Питание автомобильных усилителей от сети 220 вольт
 

Доброе время суток браться и сёстры по паяльнику и припою.
Сегодня я открываю тему по питанию автомобильных усилителей мощности, от сети переменного тока 220 В, то есть от розетки.
В этой теме будут выкладываться и описываться наработки и способы подключения таких усилителей. Надеюсь, что тема станет полезной и найдёт своих читателей и активных участников.
Итак рассмотрим несколько вариантов питания таких усилителей, вне автомобиля.

1-й - достаточно простой и в то же время эффективный, но довольно громоздкий и требующий обслуживания, -это просто принести аккумулятор 12в*50-70А/ч с гаража и подключить к нему усилитель дома, используя при этом довольно толстый провод.При этом мы ограничены в ёмкости аккумулятора, тем самым ограничивая время работы. Следовательно нам придётся периодически отсоединять аккумулятор и заряжать его в гараже от автомобиля, либо зарядного устройства.

2-й - способ, он вытекает из первого, отличие лишь в том, чтобы параллельно с аккумулятором , подключить сразу зарядное устройство, либо другой блок питания, который будет компенсировать потери в процессе работы. Таким образом мы получаем "буферную ёмкость" , в роли которой выступает наш аккумулятор, при этом ёмкость аккумулятора может быть совсем не большой, достаточно взять аккумулятор на 12в*7-12А/ч , что в ряде случаев значительно удобнее.
Тем более аккумулятор у нас будет практически всегда в заряженном состоянии, по крайней мере "глубокий разряд" ему не грозит.
К тому же такой аккумулятор зачастую герметичный, а следовательно никаких вредных выделений и запахов мы не получим. Безусловно можно применить и обычный автомобильный аккумулятор, но здесь придётся выбирать между комфортом (да и здоровьем в том числе) и простотой.

3-й - способ. Подключить достаточно мощный компьютерный блок питания. Для этого потребуется его включить - замкнув "зелёный" провод с любым из чёрных. Питание подаём с "жёлтого" и "чёрного" , при этом берём во внимание, что ток, который будет проходить по этим проводам, будет несколько десятков ампер, следовательно таких проводов нужно взять несколько штук, хотя бы 5-6 - не меньше.
Но здесь мы можем столкнутся с проблемой "просадки" напряжения под нагрузкой. В первую очередь это касается дешёвых блоков питания, у которых стабилизация выходного напряжения реализована сразу по всем линиям. Таким образом у нас без нагрузки будет 12в, а под нагрузкой может снизится даже до 10 В. Для исправления ситуации, в какой то степени. Нам понадобится намерено нагрузить другие линии, а именно линию +5 В , для этого достаточно подключить к ней нагрузку потребляющую 1-2А, в простейшем случае лампу накаливания. Но этот способ годится как самый примитивный и большой мощности мы всё равно не получим. Гораздо эффективнее дело обстоит с блоками питания, у которых реализована стабилизация напряжения независимо по всем шинам. В таком случае , нам не понадобится ничего "вешать" на линию +5 В и блок питания будет исправно работать , отдавая нам практически всю мощность по этой линии. Вот только такие блоки питания довольно дорогостоящие и подавляющее большинство владельцев автомобильных усилителей, дважды подумает, перед тем как приобрести такой блок питания.

4-й - вариант, он простой до безобразия и в тот же момент достаточно эффективный, нам понадобится блок питания для светодиодов или низковольтных ламп накаливания на 12 В, такие блоки питания продаются достаточно большой мощности и в ряде случаев их можно соединять параллельно, для повышения отдаваемой мощности в нагрузку. В них зачастую предусмотрена стабилизация выходного напряжения и даже есть возможность его подстройки в небольших пределах, что очень нам на руку. Из недостатков , разве что - цена, снова таки цена, продавцы порой необоснованно завышают цены на модели с током от 12 А и более, а для запитки усилителя, нам как раз и нужен блок питания с током минимум 12 А, а желательно 30 А. Но здесь есть выход, хотя и порой сомнительный, - покупка через интернет у китайского производителя. Бывает так, что получите посылку с тем за что заплатили, а бывает и получите сюрприз, причём весьма не радостный. Так что в каком то смысле - это лотерея.

5-й - вариант. На мой взгляд, он самый эффективный из всех выше перечисленных, но требует понимая основ электроники и хоть каких то навыков работы с паяльником и измерительными проборами. А именно:
нам потребуется открыть крышку усилителя и припаять 3 провода к тому месту на плате, где у нас установлены конденсаторы вторичного питания с преобразователя напряжения, далее аккуратно выводим их за пределы корпуса и подключаем , либо обычный трансформатор с двумя вторичными обмотками, диодным мостом и парой ёмких конденсаторов, либо двухполярный импульсный блок питания. В обоих вариантах, следует учитывать номинальное напряжение питания усилителя и требуемую мощность. Таким образом у нас усилитель будет работать не хуже чем в автомобиле, причём лишний раз не напрягая преобразователь напряжения, к тому же нам не потребуется использовать "провода в палец" толщиной.

6-й - вариант. Его я могу назвать разновидностью 2-го, так как здесь используется достаточно мощный трансформаторный блок питания, дополнить который можно узлом стабилизации. Вот только габариты и масса, такого блока питания, будут достаточно внушительными (мягко говоря).

7-й - вариант. Он чем то напоминает предыдущий, а так же 4-й . Просто взять и изготовить самим импульсный блок питания, который бы нам обеспечил выходное напряжение в районе 12-16 В, при токе от 30 А и более. Реализовать его можно как стабилизированным, так и не стабилизированным. Второй вариант значительно проще в реализации, не требует много компонентов и довольно легко повторяем, при этом имея минимум настроек. Как раз его мы сегодня и рассмотрим подробнее.
Представленный в этом видео-уроке блок питания, способен обеспечить питанием достаточно мощный автомобильный усилитель, при этом сам усилитель нам вскрывать не потребуется, а значит задача так же упрощается. Но так как везде есть свои плюсы и минусы, наш блок не лишён и их, а именно основным из них является то, что он не стабилизированный, хотя по сути это не так нам и важно, ведь наш потребитель не особо капризный в этом плане. Следует учесть так же и неоспоримое преимущество перед аналоговым блоком питания в том, что он имеет меньший вес, габариты, а так же значительно меньшие просадки по напряжению, так как амплитудное значение напряжения практически равно действующему значению, а следовательно как под большой нагрузкой так и при не большой (всё в нашем мире относительно) - наш блок питания будет достаточно стабильно удерживать напряжение в достаточно небольшом диапазоне, чего нам будет вполне достаточно.
Итак - желаю приятного просмотра.
Так же я прикреплю архив с схемой и печатной платой для данного блока питания.

   

Вложение 265232

Вложение 265231

С ув.Tимур-DTS.

Спасибо, интересно! У самого, в гараже автомобильный усил. по 4-ому варианту запитан :))

Интересует 7 вариант для питания TDA1558q, ток в пределах 8А (хотя на самом деле 5 а хватит). Есть схема для +5 и +12 В, без защит и стабилизации. Насколько нужна стабилизация? Разве от скачков напряжения не будет треск в динамиках?
Запитывал от блока питания компьютера - есть шум.

А тема шикарная, все варианты питания автоусилков в одном месте.

1- ток в пределах 2-3а будет с головой , усилитель это не лампочка, у него динамическая нагрузка, так что средний потребляемый ток будет в пределах 2А, но если так хочется получить до 8А , то для этого достаточно взять трансформатор от компьютерного блока питания, к примеру 33й , его хватит с избытком. Первичная обмотка будет 36витков проводом Ф=0.5мм, вторичная 4+4 витка этим же проводом но в 4 жилки. В итоге получится трансформатор для блока питания с выходным напряжением 14-15в*8А, диодную сборку на 16А*45В можно выпаять с того же компового питальника, саму сборку следует установить на небольшой радиатор.
2-стабилизация не нужна вообще, диапазон рабочих напряжений лежит от 8в до 18в , а это значит, что даже при колебаниях напряжения в сети , в пределах 140-270в , будет нормой для питания этого усилителя.
3- не будет, треск появляется от того, что усилитель заходит в клиппинг, а значит попросту не может выдать больше чем позволяет питание.
4-в комповом питальнике есть стабилизация по средству ШИМ, вот от неё шум и наводится. А если к тому же усилитель питается от того же блока питания, что и компьютер, то комментарии излишни.

Приведённая по ссылке схема вполне работоспособна, только последовательно с первичной обмоткой следует установить плёночный конденсатор на 1-2мкф*250(400)в , вполне возможно применить к73-17.

Не подумал над этим вопросом. Да, вы правы, большие токи тут не нужны.
Нет, мне только запитать маломощные микрухи.
Какой будет избыток? Значит ли, что ток вторичек у данного трасформатора будет к примеру (из характеристик питальника :) ) 25А на обмотке 5 В (125Вт) и 10А на обмотке 12 в(120 Вт)? Если так, то мне кажется использование данного транса в бп до 10 А нерационально.

Возможно ли использование этих трансформаторов?
Размеры сердечников по периметру 3х3,5 см
Вложение 265660
эммм, это как?

Питался от отдельного бп, на низких громкостях трещал, на высоких нет. Ну да ладно, это не важно.

Лучше вашу соберу. Видео на YT ваше?
Я как понимаю это какая-то переработанная схема, но не могу понять куда идёт второй диодный мост (после которого ещё VT3 BC517). Зачем нужна эта цепочка? Там нарисована клемма (контакт) К1, но ни на схеме, ни на плате не нашёл куда она идёт. А, кажись она на какое-то реле идёт. А с реле на предохранитель... То есть наоборот, с предохранителя на реле... Эх..

P.S. Возможно ли будет получить ещё и 5В на выходе блока?

Избыток это невостребованный запас, то есть то , что не будет использовано вообще, будет лежать без дела.

Да эти сердечники подойдут, но только одно условие - они должны быть без зазора, тему о перемотке трансформатора смотри ниже
http://www.tehnari.ru/f119/t99984/

Видео конечно моё и канал соответственно тоже.

Да, схема переработана и второй диодный мостик идёт для питания плавного пуска блока питания, то есть сначала питание поступает через резистор, а спустя пол секунды-секунду, оно уже подключается напрямую, реле шунтирует резистор.
Цепочку эту можно не впаивать, то есть вместо мощного резистора на 27Ом -впаять термистор на 5-20Ом*2-5А , соответственно и остальные элементы софт старта впаивать не нужно.

Получить на выходе 5в возможно, но только при условии, что будет отдельный стабилизатор, либо напряжение будет немного выше, а именно 5.2-5.7в при намотке 1.5+1.5 витка, что вполне возможно, если отводы сделать с разных сторон каркаса.

4+4 витка в 4жилы - это значит, что выпрямитель у нас будет не мостовой ( 4 диода), а двухполупериодный со средней точкой (два диода) , такое включение даёт меньшие потери энергии и более *жёсткую* привязку по выходному напряжению, так как падение напряжения на переходах сокращается вдвое, следовательно и тепловыделение сокращается вдвое. К тому же такие диодные сборки очень удобно крепить к радиатору, но учти, что на фланце этой сборки будет катод от двух диодов, то есть на фланце будет плюс.

Я не значение слова спрашивал :D, а процент неиспользованности трансформатора (например сердечник способен проводить 250 вт, а будет использоваться лишь 60). Вопрос был в избытке транса 33.
Спасибо, я ещё тут и видео нашёл =) https://www.youtube.com/watch?v=DGMOnx_JMGM

То есть это и есть двухполярное питание? Получится ведь +8 и -8 В относительно средней точки.

Спасибо, правда на многие вопросы нашёл ответы в видео.
Собираюсь воспользоваться некоторыми советами по удешевлению, например буду ставить лишь один высоковольтный конденсатор. Кстати почему в компьютерных питальниках (блин, забавно звучит) используют фильтр из последовательных 2х200В? Это удешевление?

Учту. Но потенциал будет 14-16 вольт, что для меня не опасно, а КЗамыканию на корпус я не позволю случиться.

Вот правда вопрос возник - у меня двухсторонняя печатная плата, и травлю я перекисью водорода. Поэтому пытаюсь максимально снизить кол-во протравливаемой меди, ну и заодно извлекаю выгоду из этого (например невытравленные платы имеют бОльшую механическую прочность). Ну так вот - Можно ли тут заполнить полигонами сторону с деталями? Естественно с прорехами в местах крепления.

Получится не 8в, а 14-15в , здесь меандр, а не синусоида.

Да из 2 конденсаторов это не только удишевление , но и некоторая особенность топологии, реального преимущества в данной схеме она не даёт, получим ту же мощность.
Конечно, можно заполнять, только выбрать так, чтобы расстояние было не менее 1.5-2мм в высоковольтной части и не менее 1-1.5мм в низковольтной. Верхний же слой фольги можно не вытравливать , а просто расширить отверстия , так чтобы вокруг выводов было не менее 1.5мм , при аккуратном монтаже - получится вполне нормально.Верхний слой лучше будет потом соединить с корпусом.

что бы сделать в этой схема 30-50 вольт, нужно только добавить витков на вторичной обмотке, и поставить соответствующие выходные конденсаторы ?

Спасибо, за толковое и исчерпывающее раскрытие темы.
В связи с чем вопрос:
Имеется следующий усилитель: stetsom ex 3000 eq.
Ну, как имеется, возьму, если с питанием удастся решить проблему, потому что думаю использовать этот (или аналогичный по параметрам) усилок в составе домашнего кинотеатра.
Прикинул по пунктам Ваши рекомендации на себя, и вот что получилось:
1. «Аккумулятор из гаража» - имеется, но судя по заявленной мощности усилка хватит минут на 10.
2. «Аккумулятор + зарядка» - громоздко, но приемлемо (место есть, аккумулятор не обслуживаемый, для проверки, обкатки и пока не решу проблему, вполне подходит).
Как по-Вашему, какие должны быть в данном случае параметры зарядки, чтобы тащить усилок на 3 КВт (понятно, что не все время в пике будет работать)? И что будет с аккумулятором при ежедневной 2х часовой работе в таком режиме.
3. Компьютерные блоки питания ограничены 1,5 КВт и то, как выяснилось, там в одном корпусе 2 одинаковых блока питания по 750 Вт – не подходит.
4. Блоки питания для светодиодов на 1,5 – 2 КВт начинаются от 20 000 – экономически нецелесообразно и даже абсурдно, если блок питания будет стоить в 2 раза дороже, чем то, что он будет питать.
5. Мне тоже кажется, что этот способ самый элегантный.
Поправьте, если что не так понял: вскрываем усилок, находим выхода вторички, замеряем напряжение, подбираем соответствующий двуполярный блок питания, подключаем. Вопросы такие:
1) А усилковый блок питания купировать не надо?
2) Там какое примерно напряжение на вторичке должно быть? Можно будет стандартный блок питания подобрать?
3) Потом заявленную мощность делим на полученное напряжение и получаем параметры необходимого блока питания. Делить надо на сумму двух плеч?
4) Если двуполярник не найду, то из двух однополярных сварганить можно?
6. Это, как я понял, мощная зарядка, но без аккумулятора. Ну что ж, если 5 пункт реализовать не удастся придется делать, если конечно, транс подходящий найду (такое предчувствие, что их все давно в скупку металла поздавали).
7. Самому изготовить имп. бл. питания с параметрами 12В на 300А вряд ли (нет, точно) не получится. А заказывать получится, как в 4 пункте, да еще с непредсказуемым результатом.

И еще, как Вам кажется можно ли для решения этой проблемы применить сварочный инвертор со следующими характеристиками: 78 В 200 А. И если можно, то каким образом?

Еще раз, огромное спасибо за статью! Сэкономили мне, как минимум, неделю метания по сайтам!