Батареямен жұмыс істейтін түтік күшейткіші: 4 қадам (суреттермен)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2024-01-30 10:26

Түтік күшейткіштерді гитаристер жақсы көреді, себебі олар шығарады.

Бұл айтылмайтын нәрселердің идеясы - қуаты төмен түтік күшейткішін құру, оны жолда ойнау үшін алып жүруге болады. Bluetooth динамиктерінің дәуірінде, батареямен жұмыс істейтін, портативті түтік күшейткіштерін жасаудың уақыты келді.

1 -қадам: Түтіктерді, трансформаторларды, батареяларды және жоғары кернеуді беруді таңдаңыз

Түтіктер

Түтік күшейткіштеріндегі қуатты тұтыну үлкен мәселе болғандықтан, дұрыс түтікті таңдау көп қуатты үнемдейді және қайта зарядтау арасындағы ойнау уақытын арттырады. Ұзақ уақыт бұрын шағын радиолардан ұшақтарға дейін батареямен жұмыс істейтін түтіктер пайда болды. Олардың үлкен артықшылығы төменгі жіпке қажетті ток болды. Суретте батареямен жұмыс істейтін үш түтік 5672, 1j24b, 1j29b және гитара преамптерінде қолданылатын миниатюралық түтік EF86 арасындағы салыстыру көрсетілген.

Таңдалған түтіктер:

Preamp және PI: 1J24B (1.2В кернеудегі 13 мА жіптік ток, максималды пластина кернеуі 120В, орысша жасалған, арзан)

Қуат: 1J29B (2,4 В кернеудегі 32 мА жіптік ток, максималды кернеудің 150В кернеуі, орысша жасалған, арзан)

Шығу трансформаторы

Мұндай төмен қуат параметрлері үшін арзан трансформаторды қолдануға болады. Желілік трансформаторлармен жүргізілген кейбір эксперименттер олардың төменгі ұшы басым емес кіші күшейткіштер үшін өте жақсы екенін көрсетті. Ауа саңылауының болмауына байланысты трансформатор итеру кезінде жақсы жұмыс істейді. Бұл сонымен қатар көбірек соққыларды қажет етеді.

100В желілік трансформатор, әр түрлі крандары бар 10 Вт

(0-10W-5W-2.5W-1.25W-0.625W және қосалқы 4, 8 және 16 Ом)

Бақытымызға орай, мен алған трансформаторда бір орамдағы бұрылыстардың саны көрсетілген, әйтпесе адекватты шүмектер мен қол жетімді ең жоғары кедергісін анықтау үшін кейбір математика қажет болады. трансформаторда әр кранға келесі айналым саны болды (солдан бастап):

725-1025-1425-2025-2925 бастапқыда және 48-66-96 қосалқыда.

Мұнда 2,5 Вт кранның ортасында орналасқанын көруге болады, бір жағында 1425 бұрылыс, екінші жағында 1500 бұрылыс. Бұл кішігірім айырмашылық кейбір үлкен күшейткіштерде проблема болуы мүмкін, бірақ мұнда ол бұрмалануды қосады. Енді біз анодтар үшін 0 және 0.625 Вт шүмектерді қолдана отырып, ең жоғары кедергіге қол жеткізе аламыз.

Бастапқы екіншілік айналымның коэффициенті негізгі импедансты бағалау үшін қолданылады:

2925/48 = 61, 8 Ом динамигімен бұл 61^2 *8 = 29768 немесе шамамен береді. 29.7к анодтан анодқа дейін

2925/66 = 44, 8 Ом динамигімен бұл 44^2 *8 = 15488 немесе шамамен береді. 15.5к анодтан анодқа дейін

2925/96 = 30, 8 ом динамигімен бұл ^2 *8 = 7200 немесе шамамен береді. 7.2к анодтан анодқа дейін

Біз мұны AB сыныбында жүргізгіміз келетіндіктен, түтік шынымен көрінетін импеданс есептелген мәннің 1/4 бөлігін құрайды.

Жоғары кернеулі қуат көзі

Тіпті бұл шағын түтіктер де пластиналарда жоғары кернеуді қажет етеді. Бірнеше аккумуляторды қатарынан немесе 45В үлкен батареяларды пайдаланудың орнына мен MAX1771 микросхемасына негізделген кіші қосылатын режимді қуат көзін (SMPS) қолдандым. Осы SMPS көмегімен мен батареялардан келетін кернеуді 110В жоғары мәндерге еш қиындықсыз көбейте аламын.

Батареялар

Бұл жобаға таңдалған батареялар 186850 пакетінде оңай алынатын Li-Ion батареялары болып табылады. Бұл үшін Интернетте бірнеше зарядтау тақтасы бар. Бір маңызды ескерту - қажетсіз жазатайым оқиғалардан аулақ болу үшін сенімді сатушылардан тек жақсы батареяларды сатып алу.

Бөлшектер шамамен анықталғаннан кейін, схемада жұмыс істеудің уақыты келді.

2 -қадам: Схемада жұмыс

Жіптер

Түтіктердің жіптеріне қуат беру үшін сериялық конфигурация таңдалды. Талқылануы керек кейбір қиындықтар бар.

• Алдын ала және қуат түтіктерінде әр түрлі жіптік токтар болғандықтан, резисторлар токтың бір бөлігін айналып өту үшін кейбір жіптермен қатар қосылды.
• Пайдалану кезінде батареяның кернеуі төмендейді. Әр батареяда толық зарядталған кезде бастапқыда 4,2 В болады. Олар 3,7В номиналды мәніне тез ағызылады, онда олар қайта зарядталуы керек болғанда 3В дейін баяу төмендейді.
• Түтіктерде тікелей қыздырылған катодтар бар, яғни пластиналық ток жіптен өтеді, ал жіптің теріс жағы катод кернеуіне сәйкес келеді.

Кернеуі бар жіптер схемасы келесідей:

батарея (+) (8,4В -тан 6В -ға дейін) -> 1J29b (6В) -> 1J29b // 300ohms (3,6V) -> 1J24b // 1J24b // 130 ом (2,4В) -> 1J24b // 1J24b // 120 ом (1.2В) -> 22 ом -> Батарея (-) (GND)

мұндағы // параллель конфигурацияда және -> қатар көрсетеді.

Резисторлар әр кезеңде жіптердің қосымша тоғын және анодты токты айналып өтеді. Анодты токты дұрыс болжау үшін сатының жүктеме сызығын сызып, жұмыс нүктесін таңдау қажет.

Қуат құбырларының жұмыс нүктесін бағалау

Бұл түтіктер 45В кернеудегі торлы торға қисықтар сызылған негізгі мәліметтер кестесімен келеді. Мен алатын ең жоғары өнімділікке қызығушылық танытқандықтан, мен электр түтіктерін 45В -тан жоғары 110В (толық зарядталған кезде) іске қосуды шештім. Қолданылатын деректер кестесінің жетіспеушілігін жою үшін мен paint_kip көмегімен түтіктерге арналған дәмдеуіштер үлгісін енгізуге тырыстым, содан кейін экран торының кернеуін жоғарылатып, не болатынын көрдім. Paint_kip - бұл жақсы бағдарлама, бірақ дұрыс мәндерді табу үшін белгілі бір дағды қажет. Пентодтармен қиындық деңгейі де артады. Мен тек нақты бағалауды алғым келгендіктен, дәл конфигурацияны іздеуге көп уақыт жұмсамадым. Сынақ қондырғысы әр түрлі конфигурацияларды тексеру үшін салынған.

OT кедергісі: пластинадан 29k немесе шамамен. AB класты жұмыс үшін 7k.

Жоғары кернеу: 110В

Кейбір есептеулер мен тексерулерден кейін желінің кернеуін анықтауға болады. Таңдалған тордың ауытқуына қол жеткізу үшін тордың ағу резисторы түйін кернеуі мен жіптің теріс жағы арасындағы айырмашылық бар жіп түйініне қосылады. Мысалы, бірінші 1J29b 6В В+ кернеуінде. 1J24b сатылары арасындағы тордың ағу резисторын түйінге қосқанда, 2,4 В кезінде тордың кернеуі GND желісіне қатысты -3,6В құрайды, бұл екінші 1J29b жіпшесінің теріс жағында көрінетін мән. Осылайша, екінші 1J29b торының ағу резисторы басқа конструкциялардағыдай жерге түсуі мүмкін.

Фазалық инвертор

Схемада көрсетілгендей, парафазалық фазалық инвертор енгізілді. Бұл жағдайда түтіктердің бірінде бірлік күші болады және сигналдың шығу сатыларының біріне кері айналады. Басқа кезең қалыпты табыстың кезеңі ретінде әрекет етеді. Схемада пайда болған бұрмаланудың бір бөлігі фазалық инвертордың тепе -теңдікті жоғалтуынан және бір қуат түтігін екіншісінен қаттырақ жүргізуден туындайды. Кезеңдер арасындағы кернеуді бөлгіш таңдалды, бұл тек негізгі көлемнің соңғы 45 градусында болады. Резисторлар тізбекті осциллографпен бақылайды, онда екі сигналды да салыстыруға болады.

Алдын ала дайындық кезеңі

1J24b соңғы екі түтік алдын ала күшейткіш тізбегінен тұрады. Жіптер параллель болғандықтан екеуінің де жұмыс нүктелері бірдей. Жіп пен жер арасындағы 22 Ом резисторы жіптің теріс жағындағы кернеуді жоғарылатады, бұл кішігірім теріс қиғаштық береді. Пластиналық резисторды таңдап, кернеу нүктесі мен керот пен кернеудің кернеуін есептеудің орнына, пластиналық резистор кернеу мен кернеуге сәйкес бейімделді.

Есептелген және тексерілген схемамен оған ПХД жасау уақыты келді. Схемалық және ПХД үшін мен Eagle Cad қолдандым. Олар 2 қабатқа дейін қолдануға болатын ақысыз нұсқаға ие. Мен тақтаны өз қолыммен кесетін болғандықтан, 2 қабаттан артық қолданудың мағынасы жоқ. ПХД құрастыру үшін алдымен түтіктердің шаблонын жасау қажет болды. Кейбір өлшеулерден кейін мен түйреуіштер мен түтіктің жоғарғы жағындағы анодты түйреуіш арасындағы дұрыс аралықты анықтай алдым. Орналасу дайын болғанда, нақты құрылысты бастау уақыты келді!

3 -қадам: тізбектерді дәнекерлеу және сынау

SMPS

Алдымен ауыспалы режимдегі қуат көзінің барлық компоненттерін дәнекерлеңіз. Дұрыс жұмыс істеу үшін қажетті компоненттер қажет.

• Қарсылық төмен, жоғары кернеулі Mosfet (IRF644Pb, 250V, 0,28 Ом)
• Төмен ESR, жоғары ток индукторы (220uH, 3A)
• Төмен ESR, резервуардың жоғары вольтты конденсаторы (10uF - 4,7uF, 350V)
• 0,1 Ом 1 Вт резистор
• Ультра жылдам жоғары кернеулі диод (UF4004 50нс пен 400В үшін, немесе> 200В үшін жылдамырақ)

Мен MAX1771 микросхемасын төмен кернеуде қолданатындықтан (8,4 В -тан 6 В -ға дейін) индукторды 220 ватт -қа дейін көтеруге тура келді. Әйтпесе жүктеме кезінде кернеу төмендейді. SMPS дайын болғанда мен шығыс кернеуін мультиметрмен тексердім және оны 110В -қа реттедім. Жүктеме кезінде ол аздап төмендейді және қайта реттеу қажет.

Түтік тізбегі

Мен секіргіштер мен компоненттерді дәнекерлей бастадым. Мұнда секіргіштердің компоненттердің аяқтарына тиіп кетпеуін тексеру маңызды. Құбырлар басқа компоненттерден кейін купер жағында дәнекерленген. Барлық дәнекерленген кезде мен SMPS -ті қосып, тізбекті тексере аламын. Мен түтіктердің пластиналары мен экрандарындағы кернеуді бірінші рет тексердім, бәрі жақсы екеніне көз жеткізу үшін.

Зарядтағыш

Мен ebay -де сатып алған зарядтағыш схемасы. Ол TP4056 чипінің айналасына негізделген. Мен аккумуляторлардың сериялы және параллель конфигурациясы мен зарядтағышқа немесе схемаға қосылу арасында ауысу үшін DPDT қолдандым (суретті қараңыз).

4 -қадам: қоршау, гриль, беткі тақта және әрлеу

Қорап

Бұл күшейткішті қораптау үшін мен ескі ағаш қорапты қолданамын. Кез келген ағаш қорап жұмыс істейтін еді, бірақ менің жағдайда амперметрден өте жақсы қорап болды. Амперметр жұмыс істемеді, сондықтан мен, ең болмағанда, қорапты құтқарып, оның ішіне нива жасай аламын. Динамик металл грильмен бекітілген, бұл амперметрді пайдалану кезінде салқындауға мүмкіндік береді.

Құбырлы гриль

Құбырлары бар ПХД динамиктің қарама -қарсы жағына бекітілген, мен тесіктерді сырттан көрінетін етіп тесемін. Құбырларды қорғау үшін мен алюминийден жасалған кішкене гриль жасадым. Мен өрескел белгілер жасап, ұсақ тесіктер бұрғылаймын. Тегістеу кезеңінде барлық кемшіліктер түзетілді. Беткейге жақсы контраст беру үшін мен оны қара түске боядым.

Бет тақтайшасы, тегістеу, тонерді беру, тазалау және қайтадан тегістеу

Беткей тақтасы ПХД сияқты орындалды. Мен жұмысты бастамас бұрын, тонердің беті тегіс болуы үшін алюминий парағын тегістедім. Бұл жағдайда 400 жеткілікті өрескел. Егер сіз қаласаңыз, 1200 -ге дейін баруға болады, бірақ бұл өте көп тегістеу, содан кейін одан да көп болады, сондықтан мен оны өткізіп жібердім. Бұл сонымен қатар парақтың бұрын болған әрлеуін жояды.

Мен жылтыр қағазға тонер принтермен айналы бетті басып шығардым. Кейін мен суретті қалыпты үтіктің көмегімен ауыстырдым. Темірге байланысты әр түрлі оңтайлы температура параметрлері бар. Менің жағдайда, бұл максимумға дейін екінші параметр. температура. Мен оны 10 минут ішінде жіберемін. шамамен., қағаз сарғая бастағанша. Мен оның суығанын күтіп, пластинаның артқы жағын лакпен қорғадым.

Тонердің үстіне шашырату мүмкіндігі бар. Егер сіз барлық қағазды алып тастай алсаңыз, бұл жақсы нәтиже береді. Мен қағазды алу үшін су мен сүлгілерді қолданамын. Тек тонерді алып тастамау үшін абай болыңыз! Мұндағы дизайн төңкерілгендіктен, беткі тақтаны сызуға тура келді. Оқуда қисық сызық бар, кейде сіздің шешімдеріңіз күштірек немесе әлсіз болады, бірақ тұтастай алғанда өрнек жеткілікті терең болып көрінсе, оны тоқтату керек. Тегістеуден кейін мен оны 200 -ден бастап 1200 -ге дейін тегістедім. Әдетте мен металлдан нашар жағдайда 100 -ден бастаймын, бірақ бұл қажет және жақсы формада еді. Мен зімпара дәнін 200 -ден 400 -ге, 400 -ден 600 -ге және 600 -ге 1200 -ге ауыстырамын. Содан кейін мен оны қара түске боядым, бір күн күтіп, 1200 дәнімен қайтадан сүртемін. Енді мен потенциометрлердің тесіктерін бұрғыладым. Аяқтау үшін мен мөлдір пальто қолдандым.

Аяқтау жұмыстары

Батареялар мен бөлшектердің барлығы тақтайша орнатылғаннан кейін ағаш қорапқа бекітілген, динамик жағынан. Ең жақсы SMPS позициясын табу үшін мен оны қостым және аудио тізбектің қай жерде аз әсер ететінін тексердім. Аудио тақта қораптан әлдеқайда кіші болғандықтан, EMI шуылын естімеу үшін жеткілікті аралық пен дұрыс бағдар жеткілікті болды. Содан кейін динамик қалқасы орнына бұралып, күшейткіш ойнауға дайын болды.

Кейбір ойлар

Батареялардың ұшына жақын жерде мен естімегенге дейін дыбыстың айтарлықтай төмендеуі байқалды, бірақ менің мультиметрім жоғары кернеудің 110 В -тан 85 В -қа дейін төмендегенін көрсетті. Батареямен бірге қыздырғыштардың кернеуі төмендейді. Бақытымызға орай, 1J29b жіп 1,5 В -қа дейін (2,4 В 32 мА параметрімен) проблемасыз жұмыс істейді. Батарея заряды таусылған кезде кернеудің төмендеуі 0,9В дейін төмендеген 1J24b -ге де қатысты. Егер кернеудің төмендеуі сіз үшін проблема болса, онда тұрақты 3.3В кернеуге түрлендіру үшін басқа MAX чипін қолдану мүмкіндігі бар. Мен оны қолданғым келмеді, себебі бұл қосымша шу көздерін енгізе алатын осы схемадағы басқа SMPS болады.

Батареяның қызмет ету мерзімін ескере отырып, мен оны қайта зарядтауға дейін бір апта бойы ойнай алатын едім, бірақ мен күніне 1-2 сағат қана ойнаймын.