|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל מגבר Class D לסאב וופר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / מגברי כוח טרנזיסטור המאמר מתאר את המאפיינים של UMZCH class D ומציג שתי אפשרויות למגברים בעוצמה שונה, המתאימים לשימוש בעיקר בערוץ התדר הנמוך של הסאב-וופר. כפי שצוין במאמר, רצוי להשתמש במגבר כזה עם ממיר דופק של מתח האספקה הן מסוללת סוללות והן מרשת זרם חילופין. בעת פיתוח עיצוב המגבר, יש לשים לב למיגון של בלוקים אלו. בקשר לפיתוח הטכנולוגיה הדיגיטלית וציוד אודיו דיגיטלי, גובר התעניינות בהגברה הפועלת במצב מפתח, המכונה מגברים מסוג D. מכשירים כאלה מבצעים אפנון רוחב דופק (PWM) של האות. היתרונות שלהם כוללים, קודם כל, יעילות גבוהה, שמגיעה למעשה ל-98%. בנוסף, מגברים חסכוניים אלו משולבים בקלות עם אלמנטים אחרים של נתיב האודיו הדיגיטלי, אפילו על אותו שבב. כעת, חברות מסוימות כבר מייצרות מיקרו-מעגלים שאינם כוללים כל עיבוד אנלוגי של אות האודיו, והאות הדיגיטלי מומר לצורה אנלוגית ישירות בשלב הפלט של מגבר הכוח. מיקרו-מעגלים כאלה משמשים בעיקר בציוד נייד ולביש עם אספקת חשמל אוטונומית. בכתבי עת [1] ובאינטרנט [2,3] ניתן למצוא תיאורים של מגברים (בעיקר רכב) הפועלים ב"מחלקה T". בבדיקה מעמיקה יותר, מתברר שגם טרנזיסטורים במכשירים כאלה פועלים במצב מיתוג, בעוד שהכנסת מחלקה "חדשה" של פעולת מגבר מוכתבת ככל הנראה על ידי דרישות שיווקיות. אמנם בחלק מהמקורות "מחלקה T" מופיעה כ"מחלקה-D מתוקנת", כלומר, מחלקה ד' מתוקנת ואין הבדלים מהותיים ממחלקה ד'. רק שבמגברי "class T" משתמשים במאפנן SHI, שבו גם התדר וגם מחזור העבודה של פולסי המוצא תלויים במתח הכניסה. יש גם מידע על מגברים של "מחלקה N" מסוימת [4]. למעשה, זהו גם מגבר הפועל במצב מיתוג, רק שהוא משולב עם ספק כוח רשת. כל מהלכי הפטנטים והשיווק הללו לא צריכים להטעות את הקוראים. מאמר זה מתאר כמה מהיתרונות והחסרונות של מגבר מסוג D עם שתי דוגמאות מעגלים. הבסיס של מגבר הפועל במצב Class D הוא מתגים חזקים, בדרך כלל על טרנזיסטורי MOS, המאופיינים במהירות גבוהה והתנגדות ערוץ נמוכה במצב פתוח. הודות לשימוש בטרנזיסטורים במצב מפתח (או מופעל או כבוי), מושגת יעילות גבוהה של מגברים כאלה. הטרנזיסטורים של מפתחות חזקים של UMZCH כזה נשלטים על ידי אפנן רוחב דופק (SHI), הממיר את הערכים המיידיים של אות הכניסה למחזור העבודה המתאים של הפולסים, ומחזור העבודה שווה ל-2 (מתפתל ) מתאים לערך האפס של האות. בדרך כלל, לפולסים יש משרעת קרובה למתח אספקת החשמל. ניתן להתאים את רמת אות המוצא על ידי שינוי הפרמטרים של אפנן PWM ומתח האספקה של שלב המפתח. משלב הפלט, האות נכנס לעומס (רמקול) דרך מסנן LC low-pass (LPF), המפריד בין מרכיבי טווח תדרי השמע לאות PWM. יש לציין כי איכות אות המוצא, שנקבעת על פי רמת העיוות ורוחב הפס של התדרים המוגברים, תלויה מאוד בתדר המיתוג, ואותות בתדר גבוה תמיד מוגברים בעיוות גדול יותר מאלה בתדר נמוך. הגדלת תדר המיתוג מובילה לירידה בעיוות, שהוא בעיקר אינטרמודולציה באופיו. על איור. 1 מציג צורות גל של אותות אופייניות למגבר מסוג T.
כיום, התעשייה מייצרת מגוון רחב של התקני מוליכים למחצה המאפשרים להשיג תדרי מיתוג הפעלה של עד כמה מאות קילו-הרץ ואף יחידות מגה-הרץ. מגברים עם תדרי מיתוג כאלה מסוגלים להגביר את אותות טווח שמע מלא עם רמת עיוות מקובלת. למגברים המתוארים כאן יש תדר מיתוג נמוך יחסית, ולכן הם מתאימים להגברת אותות אודיו בתדר נמוך (בדרך כלל מתחת ל-200 הרץ). מגבר כזה יכול להיות חלק בלתי נפרד מסאב וופר "קולנוע ביתי" פעיל. עם דרישות איכות אות מופחתות, ניתן להשתמש בו כחלק מהציוד ולכל טווח תדרי השמע. תרשים של המגבר הפשוט ביותר הפועל במצב Class D מוצג באיור. 2.
במכשיר זה למעשה משולב שלב מגבר רב עוצמה עם מאפנן SHI. הבה נשקול את התוכנית ביתר פירוט. מגבר תפעולי DA1 משמש כמשוואה המשווה את האותות בכניסה וביציאה של המגבר. פולסים מווסתים אותות מהמוצא של המגבר המבצעי מוזנים למפל Push-Pull עם טרנזיסטורי אפקט שדה VT1, VT2. דיודות זנר VD1, VD2 נחוצות כדי להוציא באמצעות זרם דרך טרנזיסטורים רבי עוצמה של שלב הפלט. זרם זה מתרחש במהלך מיתוג מתג והוא מקור עיקרי לירידה ביעילות בשלבי דחיפה-משיכה שגויים. נגדים R3, R4 נחוצים כדי לפרוק את קיבול השער של טרנזיסטורי אפקט שדה. המשרן L1 והקבלים C4 יוצרים מסנן נמוך, שממנו אות המוצא עובר לרמקול. בנוסף, אות המוצא מוזן לכניסה הלא-הפוכה של המגבר OP DA1 דרך המחלק R5R1, הקובע את ההגבר של המגבר. הנגד R2 קובע את עכבת הכניסה של המגבר; ניתן להגדיל אותו במידת הצורך. שבבים DA2 ו-DA3 מייצבים את מתח האספקה של המכשיר. עקרון הפעולה של המגבר הוא די פשוט. למעשה, המגבר הוא מתנד שהתדר שלו נקבע על ידי תדר התהודה של מעגל L1C4. בשל העובדה שהמשרעת של אות הפולס במוצא המגבר קבועה (וכמעט שווה למתח האספקה), שינוי במתח בכניסה ההפוכה של המגבר מוביל לשינוי במחזור העבודה ותדירות הפולסים הנכנסים למעגל. יש לציין שכאשר העומס מחובר, אופי התנודות במעגל מקבל אופי א-מחזורי. במקרה זה, תדר המיתוג נקבע לא רק על ידי הפרמטרים של מעגל L1C4, אלא גם על ידי הרווח של המכשיר כולו עם לולאת משוב פתוחה, כמו גם עיכוב מיתוג השלבים. תכונה של המגבר היא נוכחות של תנודות מתח בתדר גבוה בעומס. עבור סאב וופר, זה לא חיסרון, שכן עכבת הראש בתדרים קוליים די גבוהה. עם זאת, בעת חיבור רמקולים מרובי פס למגבר, זרם מורגש דרך ראש ה-HF יכול להתרחש. כדי לבטל זרם זה במוצא המגבר, יש צורך להפעיל מסנן נמוך מעבר שאינו כלול בלולאת המשוב. המגבר מופעל על ידי ספק כוח שנאי עם מתח מוצא נומינלי של ±20 וולט וטווח אדווה של עד 4 וולט בעומס מלא. אם לשנאי אין סלילה משנית עם נקודת אמצע, ניתן להרכיב ספק כוח דו קוטבי לפי מעגל מיישר חצי גל (איור 3), להכפיל את הקיבול של קבלי המסנן. המתח ההפוך המרבי המותר של דיודות המיישר חייב להיות יותר מפי שניים ממתח המעגל הפתוח של המקור.
המגבר מורכב על לוח לחם. קבלים C1, C4 - K73-17, C2, C3 - כל תחמוצת עבור מתח הפעלה של לפחות 16 V. זה שימושי כדי shunt אותם עם קבלים קרמיים או סרט עם קיבולת של 0,1 ... 0,47 μF. העיצוב משתמש באנלוגים מיובאים של דיודות זנר VD1, VD2 למתח של 15 V. ל-choke L1 יש 100 סיבובים של חוט PETV 0,6 מ"מ במעגל המגנטי המשוריין BZO העשוי מפריט M2000NM-1. כוסות המעגל המגנטי מורכבות במרווח לא מגנטי של כ-0,5 מ"מ. נגדים - כל מתכת-דיאלקטרי, למשל, MSC C2-33. למרות שהפעלת המגבר בעוצמה מלאה לעומס של 4 אוהם אינה גורמת לחימום ניכר של אלמנטים כלשהם, עם מתח מיישר מוגבר של מיקרו-מעגל מייצב משולב DAI, יש להתקין DA2 על גופי קירור. במקום מגבר ההפעלה K544UD2, אפשר להשתמש ב-KR574UD1, KR140UD11 (LM318), AD817 או מיקרו-מעגלים אחרים עם תדר רווח אחד של לפחות 10 מגה-הרץ. טרנזיסטורי המוצא המשמשים מספקים זרם עומס של עד 2A, אך אם רוצים, ניתן להגדיל את הספק המגבר למקסימום האפשרי על ידי החלפת טרנזיסטורים ב-IRFZ34 (VT1) ו-IRFZ24 (VT2). עם החלפה כזו, הספק המוצא של המגבר מוגבל רק על ידי מתח האספקה המרבי המותר של המגבר התפעולי. הרכבה נכונה מחלקים שניתנים לשירות, אין צורך לכוונן את המגבר. עם זאת, על מנת למנוע נזק לטרנזיסטורי המוצא עקב התקנה לא נכונה, מומלץ לחבר תחילה את המקור שלהם לאספקת החשמל דרך נגדים עם התנגדות של 33 ... 51 אוהם והספק של 1 W. בעת התאמה, צריך לחבר עומס שווה ערך לפלט של המגבר - נגד עם התנגדות של 4 ... 8 אוהם והספק של 10 W ולסגור את הכניסה של המגבר. כאשר הכוח מופעל בכניסה של מסנן המעבר הנמוך, ניתן לראות פולסים כמעט מלבניים עם מחזור עבודה של כ-2 ותדר של כ-80 קילו-הרץ באמצעות אוסילוסקופ. הסטייה של מחזור העבודה מהמצוין מצביעה על אסימטריה של המפל. פולסים זרם דרך נגדים נוספים צריכים להיות בעלי צורה קרובה למשולש. נוכחותם של עליות משמעותיות בפולסים מעידה על זרימת הזרם דרך טרנזיסטורי המוצא. במקרה זה, עליך להחליף את דיודות הזנר VD1, VD2 באחרות עם מתח ייצוב גבוה. היתרונות של מגבר זה כוללים היעדר כמעט מוחלט של תהליך חולף כשהוא מופעל. יעילות המגבר נקבעת בעיקר על ידי יעילות מייצבי מתח האספקה. ניתן להשיג עלייה ביעילות באמצעות מייצבי מתח מיתוג. המגבר לפי הסכימה בתמונה. 4 שונה מזה שתואר לעיל במעגל שלבי פלט מורכב יותר. זה יכול להיות מופעל ממקור עם מתח גדול יותר ממתח האספקה המרבי המותר של המגבר התפעולי.
תכונה של UMZCH זה היא השימוש בשלב הפלט של מגבר ההפעלה במצב הגבלת זרם הפלט. זה מונע רוויה של הטרנזיסטורים של שלב הפלט שלו, וכתוצאה מכך, מגדיל את תדר השעון של המכשיר. עם טרנזיסטורי המוצא המצוינים בתרשים, וטרנזיסטורים VT1, VT2 עם מתח מותר גדול Uke max (לפחות 60 וולט), מתח האספקה יכול להגיע ל- ± 50 וולט, מה שתורם לפעולה של עומס בעל התנגדות גבוהה . מקדם העיוות ההרמוני אינו עולה על 0,3% בתדר של 1 קילו-הרץ בהספק סינוסואידי מוצא של 60 וואט בעומס של 4 אוהם. המגבר מסוגל לפעול בכל טווח תדרי השמע, בעוד שלסאונד יש טון "קסטה" מסוים בתדרים גבוהים. עיוות אינטרמודולציה, הנמדד בשיטת הטון הכפול בתדרים של 19 ו-20 קילו-הרץ, מגיע ל-14%, אך באופן מוזר, אין לכך השפעה "הרסנית" על הצליל. המעגל המודפס עבור מגבר זה מוצג באיור. 5.
המשרן בשימוש זהה למגבר לפי המעגל באיור. 2. פעולה ארוכת טווח של המגבר בהספק של 80W בעומס של 4 אוהם אינה מביאה לחימום משמעותי של הרכיבים הפעילים. עם זאת, לצורך פעולת המגבר באקלים חם, רצוי להתקין טרנזיסטורים חזקים ומייצבים משולבים על גופי קירור צלחות קטנות. אם אתם מתכוונים להשתמש במגבר הפעלה מהיר, כמו AD817, רצוי להפחית את מספר הסיבובים של סליל L1 פי אחד וחצי עד פעמיים. במקרה זה, תדירות מיתוג ההפעלה עולה; בהתאם לכך, עיוות בתדרים גבוהים של טווח השמע מצטמצם. צורת הגל ביציאה של מגבר ההפעלה יכולה להיות כמעט סינוסואידלית, בעוד טרנזיסטורי המוצא ממשיכים לפעול במצב מיתוג עקב ההגבר הגבוה של שלב קדם היציאה. הקריטריון העיקרי לפעולת ה-PA במצב המיתוג במקרה זה הוא היעדר זרם דרך דרך טרנזיסטורי המוצא. ההמלצות להחלפת רכיבים ב-UMZCH זה דומות לאלו המתוארות עבור הגרסה הראשונה של המעגל. אך בעת שימוש במגבר הפעלה עם קיבולת עומס גדולה, כגון AD817, עליך להפחית את מתח האספקה של מגבר ההפעלה כדי למנוע התחממות יתר. לשם כך, במקום מייצבים משולבים 7815 ו-7915, עליך להשתמש באלה דומים עבור מתח של 9 ... 12 V. טרנזיסטורי המוצא חייבים להיות משלימים עם פרמטרים קרובים. יש לתת עדיפות לטרנזיסטורים עם קיבול הכניסה הנמוך ביותר האפשרי והתנגדות ערוץ נמוכה (ואותה עבור טרנזיסטורים בעלי מוליכות מסוגים שונים) במצב דלוק. באופן עקרוני, ניתן להשתמש גם בטרנזיסטורי מוצא דו-קוטביים; כדי לעשות זאת, אתה צריך להפחית את ההתנגדות של נגדים R4, R6 ל 33 אוהם. עם זאת, בשל העודף המשמעותי של זמן הכיבוי על פני זמן ההדלקה של טרנזיסטורים דו-קוטביים, נוצר זרם דרך דרך הטרנזיסטורים של שלב ה-push-pull והיתרון העיקרי של המגבר אובד - יעילות גבוהה; בנוסף, גם עיוותים לא ליניאריים גדלים. כדי לחסל את זרם המעבר, יש צורך להשתמש במעצב הפסקה מיוחד בין הרגעים של כיבוי אחד והפעלת טרנזיסטור חזק אחר. אין צורך לכוון את המגבר, ואם נעשה שימוש בחלקים שניתנים לטיפול, הוא מתחיל לפעול מיד. כפי שצוין קודם לכן, המגברים המתוארים מיועדים לשימוש כחלק מסאב וופר אקטיבי. נוכחותם של רכיבי תדר גבוה באות הכניסה עלולה להוביל לעיוות אינטרמודולציה לא נעים, לכן, כדי להגביל את פס התדרים של האות המוגבר מעל 150 הרץ, מומלץ על מסנן מעבר נמוך בהתאם למעגל באיור. 6.
אם הסאבוופר מחובר לפלט ערוץ בתדר נמוך של כרטיס קול SB Live 5.1 או כרטיס קול דומה, אז אין צורך בפילטר כזה. במקרים אחרים (לדוגמה, כאשר הוא מחובר למערכת סטריאו), ייתכן שיהיה צורך במסנן כזה. מסנן המעבר הנמוך מורכב משני חלקים: מגבר החיבור המבוא ומסנן המעבר הנמוך מסדר שני עצמו עם תדר חיתוך ניתן לכיוון. התכונה היחידה של המכשיר היא התאמת רמת אות המוצא על ידי שינוי מקדם המשוב של המוסיף באמצעות הנגד R3. ל-LPF עם המאפיין Bessel של הסדר השני אין ייחוד. LPF מורכב על קרש לחם. ניתן להשתמש במגברי הפעלה אחרים המומלצים לשימוש במגברים ומתוקנים להגברת אחדות אם יש צורך במעגל תיקון חיצוני. נגד כוונון הרגישות המשתנה R3 חייב להיות מאפיין B, ולנגד כוונון תדר החיתוך R5 - A (ליניארי). ניתן למקם את הנגדים R1 ו-R2 ישירות במחברים המחוברים למקור האות. במקרה זה, יהיה צורך למשוך רק חוט מסוכך אחד אל המסנן. אין צורך להתאים את ה-LPF. ניתן להשתמש במגברים כחלק ממתחמי שמע לרכב ומחשבים (מולטימדיה). המגבר לפי הסכימה בתמונה. 4 מופעל בנוחות מאספקת מיתוג המתוארת ב-[5]. מתח המוצא של אספקת ה-30 וולט מספיק כדי לייצר הספק שיא של 100 וואט לעומס של 8 אוהם. רצוי להשתמש במקור כזה כדי לייצב את מתח האספקה של הגרסה הראשונה של המגבר; היעילות של המערכת תהיה הגבוהה ביותר. יש לציין כי הפעלת המגברים המתוארים במשך זמן רב ללא עומס עלולה להוביל להתחממות יתר ולכשל בטרנזיסטורי המוצא. אם מניחים כי ניתן לכבות את העומס מסיבה כלשהי במהלך פעולת המגבר, יש לחבר נגד עם התנגדות של 100 אוהם והספק של לפחות 2 וואט לפלט של מסנן המעבר הנמוך. ספרות
מחבר: E. Saveliev, Tver
קיומו של כלל אנטרופיה להסתבכות קוונטית הוכח
09.05.2024 מזגן מיני Sony Reon Pocket 5
09.05.2024 אנרגיה מהחלל עבור ספינת הכוכבים
08.05.2024
▪ מצנן וורטקס תרמוסיפוני - מקור אנרגיה חדש ▪ שואב אבק למצלמות עם עדשות מתחלפות ▪ מים מטוהרים עלולים להפוך לרעילים
▪ קטע אתר מגברים. בחירת מאמרים ▪ מאמר ארגון צבאי של הפדרציה הרוסית. יסודות חיים בטוחים ▪ מאמר באיזה מוסד של לנינגרד הנצורה מתו עובדים מרעב, כשהם בעלי גישה ללחם ותפוחי אדמה? תשובה מפורטת ▪ מאמר בארוסמה. אגדות, טיפוח, שיטות יישום ▪ מאמר חידוד של המערכת האקוסטית 35AC-1. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל הערות על המאמר: ארתור הסכמות שלמעלה אינן מחלקה d וקרובה אלכס המגבר לפי סכימת Dorofeev הפך לפתע לכיתה D, איזו אפנון, מאיזה תדר, מאיפה הוא הגיע, המחבר כנראה הדפיס אותו מחדש ולא ירד לתחתיתו. איוון יתר על כן, השגיאה במעגל, טרנזיסטורי המוצא צריכים להיות מחוברים ישירות ולא דרך מייצבי 7815.
בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר
www.diagram.com.ua |
ראה מאמרים אחרים סעיף 
חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:
כל השפות של דף זה