Для активации новой учетной записи и ее подтверждения на Форуме - необходимо связаться с администратором по электронной почте alaev@alaev.club.
Все новые учетные записи не прошедшие подтверждения администратором воспринимаются как спам.

№2. Низковольтный БП/Модуль накала лампового аудиоустройства

Электронные модули для индивидуального применения (Сделай сам/DIY)
Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2734
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 244 раза
Поблагодарили: 191 раз
Контактная информация:

№2. Низковольтный БП/Модуль накала лампового аудиоустройства

#1

Сообщение Алаев Ян » 10 сен 2019, 11:11

Предыстория и разработка модуля представлена здесь: viewtopic.php?f=118&t=725
Электронные модули изготавливаются на основе трансформаторов немецкой фирмы Hahn Elektrobau http://www.hahn-trafo.com/.
Огромный каталог их продукции можно скачать здесь.
Предлагаемые формы реализации модуля:
Показать
1. Только печатная плата;
2. Набор для самостоятельной сборки;
3. Собранный модуль согласно выбранной конфигурации.

При выборе конфигурации модуля необходимо определить:
1. Выходную мощность трансформатора: 17, 25, 33, 44, 47, 50 Вт;
2. Выходное напряжение: 6, 7.5, 9, 12, 15, 18, 24 В;
3. Количество вторичных обмоток: одна или две (для выходного напряжения 24В всегда одна);
4. Соединение вторичных обмоток: нет (две независимые обмотки), последовательно соединенные, параллельно соединенные обмотки;
5. Схему конфигурации модуля.

По вопросам приобретения модуля обращайтесь по адресу: contactadmin

Внешний вид:
IMG_8953.JPG
Дополнительные изображения
Показать
2019-09-10 23.10.56.jpg
2019-09-10 23.11.51.jpg
Назначение:
Низковольтный блок питания/Модуль накала лампового аудиоустройства предназначен для применения в первую очередь в звуковоспроизводящей аппаратуре высокого класса в качестве источника питания цепей различного назначения. В модуле оптимально реализовано выпрямление сетевого напряжения, подавление пульсаций и помех. Гибкость и универсальность в использовании (различные варианты выходной мощности, выходного напряжения и тока, количества вторичных обмоток и их подключений) позволяют организовывать на его основе типовые схемы включения с применением комплектующих современных типоразмеров. Допускается применение электронного модуля в лабораторной и радиолюбительской аппаратуре.

Принципиальная схема:
1. Полная схема связей.jpg
Полная схема связей
Схема имеет высокое разрешение и для нормального просмотра необходимо нажать на схему после чего "Открыть картинку в новой вкладке", появится возможность масштабирования, или сохраните схему на свой ПК и откройте любым графическим редактором.

Типовые схемы конфигурации модуля:
2.jpg
Два независимых выхода
2I.jpg
Удвоение выходного тока
2U.jpg
Удвоение выходного напряжения
2Uср..jpg
Удвоение выходного напряжения со средней точкой
Основные технические характеристики:
Показать
Параметры питания:
1. Питание - сетевое напряжение питания 220 В ± 10%;
2. Потребляемый ток - значение потребляемого тока зависит от конечной конфигурации электронного модуля и может быть представлено только для типовых схем применения (в перспективе);
3. Выходная мощность трансформатора: 17, 25, 33, 44, 47, 50 Вт;
4. Выходное напряжение: 6, 7.5, 9, 12, 15, 18, 24 В;
5. Количество вторичных обмоток: одна или две (для выходного напряжения 24В всегда одна);
6. Соединение вторичных обмоток: нет (две независимые обмотки), последовательно соединенные, параллельно соединенные обмотки;

Контроль температуры электронного модуля:
1. Количество измерительных каналов: 1;
2. Температурный диапазон измерений термодатчика: -55...+125°С;
3. Точность измерений температуры: ±0,5°С (для диапазона -10...+85°С);
4. Дискретность измерения температуры термодатчика: 0,0625 °С;
5. Тип используемого термодатчика: DS18B20 Dallas Semiconductor (протокол обмена данными 1-Wire).

Размеры модуля и способ установки:
1. Габаритные размеры: 100х100 мм, высота модуля варьируется в зависимости от примененных комплектующих;
Дополнительный материал: viewtopic.php?f=118&t=839&p=26395#p26395
2. Крепление модуля осуществляется с помощью четырех винтов М3.
Краткое описание устройства и работы модуля:
Показать
Питание на электронный модуль подается на разъем J1 (EHK508-02P, шаг выводов 5.08 мм). Установочное место для предохранителя F1 сделано универсальным и поддерживает различные конструкции держателей предохранителя. Типоразмер используемого предохранителя 5(5.2)х20 мм, номинальный ток следует выбирать относительно мощности устанавливаемого трансформатора TR1 (BV EI66). R1 и R2||R3 – дублирующие элементы. Устанавливается либо R1 (2 Вт), либо сборка R2||R3 (2512). Рекомендуемое значение R1 = 0…20 Ом. Конденсатор С1 должен быть помехоподавляющим класса Х2, рекомендуемое значение емкости 100 нФ (расстояние между выводами 15 мм). Трансформатор TR1 немецкой фирмы Hahn Elektrobau модель BV EI66 с выходной мощностью 17/25/33/44/47/50 Вт. Выходное напряжение трансформатора при номинальной нагрузке может составлять 6, 7.5, 9, 12, 15, 18, 24 В. Исполнение трансформатора предусматривает одну или две вторичные обмотки, которые могут быть независимыми или соединены последовательно или параллельно для увеличения выходного напряжения или тока соответственно (для исполнения трансформатора с выходным напряжением 24 В допускается только одна вторичная обмотка). Перемычки R4 – R6, R10, R11, R16, R19, R20 – конфигурационные сильноточные перемычки S1731-46R Harwin Inc. https://www.digikey.com/products/en?key ... -1581-1-ND (см. типовые схемы конфигурации модуля). Конденсаторы С3 - С8 (1210), резисторы R7-R9 (1210) помехоподавляющие, см. здесь viewtopic.php?f=16&t=18. Резисторы R12-R15 радиальные низкоомные 5 Вт, рекомендуемое значение от 0,1 до 0,5 Ом. Диодные сборки D1-D4 Vishay VS-20TQ045-N3 в корпусе TO-220AC. В зависимости от исполнения модуля диодные сборки могут быть установлены на радиаторы HS315, также допускается установка диодов в корпусе DO-27/DO-201AD. Для уменьшения шумов переключения диодов на вывод каждого диода рекомендуется надеть ферритовую бусину. Резисторы R17, R18 (0805). Светодиоды D7, D8 (3 или 5 мм) дублирующие элементы для D5, D6 (0805). С11, С12 – фильтрующие емкости (D12.5, L5 мм). Конденсатор С2 (1210), термодатчик U1 DS18B20 в корпусе ТО-92. Разъем J2 (PLS-3) для подключения термодатчика к контроллеру и цепям питания.

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2734
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 244 раза
Поблагодарили: 191 раз
Контактная информация:

Фотографии модуля

#2

Сообщение Алаев Ян » 13 сен 2019, 19:42

Конфигурация с двумя независимыми обмотками.
IMG_8914.JPG
IMG_8922.JPG
IMG_8918.JPG
IMG_8927.JPG

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4119
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 97 раз
Поблагодарили: 251 раз

#3

Сообщение poty » 14 сен 2019, 09:04

Получилось весьма презентабельно!
Трансформатор только со всех сторон окружен теплогенерящими элементами. Токи, понятное дело, небольшие (хотя для 30Вт и, допустим, 10В получается 3А), но в некоторых случаях, наверное, придётся защищать транс хотя бы медной фольгой. Практика покажет.
За это сообщение автора poty поблагодарил:
Алаев Ян
Рейтинг: 25%
 
Владислав

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2734
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 244 раза
Поблагодарили: 191 раз
Контактная информация:

#4

Сообщение Алаев Ян » 14 сен 2019, 12:59

poty писал(а):
14 сен 2019, 09:04
Получилось весьма презентабельно!
Спасибо!
poty писал(а):
14 сен 2019, 09:04
Трансформатор только со всех сторон окружен теплогенерящими элементами.
Почему со всех сторон? Я бы сказал, что только с двух. Со стороны диодных мостов и со стороны балластных резисторов.
poty писал(а):
14 сен 2019, 09:04
Токи, понятное дело, небольшие (хотя для 30Вт и, допустим, 10В получается 3А), но в некоторых случаях, наверное, придётся защищать транс хотя бы медной фольгой. Практика покажет.
Согласен, практика критерий истины.
Думаю, что каждую отдельную конфигурацию нужно рассматривать независимо, поэтому напишу свои соображения по конкретно моему случаю.
1. Трансформатор имеет две обмотки с выходной мощностью 16.5 Вт каждая. При номинальном выходном напряжении 15 В максимальный выходной ток составит 1.1 А. На него и будем ориентироваться.
2. По поводу диодных мостов (я применил Vishay VS-20TQ045-N3). Ранее я уже использовал подобные, правда там они работали приблизительно на вдвое больший ток, так как напряжение накала ламп было 6.3, а не 12.6 В viewtopic.php?t=466&start=20#p24512 при этом они не были установлены на радиаторы охлаждения. Полагаю, что с учетом перехода на накальное напряжение 12.6 В и установкой выпрямительных диодов на радиаторы - проблем с температурой не будет вообще.
3. Балластные резисторы. У меня установлены 0.5 Ом 5 Вт, в то время как ожидаемая рассеиваемая мощность на резисторе составит порядка 1,1*1,1*0,5 = 0,6 Вт. Поэтому в этой части я тоже не ожидаю высоких температур.
В любом случае я вооружен тепловизором и обязательно опубликую температурную карту, когда модуль будет запущен в устройстве.

Аватара пользователя
poty
Профи
Профи
Сообщения: 4119
Зарегистрирован: 24 мар 2014, 10:00
Откуда: Россия, Москва
Благодарил (а): 97 раз
Поблагодарили: 251 раз

#5

Сообщение poty » 14 сен 2019, 13:44

Падение напряжения применённых диодов при расчётном токе через них будет примерно 0,3В. Так как диоды работают только половину полупериода, то ток для расчёта теплового выделения будет половину предельного (1,1/2=0,55А). На них будет выделяться 0,55*0,3=0,17Вт тепла. У нас на радиаторе находится два диода, соответственно, выделение тепла будет удвоено (0,33Вт). Для применённых диодов сопротивление кристалл-радиатор составляет 2 градуса/Вт, эффективное рассеяние тепла на применённом радиаторе - 14,2 градуса/Вт, полное сопротивление кристалл - пространство - 16,2 градуса/Вт. Соответственно, по сравнению с окружающей средой температура, действительно, будет повышаться ненамного: 0,33*16,2=5,3 градуса.
С балластными резисторами посчитать температуру без характеристик невозможно, их там стоит 4 штуки, так что 2 Вт нагрева обеспечено (у диодов получается суммарно 1,32Вт). Не сказать, чтобы много, согласен. Если примерно сопоставить эффективность рассеяния, то я думаю, что их температура будет примерно на 30-40 градусов выше окружающего воздуха.
Но ведь не стоит забывать, что и сам трансформатор будет греться. Я думаю, его КПД находится в районе 75%, т.е., должен будет отвести от себя тепло примерно 8Вт. Он, правда, по габаритам большой, надеюсь, что ему хватит конвекции с двух сторон для охлаждения.
За это сообщение автора poty поблагодарил:
Алаев Ян
Рейтинг: 25%
 
Владислав

Аватара пользователя
Алаев Ян
Основатель Форума
Сообщения: 2734
Зарегистрирован: 19 мар 2014, 12:05
Откуда: Саратов
Благодарил (а): 244 раза
Поблагодарили: 191 раз
Контактная информация:

#6

Сообщение Алаев Ян » 14 сен 2019, 17:02

poty писал(а):
14 сен 2019, 13:44
Он, правда, по габаритам большой, надеюсь, что ему хватит конвекции с двух сторон для охлаждения.
Я уверен, что проблем не возникнет. Это трансформатор класса ta70 C, что означает, что допускается его работа при температуре окружающей среды до 70 градусов, чего точно не планируется.

Ответить
  • Похожие темы
    Ответы
    Просмотры
    Последнее сообщение