Transformer untuk UMZCH

Salah satu reka bentuk radio amatur yang paling popular adalah penguat kuasa bunyi UMZCH. Untuk mendengar program muzik berkualiti tinggi di rumah, paling kerap mereka menggunakan cukup kuat, 25 ... 50W / saluran, biasanya penguat stereo.

Kuasa besar seperti ini tidak diperlukan sama sekali untuk mendapatkan kelantangan yang sangat tinggi: penguat bekerja pada separuh kuasa membolehkan bunyi bersih, gangguan dalam mod ini, dan walaupun UMZCH yang terbaik mempunyai mereka, mereka hampir tidak dapat dilihat.

Ia agak sukar untuk memasang dan memasang UMZCH yang kuat, tetapi kenyataan ini benar jika penguat dipasang dari bahagian-bahagian diskret - transistor, perintang, kapasitor, dioda, mungkin juga penguat operasi. Reka bentuk sedemikian boleh dilakukan oleh amatur radio yang cukup berkelayakan, yang telah mengumpulkan lebih daripada satu atau dua penguat, terbakar pada eksperimen pertama tidak satu kilogram transistor output yang kuat.

Litar moden membolehkan anda mengelakkan bahan tersebut, dan yang paling penting, kos moral. Untuk memasang UMZCH yang cukup kuat dan berkualiti, anda boleh membeli satu atau dua mikrosirkuit, tambah beberapa bahagian pasif kepada mereka, pateri semua ini pada papan litar bercetak kecil, dan sila, sebelum anda UMZCH, yang akan berfungsi sebaik sahaja beralih.

Kualiti main balik akan menjadi sangat baik. Sudah tentu, tidak mungkin untuk mendapatkan "tiub" bunyi, tetapi banyak proprietari, dan terutamanya, penguat Cina, akan ditinggalkan. Satu contoh yang jelas mengenai penyelesaian semacam itu terhadap masalah bunyi berkualiti tinggi boleh dianggap sebagai cip TDA7294.

Voltan bekalan bipolar dari mikrokircuit mempunyai julat yang sangat besar ± 10 ... ± 40V, yang membolehkan anda mendapatkan kuasa dari mikrosirkuit melebihi 50W pada beban 4Ω. Sekiranya kuasa tersebut tidak diperlukan, kurangkan voltan bekalan sedikit. Tahap output penguat dibuat pada transistor kesan medan, yang menjamin kualitas suara yang baik.

Sangat sukar untuk mematikan cip. Tahap output mempunyai perlindungan terhadap litar pintas, di samping itu terdapat juga perlindungan termal. Cip itu, sebagai penguat, beroperasi di kelas AB, kecekapannya ialah 66%. Oleh itu, untuk mendapatkan kuasa keluaran 50 W, bekalan kuasa dengan kuasa 50 / 0.66 = 75.757 W akan diperlukan.

Penguat dipasang dipasang pada radiator. Untuk mengurangkan dimensi radiator, ia tidak buruk sama sekali bahawa haba dari radiator dikeluarkan oleh kipas. Untuk tujuan ini, komputer kecil yang sejuk, contohnya, dari kad video, agak sesuai. Reka bentuk penguat ditunjukkan dalam Rajah 1.

Rajah 1. Amplifier pada cip TDA7294

Perlu diperhatikan ciri kecil cip TDA7294. Untuk semua microcircuits yang kuat, belakang belakang logam dengan lubang untuk melampirkan kepada radiator disambungkan kepada dawai litar biasa. Ini membolehkan anda menetapkan cip pada perumahan logam penguat tanpa jalur penebat.

Mengenai cip TDA7294, pengikat ini disambung secara elektrik ke terminal negatif sumber kuasa, terminal 15. Oleh itu, gasket penebat dengan pekat haba yang menjalankan KPT-8 hanya perlu. Lebih baik lagi, jika microcircuit dipasang pada radiator tanpa meletakkan sama sekali, hanya dengan pemanasan haba, dan radiator itu sendiri terpencil dari badan (dawai biasa) penguat.

Rajah 2. Litar penukaran TDA7294 biasa

Banyak yang boleh dikatakan tentang amplifier pada cip TDA7294, dan beberapa baris yang ditulis di atas sama sekali tidak berpura-pura menjadi maklumat lengkap. Penguat ini hanya disebutkan untuk menunjukkan betapa banyak kuasa pengubah mungkin perlu, bagaimana menentukan parameternya, kerana artikel itu disebut "Transformers for UMZCH".

Ia sering berlaku bahawa pembinaan bermula dengan penciptaan prototaip, kuasa yang dihasilkan dari bekalan kuasa makmal. Sekiranya skim itu ternyata berjaya, maka semua kerja "pertukangan" yang lain bermula: kes dibuat atau yang sesuai dari peranti industri yang serupa digunakan. Pada tahap yang sama, bekalan kuasa dihasilkan dan pengubah yang sesuai dipilih.

Jadi apa jenis pengubah diperlukan?

Ia dikira sedikit lebih tinggi bahawa bekalan kuasa harus sekurang-kurangnya 75 watt, dan ini hanya untuk satu saluran. Tetapi di mana anda boleh mencari penguat monophonik sekarang? Sekarang ini sekurang-kurangnya peranti dua saluran. Oleh itu, untuk pilihan stereo, pengubah dengan kuasa sekurang-kurangnya seratus lima puluh watt diperlukan. Malah, ini tidak sepenuhnya benar.

Kuasa yang besar mungkin diperlukan hanya jika isyarat sinusoidal dikuatkan: hanya memberi sinusoid kepada masukan dan duduk, dengar. Tetapi lama mendengarkan buzz menyusahkan membosankan tidak mungkin menjadi keseronokan. Oleh itu, orang biasa lebih kerap mendengar muzik atau menonton filem dengan bunyi. Di sinilah perbezaan antara isyarat muzik dan gelombang sinus yang tulen.

Isyarat muzik sebenar bukan sinusoid, tetapi gabungan puncak jangka pendek yang besar dan isyarat jangka panjang kuasa rendah, jadi kuasa purata yang digunakan dari sumber kuasa kurang.

Rajah 3. Kuasa bunyi sebenar. Tahap pertengahan (garis kuning) sinusoidal dan isyarat suara sebenar pada tahap maksimum yang sama

Bagaimana mengira bekalan kuasa UMZCH

Metodologi untuk mengira bekalan kuasa diberikan dalam artikel "Pengiraan bekalan kuasa untuk penguat kuasa", yang boleh didapati di pautan,

Artikel ini menyediakan pertimbangan untuk memilih parameter bekalan kuasa, di mana anda juga boleh memuat turun program untuk mengira bekalan kuasa dengan mengambil kira ciri-ciri program muzik yang dihasilkan semula. Program ini berfungsi tanpa pemasangan dalam sistem, hanya unzip arkib. Hasil dari program disimpan dalam file teks yang muncul di folder tempat program perhitungan berada. Tangkapan skrin program ditunjukkan dalam angka 4 dan 5.

Rajah 4. Memasukkan data ke dalam program pengiraan

Pengiraan dilakukan untuk bekalan kuasa yang dipasang mengikut skema yang ditunjukkan dalam Rajah 5.

Rajah 5. Bekalan kuasa UMZCH. Keputusan pengiraan

Oleh itu, untuk penguat dwi-50W dengan beban 4Ω, pengubah 55W diperlukan. Penggulungan sekunder dengan titik tengah dengan tegangan 2 * 26.5V dengan arus beban 1A. Dari pertimbangan ini, anda harus memilih transformer untuk UMZCH.

Nampaknya pengubah ternyata agak lemah. Tetapi, jika anda membaca dengan teliti artikel yang disebut di atas, maka segala-galanya akan berlaku: penulis cukup meyakinkan apa kriteria yang harus diambil kira apabila mengira bekalan kuasa UMZCH.

Di sini anda boleh segera bertanya soalan kaunter: "Dan jika kuasa pengubah di tangan akan lebih besar daripada pengiraan?". Ya, tidak ada yang buruk yang akan berlaku, hanya pengubah yang akan bekerja separuh hati, tidak akan terancam dan sangat panas. Sememangnya, voltan output pengubah sepatutnya sama dengan yang dikira.

Kuasa keseluruhan pengubah

Ia tidak sukar untuk menyedari bahawa pengubah yang lebih berkuasa, semakin besar saiz dan beratnya. Dan ini tidak menghairankan, kerana ada perkara seperti kuasa keseluruhan pengubah. Dengan kata lain, semakin besar dan lebih banyak pengubah, semakin besar kuasa, semakin besar daya beban yang terhubung ke penggulungan sekunder.

Pengiraan kuasa keseluruhan dengan formula

Untuk menentukan kuasa keseluruhan pengubah, cukup untuk mengukur dimensi geometri inti dengan penguasa mudah, dan kemudian, dengan ketepatan yang dapat diterima, kirakan segala-galanya dengan menggunakan formula mudah.

P = 1.3 * Sc * Jadi,

di mana P ialah kuasa keseluruhan, Sc = a * b adalah kawasan teras, So = c * h ialah kawasan tingkap. Jenis-jenis teras yang mungkin ditunjukkan dalam Rajah 5. Corak yang dipasang mengikut skema HL dipanggil berperisai, manakala teras dasar kapal selam dipanggil teras.

Rajah 6. Jenis teras pengubah

Dalam buku teks kejuruteraan elektrik, formula untuk mengira kuasa keseluruhan adalah hebat, dan lebih lama. Dalam rumusan ringkas, syarat-syarat berikut diterima yang wujud dalam kebanyakan transformer rangkaian, hanya beberapa nilai purata.

Adalah dipercayai bahawa kecekapan pengubah adalah 0.9, kekerapan voltan utama adalah 50 Hz, ketumpatan arus dalam belitan adalah 3.5 A / mm2, dan induksi magnet adalah 1.2 T. Selain itu, faktor pengisian tembaga ialah 0.4, dan faktor pengisi keluli ialah 0.9. Semua nilai ini dimasukkan ke dalam formula "sebenar" untuk mengira kuasa keseluruhan. Sama seperti rumusan yang dipermudahkan lain, formula ini boleh memberi hasil dengan ralat sebanyak lima puluh peratus, seperti harga yang dibayar untuk memudahkan pengiraan.

Di sini sudah cukup untuk mengingatkan sekurang-kurangnya kecekapan pengubah: semakin besar kuasa keseluruhan, semakin tinggi kecekapan. Jadi transformer dengan kuasa 10 ... 20 W mempunyai kecekapan 0.8, dan transformer 100 ... 300 W dan lebih tinggi mempunyai kecekapan 0.92 ... 0.95. Dalam had yang sama, kuantiti lain yang merupakan sebahagian daripada formula "nyata" boleh berbeza-beza.

Formula, tentu saja, agak mudah, tetapi terdapat jadual dalam direktori di mana "semuanya sudah dikira untuk kita." Oleh itu jangan merumitkan hidup anda, dan mengambil kesempatan daripada produk siap.

Rajah 7. Jadual untuk menentukan kuasa keseluruhan pengubah. Nilai dikira untuk 50Hz

Nombor ketiga dalam penanda teras kapal selam menunjukkan parameter h - ketinggian tetingkap, seperti yang ditunjukkan dalam Rajah 6.

Selain kuasa keseluruhan, jadual juga mempunyai parameter penting seperti bilangan lilitan per volt. Lebih-lebih lagi, corak sedemikian diperhatikan: saiz teras yang lebih besar, lebih kecil bilangan lilitan per voltan. Untuk penggulungan utama, nombor ini ditunjukkan dalam lajur terakhir jadual. Lajur terakhir menunjukkan bilangan lilitan per voltan untuk lilitan sekunder, yang sedikit lebih besar daripada penggulungan utama.

Perbezaan ini disebabkan oleh fakta bahawa penggulungan sekunder terletak lebih jauh dari inti (teras) pengubah dan berada dalam medan magnet yang lemah daripada penggulungan utama. Untuk mengimbangi kelemahan ini, perlu sedikit meningkatkan jumlah putaran penggulungan sekunder. Di sini, pekali empirikal tertentu berkuat kuasa: jika pada arus dalam penggulungan sekunder 0.2 ... 0.5 A bilangan lilitan didarabkan dengan faktor 1.02, maka untuk arus 2 ... 4 A pekali meningkat kepada 1.06.

Bagaimana menentukan bilangan lilitan setiap voltan

Ramai formula dalam kejuruteraan elektrik adalah empirikal, diperolehi dengan kaedah eksperimen yang banyak, serta percubaan dan kesilapan. Salah satu rumus ini adalah formula untuk mengira bilangan lilitan per volt dalam penggulungan utama pengubah. Rumusannya agak mudah:

ω = 44 / S

di sini, segala-galanya nampaknya jelas dan mudah: ω adalah bilangan pusingan / voltan yang dikehendaki, S adalah kawasan inti dalam sentimeter persegi, tetapi 44 adalah seperti yang dikatakan oleh beberapa penulis, pekali malar.

Penulis lain menggantikan 40 atau 50 ke dalam formula ini "pekali malar". Jadi siapa yang betul dan siapa yang tidak?

Untuk menjawab soalan ini, formula harus diubah sedikit, bukannya "pekali malar" menggantikan surat itu, sekurang-kurangnya, sekurang-kurangnya K.

ω = K / S,

Kemudian, bukannya pekali malar, pembolehubah diperolehi, atau, sebagai pengaturcara mengatakan, pembolehubah. Pembolehubah ini boleh mengambil pelbagai nilai, secara semulajadi, sedikit sebanyak. Besarnya pemboleh ubah ini bergantung kepada reka bentuk teras dan gred pengubah keluli. Biasanya pembolehubah K berada dalam lingkungan 35 ... 60. Nilai-nilai yang lebih kecil daripada pekali ini membawa kepada mod operasi pengubah yang lebih ketat, tetapi memudahkan penggulungan kerana kurang beralih.

Jika pengubah direka untuk berfungsi dalam peralatan audio berkualiti tinggi, maka K dipilih setinggi mungkin, biasanya 60.Ini akan membantu menghilangkan gangguan dengan kekerapan rangkaian yang datang dari pengubah kuasa.

Kini anda boleh merujuk kepada jadual yang ditunjukkan dalam Rajah 7. Terdapat teras SHL32X64 dengan keluasan 18.4 cm2. Lajur terakhir dari jadual menunjukkan bilangan lilitan per voltan untuk penggulungan utama. Untuk besi, SHL32X64 ialah 1.8 putaran / V. Untuk mengetahui apa yang magnitud K pemaju dipandu dalam mengira pengubah ini, sudah cukup untuk membuat pengiraan mudah:

K = ω * S = 1.8 * 18.4 = 33.12

Pekali kecil sedemikian menunjukkan bahawa kualiti pengubah besi adalah baik atau hanya bertujuan untuk menyelamatkan tembaga.

Ya, jadualnya bagus. Sekiranya terdapat keinginan, masa, teras dan wayar penggulungan, ia tetap hanya untuk menggulung lengan dan angin pengubah yang diperlukan. Lebih baik jika anda boleh membeli pengubah yang sesuai atau mendapatkannya daripada simpanan "strategik" anda sendiri.

Transformer Perindustrian

Suatu ketika dahulu, industri Soviet menghasilkan serangkaian transformer bersaiz kecil: TA, TAN, TN dan CCI. Singkatan ini diuraikan sebagai, pengubah anod, anoda-filamen, filamen dan pengubah untuk peralatan semikonduktor yang berkuasa. Itulah pengubah jenama TPP mungkin yang paling sesuai untuk penguat yang dianggap di atas. Transformer model ini boleh didapati dengan kapasiti 1.65 ... 200W.

Dengan kuasa 55W, pengubah TPP-281-127 / 220-50 dengan kuasa 72W cukup sesuai. Daripada penunjukannya, dapat difahami bahwa ini adalah pengubah untuk peralatan penggerak semikonduktor, pengembangan siri nomor 281, voltan penggulungan utama 127 / 220V, frekuensi utama 50Hz. Parameter terakhir adalah penting, memandangkan transformer CCI juga boleh didapati pada kekerapan 400 Hz.

Rajah 8. Transformer parameter TПП-281-127 / 220-50

Arus utama ditunjukkan untuk voltan 127 / 220V. Jadual di bawah menunjukkan voltan dan arus gegelung sekunder, serta pengubah yang membawa kepada belitan ini dipateri. Skema pelbagai transformasi CCI adalah satu: semua lilitan yang sama, semua nombor pin yang sama. Di sini hanyalah tegangan dan arus lilitan bagi semua model transformer yang berbeza, yang membolehkan anda memilih transformer untuk sebarang kesempatan.

Rajah berikut menunjukkan gambarajah elektrik pengubah.

Rajah 9. Litar elektrik transformer CCI

Untuk unit bekalan kuasa penguat dua saluran dengan kuasa 50W, satu contoh pengiraan yang diberikan tepat di atas, sebuah pengubah dengan kuasa 55W diperlukan. Penggulungan sekunder dengan titik tengah dengan tegangan 2 * 26.5V dengan arus beban 1A. Adalah agak jelas bahawa untuk mendapatkan voltan sedemikian, ia perlu untuk menyambung fasa dalam fasa 10 dan 20V, dan penggulungan fasa 2.62V

10 + 20-2.62 = 27.38V,

yang hampir konsisten dengan pengiraan. Terdapat dua belitan sedemikian, yang disambungkan secara siri dengan satu titik tengah. Sambungan penggulungan ditunjukkan dalam Rajah 10.

Rajah 10. Sambungan pengalir transformator TПП-281-127 / 220-50

Gelombang utama disambungkan mengikut dokumentasi teknikal, walaupun anda boleh menggunakan paip lain, yang mana akan lebih tepat memilih voltan keluaran.

Bagaimana untuk menyambung belitan menengah

Gelombang 11-12 dan 17-18 disambungkan pada fasa - hujung penggulungan sebelumnya, dengan permulaan seterusnya (permulaan gulungan ditandakan dengan titik). Hasilnya ialah satu penggulungan dengan voltan 30V, dan mengikut syarat-syarat tugas 26.5 diperlukan. Untuk mendekati nilai ini, belitan 19-20 disambungkan kepada belitan 11-12 dan 17-18 dalam antiphase. Sambungan ini ditunjukkan oleh garis biru, separuh dari penggulungan dengan titik tengah diperolehi. Garis merah menunjukkan sambungan separuh lain penggulungan yang ditunjukkan dalam Rajah 5. Sambungan mata 19 dan 21 membentuk titik tengah penggulungan.

Siri dan lilitan selari

Dengan sambungan siri, lebih baik jika arus penggulungan yang dibenarkan adalah sama, arus keluaran untuk dua atau lebih belitan akan sama.Jika arus salah satu lilitan kurang, ia akan menjadi arus keluaran yang berliku. Penalaran ini adalah baik apabila terdapat gambar rajah litar pengubah: hanya pateri penerjun dan mengukur apa yang terjadi. Dan jika tidak ada skema? Ini akan dibincangkan dalam artikel seterusnya.

Sambungan selari lilitan juga dibenarkan. Di sini keperluannya ialah: voltan lilitan mestilah sama, dan sambungannya adalah fasa. Dalam kes transformer TPP-281-127 / 220-50, adalah mungkin untuk menyambung dua belitan 10 volt (mengarahkan 11-12, 13-14), dua belitan 20 volt (mengarahkan 15-16, 17-18), dua belitan pada 2.62V (kesimpulan 19-20, 21-22). Dapatkan tiga lilitan dengan arus 2.2A. Sambungan penggulungan utama dibuat mengikut data rujukan pengubah.

Itulah yang ternyata jika data pengubah diketahui. Salah satu parameter utama pengubah adalah harganya, yang sebahagian besarnya bergantung kepada imaginasi dan kesombongan penjual.

Dianggap sebagai contoh, pengubah TPP-281-127 / 220-50 dari pelbagai penjual Internet ditawarkan pada harga 800 ... 1440 rubles! Setuju bahawa ia akan lebih mahal daripada penguat itu sendiri. Cara keluar dari keadaan ini boleh menjadi penggunaan pengubah yang sesuai dari peralatan rumah tangga lama, misalnya, dari TV lampu atau komputer lama.

Boris Aladyshkin

Baca juga mengenai topik ini:Bagaimana menentukan parameter pengubah yang tidak diketahui