UCU 电源，2x51/2x32 伏。方案、说明

UCU 电源，2x51/2x32 伏。无线电电子电气工程百科全书

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现在许多高品质声音再现爱好者都独立制造了性能非常高、输出功率高达数十瓦的AF放大器。放大路径的所有环节，通常还有辅助装置、开关元件、指示等都需要不断改进。

实现最大 UCU 质量指标的愿望日益迫使设计人员重新考虑他们在电源方面的立场。这是可以理解的——毕竟，在电流消耗较大的情况下，最简单的平滑滤波器不再能够提供令人满意的电源电压稳定性，这会严重影响音质。当信号峰值再现时，滤波器输出端的电压波动达到5V以上，这就需要为功率放大器提供电源电压储备。但这种储备会导致放大器的输出晶体管采用较重的工作模式，从而降低其效率和可靠性。

因此，越来越多的无线电爱好者更喜欢稳定的电源。此外，在稳定器中引入过载保护装置很容易，考虑到大功率晶体管的成本和更换它们的费力，这是非常可取的。

高品质的功放电源应该具备哪些特点？对UCU电源最重要的要求包括确保在给定的稳定性和纹波抑制系数下必要的输出功率、保护系统的高可靠性和效率、电路和设计的最大可能的简单性、保护系统的温度稳定性以及整个稳定器。

值得注意的是，设计用于与功率放大器一起工作的稳定器不需要太大的稳定系数Kst值，这通常会导致电路显着复杂化。实践表明，高质量的功率放大器与 Kst = 30 的稳定器完美配合。信号峰值再现期间（输出功率 Pout = 60 W）的电源电压波动不超过 0,2 V，并且不会出现额外失真（当 AF 放大器由不稳定电源供电时，这种情况在这些条件下很常见）。

考虑电源电压的选择和保护装置动作阈值的问题。电源一只臂的输出电压 Upit（图 1）必须等于：

其中 Imax 是最大输出电压摆幅时的电流值 A； Uke us——输出晶体管的饱和电压，V； Rн - 负载电阻，欧姆，Ros - 输出晶体管发射极电路中反馈电阻的电阻欧姆。

UCU 电源，2x51/2x32 伏

让我们取 Rn = 4 欧姆，因为这是强大放大器的最典型情况。如果我们将数值代入所示的不等式中，很容易确保功率为 60 ... 80 W 的放大器电源的一个臂的电压在 27 ... 33 V 范围内。

让我们讨论一下确定当前保护系统运行阈值的问题。很明显，该阈值必须确保在最大输出功率下信号的不失真再现。另一方面，阈值不应超过输出晶体管的 Imax 值。

如您所知，负载中的有用功率

从哪里来

根据该比率，编制了针对各种输出功率值的电流保护系统的动作阈值Iz的值表。

该表对应于放大器的每个通道由单独的稳定器供电的情况（如果两个功率放大器由公共电源供电，则响应阈值应加倍）。大约可以取Iz = (1,03 ... 1,07) Imax。

基于上述内容（并且已被实践证实），我们可以得出结论，不建议使用一个稳定电源为两个功率放大器供电。

另一个重要问题是保护系统类型的选择。此处不能使用紧急模式下具有电流稳定功能的保护装置。事实是，通常，当负载电路闭合时，会有非常大的电流流过稳定器的调节晶体管。如果不立即采取措施限制它，稳定器的调节晶体管可能会发生热击穿，此后通常会导致功率放大器的输出晶体管发生热击穿。

关闭调节晶体管的保护装置具有相对较低但相当足够的速度。这种装置有两种类型：自动返回装置和“触发效应”装置。前者在过载原因消除后自动将稳定器返回到运行模式。第二种使稳定器的调节晶体管关闭，并且仅通过外部影响就可以在事故消除后将其返回到稳定模式。

我们认为，使用自复位装置来保护功率放大器是不可取的。如果过载是周期性的（例如，以最大电平播放唱片时），由于保护系统的周期性操作，放大器的供电将是间歇性的。这将导致放大器中反复重复瞬态过程，从而导致其失效。

具有“触发效应”的装置是更优选的。当发生紧急情况的可能性相当高时，它们在设置、测试和维修放大器的过程中非常有效。

综合以上考虑，开发了一种稳定器，其方案如图2所示。 XNUMX.

UCU 电源，2x51/2x32 伏

该稳定器是根据在控制元件中使用复合晶体管的补偿方案制成的。两个稳定臂在原理上是相同的。

控制元件中使用具有负 TKN 稳定性的 D818B 齐纳二极管，可以大幅降低输出电压的温度漂移。比较器件(VT4)和调节元件(VT1)中使用不同结构的晶体管，一方面导致需要引入稳压启动电路。另一方面，这种结构也提供了一些优点。特别地，仅需要短的开关脉冲来触发保护系统，以便安全地关闭稳定器的调节元件。这种状态非常稳定，VT3保护系统的晶体管在工作后不需要一直打开。

启动电路是电阻R3，分流控制元件，并通过时间继电器的触点K1.1连接（图3）。初始状态（电源断电），继电器K1.1的触点K1.2、K1闭合。通电约1秒后，稳定器启动。然后继电器通电，触点打开，启动电路停用。

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当负载电路发生过载或短路时，电阻器R7两端的电压降使晶体管VT3轻微打开。因此，晶体管VT4开始关闭，随后晶体管VT1和VT2关闭。晶体管VT3发射极电压的降低导致更大的开路，控制元件像雪崩一样关闭（继电器K1保持导通）。保护系统跳闸后，通过负载电路的输出电压和电流很小。即使晶体管VT80的外壳被加热到2℃，它们也不会分别超过2mV和100μA。

排除过载原因后，要使稳定器转入工作模式，请短时间关闭放大器电源。上图。图 4 和图 5 显示了通过实验获得的图形，在保护系统操作阈值的不同值下，输出电压和负载电流与负载电阻的关系。

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为了实现完全功率去耦，为每个放大器通道提供了单独的稳定器。整流器是根据带有平滑电容滤波器的全波桥式电路制成的。

复合晶体管VT1和VT2的总电流传输系数必须至少为70000，晶体管VT4必须大于100。为了提高保护操作的清晰度，晶体管VT3的静态电流传输系数必须为至少 150。

晶体管VT2和VT6分别通过绝缘垫片安装在可用面积为1000cm2的散热器上。两侧垫片均涂有导热油脂。 KPT-8 (GOST 19 783-74)，可以显着降低晶体管外壳 - 散热器的热阻。晶体管 VT1 和 VT5 安装在由硬铝角型材 15x15 mm 制成、表面积约为 10 cm2 的散热器上。

稳定器使用调谐电阻SP4-1。电容器C1、C2 - KM-5，其余 - K50-6。电阻器R7、R20——导线。

可以使用KT814V、KT816G、KT816V、KT626D代替KT626V晶体管；代替 KT827V - KT827B；代替 KT315G - KT503G，代替 KT503E - KT602B、KT603B、KT503B、KT503G、KT3102A - KT3102V、KT3102D、KT3102E；代替 KT815V - KT817V、KT817G、KT961A、KT807A、KT807B、KT801A、KT801B；代替 KT825V - KT825A、KT825B、KT825G；代替 KT361G - KT501E、KT501K、KT502B、KT502G、KT3107B、KT3107I；代替 KT502E - KT502G、KT502D、KT501M。

要建立稳定器，您需要一个电压表，一个电流表，一个功率为250 ... 300 W的负载电阻（例如变阻器。RSP-2）；还希望有一个具有闭合输入且截止频率至少为 1 MHz 的示波器。交替调整稳定器的所有肩部。首先，通过短暂连接电阻器 R3 来空载启动稳定器，并使用调谐电阻器 R12 设置所需的输出电压。将变阻器调至最大电阻，并通过电流表连接至稳定器的输出。如果电压表读数没有变化，则不存在自激。否则，您必须接电容C1。

保护系统的调整首先按照图示将调谐电阻R8的引擎设置到较低的位置。通过减小负载电阻，它们获得等于阈值的电流表读数，然后移动电阻器 R8 的滑块直到保护跳闸。将变阻器返回至最大阻值位置，关闭并再次接通稳定器电源，再次降低负载电阻，直至触发保护。如果需要，可以校正电阻器R8的滑块的位置。有必要快速建立保护系统，以免调节元件的大功率晶体管过热。

反复测试证明了稳定器的高可靠性和保护系统的有效性，证实了功放电源设计的正确方法。

作者：E. Mitskevich, I. Karpinovich

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