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无线电电子与电气工程百科全书 用于汽车放大器的强大电压转换器。 无线电电子电气工程百科全书
无线电电子与电气工程百科全书 / 电压转换器、整流器、逆变器 目前，汽车设备市场提供了大量不同价格类别的收音机。 现代汽车收音机通常有 4 个线路输出（有些还具有单独的低音炮输出）。 它们被设计用作带有外部功率放大器的头。 许多无线电爱好者制作自己的功率放大器。 汽车放大器中最困难的部分是电压转换器（VC）。 在本文中，我们将考虑基于已经“流行”的 TL494 微电路（我们的 KR1114EU4 类似物）构建稳定 PN 的原理。 控制节点 在这里，我们将非常详细地了解 TL494 在稳定模式下的操作。 锯齿波电压发生器G1充当主控器。 其频率取决于C3R8的外部元件，由公式确定：F=1/(C3R8)，其中F是频率，单位为Hz； C3- 法拉； R8-在奥马哈。 当工作在推挽模式时（我们的PN将工作在该模式），微电路的自振荡器的频率应比PN输出端的频率高两倍。 对于图中所示的定时电路的额定值，发生器频率 F = 1 / (0,000000001 * 15000) = 66,6 kHz。 粗略地说，输出脉冲频率为 33 kHz。 产生的电压被提供给2个比较器（A3和A4），其输出脉冲由OR元件D1汇总。 此外，通过元件OR-NOT D5和D6的脉冲被馈送到微电路的输出晶体管(VT1和VT2)。 来自元件 D1 输出的脉冲也到达触发器 D2 的计数输入，并且每个脉冲都会改变触发器的状态。 因此，如果将逻辑“13”施加到微电路的引脚 1（如在我们的例子中，+ 从引脚 13 施加到引脚 14），则元件 D5 和 D6 输出处的脉冲会交替，这对于控制推挽式逆变器。 如果该微电路用于单周期Pn，则13脚接公共线，触发器D2不再参与工作，所有输出同时出现脉冲。 元件A1是输出稳压电路PN中的误差信号放大器。 该电压施加到节点 A1 的引脚 1。 在第二个输出上 - 使用电阻分压器 R5R2 从内置于微电路中的稳定器 A3 获得的示例电压。 输出 A1 上的电压与输入之间的差值成正比，设置了比较器 A4 操作的阈值，因此设置了其输出脉冲的占空比。 R4C1 链是稳定剂稳定性所必需的。 晶体管光耦合器 U1 在负电压反馈电路中提供电流隔离。 指输出稳压电路。 此外，并联型 DD1（TL431 或我们的模拟 KR142EN19A）的稳定器负责稳定。 电阻 R13 上的电压降约为 2,5 伏。 该电阻的电阻是通过设置通过电阻分压器 R12R13 的电流来计算的。 电阻R12的阻值由下式计算：R12\u2,5d(Uout-12)/I“其中Uout为PN的输出电压；I”为通过电阻分压器R13RXNUMX的电流。 负载DD1是一个并联的镇流电阻R11和一个带有限流电阻R1,2的辐射二极管（光耦U1的10脚）。 镇流电阻产生微电路正常运行所需的最小负载。 重要的。 应考虑到 TL431 的工作电压不应超过 36 伏（参见 TL431 的数据表）。 如果计划制造 Uout.> 35 伏的 PN，则需要稍微改变稳定电路，如下所述。 我们假设电源设计用于 +-35 伏的输出电压。 当达到该电压时（DD1 的引脚 1 处的电压达到阈值 2,5 伏），DD1 稳定器将“打开”，并且光耦合器 U1 的 LED 将点亮，这将导致其晶体管结打开。 TL1芯片的引脚494处将出现电平“1”。 输出脉冲的提供将停止，输出电压将开始下降，直到 TL1 引脚 431 处的电压降至阈值 2,5 伏以下。 一旦发生这种情况，DD1“关闭”，光耦合器U1的LED熄灭，TL1的引脚494呈现低电平，节点A1允许输出脉冲。 输出电压将再次达到+35 伏。 DD1将再次“打开”，光耦U1的LED将点亮，依此类推。 这称为“占空因数”——当脉冲频率恒定时，通过脉冲之间的暂停来进行调整。 本例中的第二误差信号放大器（A2）用作紧急保护输入。 这可以是用于监控输出晶体管散热器最高温度的单元、针对电流过载的 UMZCH 保护单元等。 与 A1 中一样，通过电阻分压器 R6R7，参考电压提供给引脚 15。在引脚 16 处将出现“0”电平，因为它通过电阻器 R9 连接到公共线。 如果将电平“16”施加到引脚1，则节点A2将立即禁止提供输出脉冲。 仅当引脚 16 再次出现“0”电平时，PN 才会“停止”并启动。 比较器 A3 的功能是确保元件 D1 输出处的脉冲之间存在暂停，即使放大器 A1 的输出电压超出允许的限制也是如此。 最小响应阈值 A3（将引脚 4 连接到公共线时）由内部电压源 GI1 设置。 随着引脚 4 电压的增加，最小暂停持续时间增加，因此 PN 的最大输出电压降低。 该属性用于软启动 PN。 事实是，在 PN 工作的初始时刻，其整流器的滤波器电容器完全放电，这相当于将输出关闭到公共线。 立即以全功率启动 PN 将导致强大级联晶体管的巨大过载及其可能的故障。 C2R5 电路提供 PN 的平稳、无过载启动。 接通后的第一时间，C2 放电。TL4 的 494 脚电压接近 A5 稳压器接收到的 +5 伏电压。 这保证了最大可能持续时间的暂停，直到微电路输出端完全没有脉冲。 当电容器 C2 通过电阻器 R5 充电时，引脚 4 上的电压会降低，暂停时间也会随之降低。 同时，PN 的输出电压增加。 这一直持续到它接近示例性反馈并且稳定反馈开始生效，其原理如上所述。 电容器 C2 的进一步充电不会影响 Stump 中的过程。 正如这里已经说过的，TL431的工作电压不应超过36伏。 但是，如果您需要从 PN 接收 50 伏电压，该怎么办？ 让它变得简单。 将 15...20 伏齐纳二极管放入受控正极线（以红色显示）的间隙中就足够了。 这样一来，它就会“切断”多余的电压（如果是15伏的齐纳二极管，那么它会切断15伏，如果是20伏的二极管，它会相应地去除431伏） TLXNUMX将工作在允许的电压模式下。
在此基础上，搭建了一个PN，其方案如下图所示。
中间级组装在 VT1-VT4R18-R21 上。 该节点的任务是在将脉冲馈送到强大的场效应晶体管 VT5-VT8 之前对其进行放大。 REM控制单元是在VT11VT12R28R33-R36VD2C24上制作的。 当来自无线电 +12V 的控制信号施加到“REM IN”时，晶体管 VT12 打开，进而打开 VT11。 二极管 VD2 上出现电压，为 TL494 微电路供电。 周一开始。 如果关闭收音机，这些晶体管将关闭，电压转换器将“停止”。 紧急保护单元由元件 VT9VT10R29-R32R39VD5C22C23 组成。 当负脉冲施加到“PROTECT IN”输入时，PN 将关闭。 它只能通过关闭并再次打开 REM 来启动。 如果不打算使用该节点，则需要将与其相关的元件从电路中排除，并将TL16芯片的引脚494连接到公共导线。 在我们的例子中，PN 是双极性的。 它的稳定是根据正输出电压进行的。 为避免输出电压差异，请使用所谓的“DGS”——组稳定扼流圈 (L3)。 其两个绕组同时缠绕在一个公共磁路上。 结果是一个扼流变压器。 其绕组的连接有一定的规则——必须背靠背连接。 在图中，这些绕组的起点显示为点。 由于该扼流圈，两个臂的输出电压得以均衡。 Stump 中的一个重要角色是缓冲器——一个 RC 链，用于绕过寄生射频/微波振荡。 它们的使用会有利地影响转换器的整体运行，即：输出信号形状具有较少的寄生射频发射，这些发射会穿透电源进入 UMZCH 并可能导致其激发； 输出键更容易工作（它们发热更少），这也适用于变压器。 它们的好处是显而易见的，因此不应忽视它们。 在图上，这是 C12R26； C13R27; C25R37。 设立 在开启之前，有必要检查安装质量。 要建立一个 PN，需要一个容量约为 20 安培且输出电压调节限制为 10 ... 16 伏特的变压器电源单元。 不建议使用计算机电源为 PN 供电。 开机前，需要将电源的输出电压设置为12伏。 与 PN 输出并联，将 2 W 3,3 kOhm 电阻连接到正负肩。 拆焊 PN 电阻 R3。 从 PSU 向 PN 供电（12 伏）。 星期一不应该开始。 接下来，您应该在 REM 输入上加上一个加号（在 + 和 REM 端子上放置一个临时跳线）。 如果零件状况良好且安装正确，则 PN 应启动。 接下来，您需要测量电流消耗（正极线间隙中的电流表）。 电流必须在 300 ... 400 mA 范围内。 如果向上相差很大，则表明电路工作不正常。 原因有很多，其中一个主要原因是变压器没有正确绕线。 如果一切都在可接受的范围内，那么您需要正负测量输出电压。 它们应该几乎相同。 结果被记住或写下来。 接下来，代替 R3，您需要焊接 27 kOhm 的恒定电阻和 10 kOhm 的微调器（可以是可变的）的串联链，不要忘记首先关闭 PN 的电源。 让我们重新开始 PN。 启动后，我们将电源上的电压提高到 14,4 伏。 我们以与初始开启期间相同的方式测量 PN 的输出电压。 旋转调谐电阻的轴，您需要设置输出电压，这是电源从 12 伏开始时的电压。 关闭 PSU 后，拆下串联电阻电路并测量总电阻。 代替 R3，焊接一个相同额定值的恒定电阻。 我们进行控制检查。 建立稳定的第二种选择 下图显示了构建稳定性的另一个选项。 在该电路中，TL1的494脚的基准电压不是其内部稳压器，而是TL431并联型稳压器上制作的外部稳压器。 芯片DD1稳定8伏电压给分压器供电，分压器由光电晶体管光耦U1.1和电阻R7组成。 来自分压器中点的电压提供给 TL494 SHI 控制器的第一个误差信号放大器的同相输入端。 PN 的输出电压还取决于电阻 R7 - 电阻越低，输出电压越低。根据该方案的 PN 设置与图 1 中的设置没有区别。 唯一的区别是，最初您需要使用电阻器 R8 的选择在 DD3 的引脚 1 上设置 1 伏电压。
下图中的电压转换器电路的特点是 REM 节点的简化实现。 这种电路解决方案不如以前的版本可靠。
Детали 作为扼流圈 L1，您可以使用苏联 DM 扼流圈。 L2-自制。 它可以缠绕在直径为 12 ... 15mm 的铁氧体棒上。 铁氧体可以通过在碳上研磨至所需直径从线路变压器 TVS 中分离出来。 它很长，但很有效。 它采用直径为 2 mm 的 PEV-2 线绕制，共 12 匝。 作为 DGS，您可以使用计算机电源的黄色环。
导线可以取直径为 2 毫米的 PEV-1。 有必要同时缠绕两根电线，将它们均匀地绕在整个环圈上。 根据图表连接（开头用点表示）。 变压器。 这是PN中最重要的部分，整个企业的成功取决于它的制造。 铁氧体建议使用2500NMS1和2500NMS2。 它们具有负温度依赖性，设计用于强磁场。 在极端情况下，您可以使用M2000NM-1环。 结果不会差很多。 您需要带旧戒指，即 90 年代之前制作的戒指。 即使如此，一批产品也可能与另一批产品有很大不同。 因此，变压器缠绕在一个环上的 PN 可以显示出极好的结果，而变压器用同一根电线缠绕在相同尺寸和标记但来自不同批次的环上的 PN 则可能显示出令人厌恶的结果。 这是您进入的方法。 为此，网上有一篇文章《秃子的计算器》。 有了它，您可以选择环数、CG 频率和初级匝数。 如果使用铁氧体环 2000NM-1 40/25/11，则初级绕组必须包含 2 * 6 匝。 如果环是 45/28/12，则分别为 2 * 4 圈。 匝数取决于主振荡器的频率。 现在有许多程序可以根据输入的数据立即计算所有必要的参数。 我用的戒指是 45/28/12。 作为主线，我使用直径为 2 毫米的 PEV-1 线。 绕组包含2*5匝，每个半绕组由8根线组成，即绕了16根线的“总线”，这将在下面讨论（之前我绕了2*4匝，但用了一些铁氧体）需要提高频率 - 顺便说一句，这可以通过减少电阻器 R14 来完成）。 但首先，让我们看看戒指。 最初，铁氧体环具有锋利的边缘。 他们需要用大的金刚砂或锉刀磨掉（四舍五入）——因为这对某人来说更方便。 接下来，用摩尔白纸胶带将戒指包成两层。 为此，我们展开一块 40 厘米长的胶带，将其粘在平坦的表面上，然后用刀片沿着尺子切割 10 ... 15 毫米宽的条带。 使用这些条纹，我们将隔离它。 当然，理想情况下，最好不要用任何东西包裹环，而是将绕组直接放在铁氧体上。 这将有利地影响变压器的温度状态。 但正如他们所说，上帝拯救了保险箱，所以我们孤立了他。 在所得的“空白”上，我们缠绕初级绕组。 一些无线电爱好者先缠绕次级，然后才缠绕初级。 我还没有尝试过，所以我不能说它有什么好处或坏处。 为此，我们在环上缠绕一条规则的螺纹，将计算出的圈数均匀地围绕整个核心。 我们用胶水或小片遮蔽胶带固定末端。 现在我们取一根漆包线并将其沿着这条线缠绕。 接下来，取出第二根电线，将其均匀地缠绕在第一根电线旁边。 我们对初级绕组的所有电线执行此操作。 结果应该是一列均匀的火车。 绕完后，我们将所有这些电线称为并把它们分成两部分 - 其中一部分是半绕组，另一部分是第二绕组。 我们将一个的开头连接到另一个的结尾。 这将是变压器的中间端子。 现在我们给次级上弦。 次级绕组由于匝数较多，无法装入一层。 例如，我们需要缠绕2圈。 然后我们进行如下操作：在第一层中，我们将放置 21 匝，在第二层中放置 11 匝。我们将不再像初级线圈那样沿着一根电线缠绕，而是立即缠绕一条“总线”。 您应该尝试铺设电线，使它们紧密贴合，并且没有任何形式的环路或“羔羊”。 缠绕后，我们也称为半绕组，并将一个绕组的开头连接到另一个绕组的末尾。 最后，我们将成品变压器浸清漆、晾干、浸染、干燥等数次。 如上所述，很大程度上取决于变压器的质量。 几乎每个使用 PN 制造汽车放大器的人都会根据严格定义的尺寸计算电路板。 为了让他更容易，我以 Sprint Layout-4 格式展示了主振荡器的印刷电路板。 以下是根据这些方案制作的 PN 图片：
作者： qwert390; 出版：cxem.net
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