يستخدمون مضخمات صوت استريو قوية إلى حد ما ، 25 ... 50 واط / قناة.

ليست هناك حاجة إلى مثل هذه الطاقة الكبيرة على الإطلاق من أجل الحصول على حجم كبير جدًا: يسمح مكبر الصوت الذي يعمل بنصف الطاقة بصوت أنظف والتشوهات في هذا الوضع ، وحتى أفضل UMZCH لديهم ، فهي غير مرئية تقريبًا.

من الصعب للغاية تجميع وإعداد UMZCH قوي جيد ، ولكن هذا البيان صحيح إذا تم تجميع مكبر للصوت من أجزاء منفصلة - الترانزستورات ، المقاومات ، المكثفات ، الثنائيات ، وربما حتى مكبرات الصوت التشغيلية. يمكن القيام بهذا التصميم بواسطة هواة راديو مؤهلين بشكل كافٍ ، قاموا بالفعل بتجميع أكثر من مكبّر صوت واحد أو مضخمين ، يحترقون في التجارب الأولى وليس كيلوغرام واحد من ترانزستورات الخرج القوية.

الدوائر الحديثة تتجنب مثل هذه المواد ، والأهم من ذلك ، التكاليف المعنوية. لتجميع UMZCH قوية بما فيه الكفاية وعالية الجودة ، يمكنك شراء دائرة أو اثنين من الدوائر الدقيقة وإضافة بعض الأجزاء السلبية إليهما ولحام كل ذلك على لوحة دوائر مطبوعة صغيرة ، والرجاء ، قبل UMZCH ، والتي ستعمل فورًا بعد التبديل.

جودة التشغيل ستكون جيدة جدا. بالطبع ، لن يكون من الممكن الحصول على صوت "أنبوب" ، لكن العديد من مكبرات الصوت ، وخاصة مكبرات الصوت الصينية ، ستترك في الخلف. مثال حي على مثل هذا الحل لمشكلة الصوت عالي الجودة يمكن اعتباره رقاقة TDA7294.

يحتوي فولطية الإمداد الثنائي القطب للدائرة الصغيرة على مجموعة كبيرة جدًا من ± 10 ... ± 40 فولت ، مما يسمح لك بالحصول على الطاقة من الدائرة الصغرى التي تزيد عن 50 واط عند حمولة تبلغ 4Ω. إذا لم تكن هذه الطاقة مطلوبة ، فما عليك سوى خفض جهد التيار الكهربائي قليلاً. تتكون مرحلة إخراج مكبر الصوت من الترانزستورات ذات التأثير الميداني ، والتي تضمن جودة صوت جيدة.

من الصعب جدًا تعطيل الشريحة. مرحلة الإخراج لديها حماية ضد ماس كهربائى ، بالإضافة إلى ذلك هناك أيضا الحماية الحرارية. تعمل الرقاقة ، باعتبارها مكبر للصوت ، في الفئة AB ، وكفاءتها 66 ٪. لذلك ، من أجل الحصول على طاقة خرج قدرها 50 وات ، ستكون هناك حاجة إلى مصدر طاقة بقوة 50 / 0.66 = 75.757 واط.

يتم تثبيت مكبر للصوت تجميعها على المبرد. لتقليل أبعاد الرادياتير ، ليس سيئًا على الإطلاق أن تتم إزالة الحرارة من الرادياتير بواسطة مروحة. لهذه الأغراض ، يعد مبرد الكمبيوتر الصغير ، على سبيل المثال ، من بطاقات الفيديو ، مناسبًا تمامًا. يظهر تصميم مكبر للصوت في الشكل 1.

الشكل 1. مكبر للصوت على رقاقة TDA7294

تجدر الإشارة إلى ميزة صغيرة لرقاقة TDA7294. لجميع الدوائر الدقيقة القوية ، يتم توصيل الجزء الخلفي المعدني مع وجود ثقب للتوصيل بالرادياتير بسلك دائرة مشترك. هذا يسمح لك بإصلاح الشريحة على الهيكل المعدني للمكبر بدون شريط عازل.

على شريحة TDA7294 ، يتم ربط هذا المثبت كهربائياً بالمحطة السالبة لمصدر الطاقة ، الطرف 15. لذلك ، من الضروري وجود حشية عازلة مع عجينة موصلة للحرارة KPT-8. من الأفضل أن يتم تثبيت الدائرة الصغيرة على الرادياتير دون وضع أي شيء على الإطلاق ، فقط مع عجينة توصيل الحرارة ، ويكون الرادياتير معزولًا عن الجسم (السلك المشترك) للمكبر.

الشكل 2. نموذجي TDA7294 التبديل الدائرة

يمكن قول الكثير عن مضخمات الصوت على شريحة TDA7294 ، وهذه الأسطر القليلة التي تمت كتابتها أعلاه لا تدعي على الإطلاق أنها معلومات كاملة. يتم ذكر هذا المضخم فقط لإظهار مقدار الطاقة التي قد يحتاجها المحول ، وكيفية تحديد المعلمات الخاصة به ، لأن المقالة تسمى "المحولات لـ UMZCH".

غالبًا ما يحدث أن يبدأ البناء في إنشاء نماذج أولية ، يتم إنتاج الطاقة من مصدر طاقة المختبر. في حالة نجاح المخطط ، يبدأ كل عمل "النجارة" الباقي: يتم صنع العلبة أو استخدام واحدة مناسبة من جهاز صناعي مشابه. في نفس المرحلة ، يتم تصنيع مصدر الطاقة واختيار محول مناسب.

فما نوع المحولات اللازمة؟

تم حساب أعلى قليلاً من أن قوة مصدر الطاقة يجب أن تكون على الأقل 75 واط ، وهذا فقط لقناة واحدة. ولكن أين يمكنك أن تجد مكبر للصوت أحادي الصوت الآن؟ الآن هذا هو على الأقل جهاز ثنائي القناة. لذلك ، بالنسبة لخيار الاستريو ، يلزم وجود محول بقدرة لا تقل عن مائة وخمسين واط. في الواقع ، هذا ليس صحيحا تماما.

قد تكون هناك حاجة إلى مثل هذه القوة الكبيرة فقط إذا تم تضخيم إشارة الجيبية: فقط تغذية الجيبية إلى المدخلات والجلوس ، الاستماع. ولكن من غير المرجح أن يكون الاستماع الطويل لطنين رديء حزين. لذلك ، عادة ما يستمع الأشخاص العاديون إلى الموسيقى أو يشاهدون الأفلام بصوت. هذا هو المكان الذي يؤثر فيه الفرق بين الإشارة الموسيقية وموجة الجيب الصرفة.

ليست الإشارة الموسيقية الحقيقية من الجيب ، بل هي مزيج من القمم الكبيرة قصيرة المدى والإشارات طويلة المدى من الطاقة المنخفضة ، وبالتالي فإن متوسط ​​الطاقة المستهلكة من مصدر الطاقة أقل بكثير.

الشكل 3. قوة الصوت الفعلية. المستويات المتوسطة (الخط الأصفر) لإشارات الصوت الجيبية والحقيقية في نفس المستويات القصوى

كيفية حساب امدادات الطاقة UMZCH

ترد منهجية حساب مزود الطاقة في المقالة "حساب مزود الطاقة لمضخم الطاقة" ، والتي يمكن العثور عليها على الرابط ،

توفر هذه المقالة اعتبارات لاختيار معلمات وحدة تزويد الطاقة ، حيث يمكنك أيضًا تنزيل البرنامج لحساب مورد الطاقة مع مراعاة ميزات برامج الموسيقى المستنسخة. يعمل البرنامج دون تثبيت في النظام ، فقط قم بفك ضغط الأرشيف. يتم حفظ نتائج البرنامج في ملف نصي يظهر في المجلد حيث يوجد برنامج الحساب. تظهر لقطات البرنامج في الشكلين 4 و 5.

الشكل 4. إدخال البيانات في برنامج الحساب

تم إجراء الحسابات لإمدادات الطاقة التي تم تجميعها وفقًا للمخطط الموضح في الشكل 5.

الشكل 5. امدادات الطاقة UMZCH. نتائج الحساب

وبالتالي ، للحصول على مكبر للصوت ثنائي القناة 50 وات مع حمولة 4Ω ، يلزم وجود محول بقوة 55 واط. متعرج ثانوي بنقطة وسط بجهد 2 * 26.5V مع تيار حمولة 1A. من هذه الاعتبارات ، يجب عليك اختيار محول ل UMZCH.

يبدو أن المحول تبين أنه ضعيف إلى حد ما. لكن ، إذا قرأت بعناية المقالة المذكورة أعلاه ، فكل شيء يسير في مكانه الصحيح: يقول المؤلف بشكل مقنع بما يكفي للمعايير التي يجب مراعاتها عند حساب مزود الطاقة UMZCH.

يمكنك هنا طرح سؤال العداد على الفور: "وإذا كانت قوة المحول في متناول اليد ستكون أكبر من الحساب؟". نعم ، لن يحدث أي شيء سيء ، فقط المحول سيعمل بقلوب ، ولن يجهد بشكل خاص ويزداد سخونة. بطبيعة الحال ، يجب أن تكون الفولتية الإخراج المحول هي نفسها تلك المحسوبة.

الطاقة الكلية للمحول

ليس من الصعب ملاحظة أنه كلما كان المحول أقوى ، زاد حجمه ووزنه. وهذا ليس مفاجئًا على الإطلاق ، لأنه يوجد شيء مثل الطاقة الكلية للمحول. بمعنى آخر ، كلما كان المحول أكبر وأثقل ، زادت قوته ، زادت قوة الحمل المتصل باللف الثانوي.

حساب القوة الكلية بالصيغة

لتحديد الطاقة الكلية للمحول ، يكفي قياس الأبعاد الهندسية للماس مع مسطرة بسيطة ، وبعد ذلك ، مع دقة مقبولة ، يحسب كل شيء باستخدام صيغة مبسطة.

P = 1.3 * Sc * إذن ،

حيث P هي الطاقة الكلية ، Sc = a * b هي المنطقة الأساسية ، لذا = c * h هي منطقة النافذة. يظهر الشكل 5 أنواعًا محتملة من النوى. تُسمى النوى المُجمَّعة وفقًا لخطة HL المدرعة ، بينما تُسمى النوى الغواصة الأساسية.

الشكل 6. أنواع المحولات النوى

في الكتب المدرسية للهندسة الكهربائية ، صيغة حساب الطاقة الكلية رائعة ، وأطول من ذلك بكثير. في الصيغة المبسطة ، يتم قبول الشروط التالية الملازمة لمعظم محولات الشبكة ، فقط بعض القيم المتوسطة.

يُعتقد أن كفاءة المحول هي 0.9 ، وتردد جهد التيار الكهربائي هو 50 هرتز ، والكثافة الحالية في اللفات هي 3.5 A / mm2 ، والاستقراء المغناطيسي هو 1.2 T. علاوة على ذلك ، عامل تعبئة النحاس هو 0.4 ، وعامل تعبئة الصلب 0.9. يتم تضمين كل هذه القيم في الصيغة "الحقيقية" لحساب الطاقة الكلية. مثل أي صيغة مبسطة أخرى ، يمكن أن تعطي هذه الصيغة نتيجة مع وجود خطأ بنسبة 50 في المائة ، مثل السعر المدفوع لتبسيط الحساب.

هنا يكفي أن نتذكر على الأقل كفاءة المحول: كلما زادت الطاقة الكلية ، زادت الكفاءة. لذلك المحولات بقوة 10 ... 20 W تتمتع بكفاءة 0.8 ، والمحولات 100 ... 300 W وأعلى لها كفاءة 0.92 ... 0.95. ضمن الحدود نفسها ، يمكن أن تختلف الكميات الأخرى التي تشكل جزءًا من الصيغة "الحقيقية".

الصيغة ، بالطبع ، بسيطة للغاية ، ولكن هناك جداول في الدلائل حيث "يتم حساب كل شيء بالفعل بالنسبة لنا." لذلك لا تعقد حياتك ، والاستفادة من المنتج النهائي.

الشكل 7. جدول لتحديد الطاقة الكلية للمحول. القيم المحسوبة ل 50 هرتز

يشير الرقم الثالث في وسم قلب الغواصة إلى المعلمة h - ارتفاع النافذة ، كما هو موضح في الشكل 6.

بالإضافة إلى إجمالي الطاقة ، يحتوي الجدول أيضًا على معلمة مهمة مثل عدد اللفات لكل فولت. علاوة على ذلك ، لوحظ هذا النمط: كلما زاد حجم اللب ، قل عدد اللفات لكل فولت. بالنسبة لللف الأساسي ، تتم الإشارة إلى هذا الرقم في العمود ما قبل الأخير من الجدول. يشير العمود الأخير إلى عدد المنعطفات لكل فولت للملفات الثانوية ، وهو أكبر قليلاً من عدد اللفات الأولية.

هذا الاختلاف يرجع إلى حقيقة أن اللف الثانوي يقع أبعد من النواة (الأساسية) للمحول وفي مجال مغناطيسي ضعيف من اللف الأولي. للتعويض عن هذا الضعف ، من الضروري زيادة طفيفة في عدد لفات اللفات الثانوية. هنا ، يبدأ سريان معامل تجريبي معين: في حالة وجود تيار في اللف الثانوي عند 0.2 ... 0.5 A يتم ضرب عدد المنعطفات بعامل 1.02 ، ثم بالنسبة للتيارات من 2 ... 4 A يرتفع المعامل إلى 1.06.

كيفية تحديد عدد اللفات لكل فولت

العديد من الصيغ في الهندسة الكهربائية تجريبية ، تم الحصول عليها عن طريق العديد من التجارب ، وكذلك التجربة والخطأ. إحدى هذه الصيغ هي صيغة حساب عدد المنعطفات لكل فولت في اللف الأولي للمحول. الصيغة بسيطة للغاية:

ω = 44 / ث

هنا ، يبدو أن كل شيء واضح وبسيط: ω هو العدد المطلوب من المنعطفات / فولت ، S هي المنطقة الأساسية في سنتيمترات مربعة ، ولكن 44 هي ، كما يقول بعض المؤلفين ، معامل ثابت.

يستبدل مؤلفون آخرون 40 أو حتى 50 في هذه الصيغة بـ "المعامل الثابت".

للإجابة على هذا السؤال ، يجب تغيير الصيغة قليلاً ، بدلاً من "معامل ثابت" ، استبدل الحرف ، حسنًا ، على الأقل K.

K = K / S ،

ثم بدلاً من معامل ثابت ، يتم الحصول على متغير ، أو كما يقول المبرمجون. يمكن أن يأخذ هذا المتغير قيمًا مختلفة ، بطبيعة الحال ، إلى حد ما. يعتمد حجم هذا المتغير على التصميم الأساسي ودرجة فولاذ المحولات. عادة ما يكون المتغير K في حدود 35 ... 60. تؤدي القيم الأصغر لهذا المعامل إلى وضع أكثر صرامة لتشغيل المحول ، ولكن تسهل اللف بسبب عدد أقل من المنعطفات.

إذا كان المحول مصممًا للعمل في أجهزة صوتية عالية الجودة ، فسيتم اختيار K بأعلى مستوى ممكن ، وعادة ما يكون 60.هذا سوف يساعد على التخلص من التداخل مع تردد الشبكة القادمة من محول الطاقة.

يمكنك الآن الرجوع إلى الجدول الموضح في الشكل 7. يوجد نواة X32X64 بمساحة 18.4 سم 2. يشير العمود ما قبل الأخير من الجدول إلى عدد المنعطفات لكل فولت للملف الأولي. للحديد ، ШЛ32X64 هو 1.8 دورة / V. لمعرفة الحجم K الذي تم توجيه المطورين إليه في حساب هذا المحول ، يكفي إجراء عملية حسابية بسيطة:

K = ω * S = 1.8 * 18.4 = 33.12

مثل هذا المعامل الصغير يشير إلى أن نوعية حديد المحولات جيدة أو أنها ببساطة تسعى لتوفير النحاس.

نعم ، الجدول جيد. إذا كانت هناك رغبة ووقت ونواة وسلك متعرج ، يبقى فقط لف الأكمام وطاقة الرياح للمحولات المطلوبة. من الأفضل أن تتمكن من شراء محول مناسب أو الحصول عليه من احتياطياتك "الإستراتيجية".

المحولات الصناعية

ذات مرة ، أنتجت الصناعة السوفيتية سلسلة كاملة من المحولات صغيرة الحجم: TA و TAN و TN و CCI. يتم فك رموز هذه الاختصارات على أنها ، محول الأنود ، خيوط الأنود ، الشعيرة والمحول لتشغيل معدات أشباه الموصلات. هذا هو محول العلامة التجارية TPP قد يكون الأنسب للمكبر للصوت المذكورة أعلاه. تتوفر المحولات من هذا الطراز بسعة 1.65 ... 200W.

مع القدرة المقدرة 55W ، فإن المحول TPP-281-127 / 220-50 بقوة 72 واط مناسب تمامًا. من التعيين ، يمكن أن يكون مفهوما أن هذا هو محول لتشغيل معدات أشباه الموصلات ، تطوير الرقم التسلسلي 281 ، الجهد الأولي لف 127 / 220V ، تردد التيار الكهربائي 50Hz. المعلمة الأخيرة مهمة للغاية ، بالنظر إلى أن محولات CCI متوفرة أيضًا بتردد 400 هرتز.

الشكل 8. المعلمات محول ТПП-281-127 / 220-50

يشار التيار الأساسي للالفولتية 127 / 220V. يوضح الجدول أدناه الفولتية وتيارات اللفات الثانوية ، بالإضافة إلى المحول الذي تؤدي إليه هذه اللفات. مخطط مجموعة كاملة من المحولات CCI هو واحد: جميع اللفات نفسها ، كل نفس الأرقام دبوس. فيما يلي اختلاف الفولتية وتيارات جميع موديلات المحولات ، مما يسمح لك باختيار محول لأي مناسبة.

يوضح الشكل التالي المخطط الكهربائي للمحول.

الشكل 9. دائرة كهربائية من المحولات CCI

بالنسبة لوحدة تزويد الطاقة بمضخم صوت ثنائي القناة بقدرة 50 واط ، مثال على ذلك تم حسابه أعلاه فقط ، مطلوب محول بقوة 55 واط. متعرج ثانوي بنقطة وسط بجهد 2 * 26.5V مع تيار حمولة 1A. من الواضح تمامًا أنه للحصول على هذه الفولتية ، سيكون من الضروري توصيل اللفات في الطور 10 و 20 V ، وفي الطور المضاد يكون الطور 2.62V

10 + 20-2.62 = 27.38 فولت ،

وهو ما يتفق تقريبا مع الحساب. هناك نوعان من هذه اللفات ، التي ترتبط في سلسلة في واحدة مع نقطة المنتصف. يظهر اتصال متعرج في الشكل 10.

الشكل 10. ربط اللفات محول ТПП-281-127 / 220-50

يتم ربط اللفات الأولية وفقًا للوثائق الفنية ، على الرغم من أنه يمكنك استخدام صنابير أخرى ، والتي ستحدد بدقة أكثر الجهد الناتج.

كيفية توصيل اللفات الثانوية

ترتبط اللفات 11-12 و17-18 في المرحلة - نهاية اللف السابقة ، مع بداية التالي (يشار إلى بداية اللفات بواسطة نقطة). والنتيجة هي لف واحد مع الجهد من 30V ، وفقا لشروط المهمة 26.5 مطلوبة. للتقرب من هذه القيمة ، ترتبط اللفات 19-20 باللفات 11-12 و17-18 في الطور المضاد. يظهر هذا الاتصال من خلال الخط الأزرق ، ويتم الحصول على نصف الملف ذو نقطة المنتصف. يوضح الخط الأحمر اتصال النصف الآخر من الملف الموضح في الشكل 5. ويشكل اتصال النقطتين 19 و 21 نقطة المنتصف للفة.

سلسلة واللفات الموازية

من خلال اتصال متسلسل ، يكون من الأفضل إذا كانت تيارات اللف المسموح بها متساوية ، فإن خرج الخرج الخاص بلفتين أو أكثر سيكون هو نفسه.إذا كان تيار إحدى اللفات أقل ، فسيكون تيار الإخراج لللف الناتج. هذا المنطق جيد عندما يكون هناك مخطط دائرى لمحول: فقط قم بتلحيم لاعبي القفز وقياس ما حدث. وإذا لم يكن هناك مخطط؟ سيتم مناقشة هذا في المقالة التالية.

الاتصال الموازي لللفات يسمح أيضا. هنا الشرط هو: يجب أن يكون الجهد لللفات هو نفسه ، والاتصال في المرحلة. في حالة المحول TPP-281-127 / 220-50 ، من الممكن توصيل لفين 10 فولت (الخيوط 11-12 ، 13-14) ، لفين 20 فولت (الخيوط 15-16 ، 17-18) ، لفين في 2.62V (الاستنتاجات 19-20 ، 21-22). الحصول على ثلاث اللفات مع التيارات 2.2A. يتم إجراء التوصيل الأولي وفقًا للبيانات المرجعية للمحول.

هذا هو مدى اتضح ما إذا كانت بيانات المحول معروفة. واحدة من المعلمات الهامة للمحول هو سعره ، والذي يعتمد إلى حد كبير على خيال وغرور البائع.

كمثال ، يتم تقديم المحول TPP-281-127 / 220-50 من بائعي الإنترنت المختلفين بسعر 800 ... 1440 روبل! توافق على أنه سيكون أكثر تكلفة من مكبر الصوت نفسه. يمكن أن يكون المخرج من هذا الموقف هو استخدام محول مناسب تم الحصول عليه من الأجهزة المنزلية القديمة ، على سبيل المثال ، من أجهزة تلفزيون المصابيح أو أجهزة الكمبيوتر القديمة.

بوريس الأديشين

اقرأ أيضا عن هذا الموضوع:كيفية تحديد معلمات محول غير معروف