Выпрямитель для автомагнитолы: УСТАНОВКА ВТОРОГО ТЮНЕРА В АВТОМАГНИТОЛУ

Содержание

УСТАНОВКА ВТОРОГО ТЮНЕРА В АВТОМАГНИТОЛУ

Качественный радиоприем в автомобиле, думаю, интересует очень многих. Вот и меня то же. Было очень приятно, когда мне в руки попали две одинаковые автомагнитолы RCD300 с двумя тюнерами. Вот они.

Рисунок 1

Сделаны Грюндиком в Португалии. Ставятся на автомобили, связанные с Фольцвагеном. Обалденная родословная. На фото видны два антенных гнезда и два блока FM тюнеров. Справа видна доработка – установлены стандартные гнезда. Какой-то еще проводок, но уже не помню что это. И корпус доработан под стандартный 2 Дин. С большим удовольствием и дрожащими руками поставил на автомобиль, правда не Фольцваген, а Сузуки. Уж очень хотелось побыстрее опробовать именно две антенны, которые у меня стояли. Одна штатная над задним стеклом с усилителем. Вторая Блаупункт из магазина, наклеенная на лобовое стекло (усы) с усилителем.

Что сразу бросилось в глаза, а точнее уши – ужасно низкая чувствительность. Соответственно услышать четкое стерео было очень сложно и редко.

А чуть сигнал слабее, так он сразу становился искаженным, хрюкающим. После каждого отключения аккумулятора приходилось вводить код – очень неудобно. Никакого преимущества от разнесения по фазе двух-антенного приема мне услышать не удалось (есть в интернете статьи). Возможно, что-то и было по гашению отраженного сигнала при радиоприеме, но эта функция, видимо, просто гасила высокие частоты. При этом так и не удалось понять когда включаются в работу именно две антенны. Если просто втыкать в гнезда одну антенну попеременно, то работало только основное гнездо. В общем ничего понять по двух-антенному приему на этих магнитолах не удалось, как ни старался.

Единственное, что удалось определить точно, так это то, что на входе в тюнеры стояли фильтры с большой последовательной к тюнеру индуктивностью (не перестраиваемым фильтром), которые, возможно, сильно гасили сигнал. Их бы убрать. Но было уже поздно и неинтересно. Имеющиеся у меня автомагнитолы с одной антенной давали звук лучше. А кроме того совершенно примитивный темброблок и отсутствие USB просто заставило отставить эти магнитолы в сторону и они лежат без дела уже несколько лет.

С другой стороны, если в условиях слабого сигнала или сигнала с помехами переключать антенны с одной на другую на одной простой автомагнитоле, то ясно было слышно, что одна антенна давала хороший звук, а вторая плохой. В другом же месте – наоборот. Вот и встала задача сделать автоматическое слежение за подачей лучшего сигнала в магнитолу. При этом никакого фазового разнесения и процессорного переключения безусловно самому не сделать, да и не нужно. Хорошо бы просто переключение.

Практика показала, что чистое суммирование антенн – через трансформаторы, через конденсаторы, резисторы или напрямую пользы не давало – антенны взаимно гасили друг-друга. Первоначально казалось, что установка двух тюнеров с простым суммированием сигнала где-то на низкой частоте решит задачу. Но вновь практика показала, что это не так.

Слабый сигнал в антенне одного тюнера сильно портил звук второго (с сильным сигналом) — шипением и хрюканием. Ниже на фото показан один из экспериментов, где один гетеродин давал сигнал на два входника и сигнал ПЧ суммировался.

Рисунки 2 и 3

Сверху виден выносной блок с гетеродином и двумя входниками, ну а в основной блок подавалась суммарная ПЧ 10,7 МГц. Зачем вход под третью антенну уже не помню. Управляется гетеродин ручкой настройки, т.е. не цифровым способом.

Эксперимент не удался. Во первых – слабый сигнал с одной антенны портил сигнал второй (именно на ПЧ). Во вторых не удалось найти достойных входников. Все они отличались очень низким качеством преобразования сигнала антенны в ПЧ. Все они морально устарели.

Входники на основе микросхем LA1175, LA1177, AN7243, AN7280, TDA1575 не давали такого качества как у более современных микросхем, у которых тюнер в одном корпусе и без отдельного транзистора – усилителя ВЧ. Конечно хотелось добавить простой гаситель слабого сигнала на слабом тюнере, но хреновые входники поставили крест на эксперименте. Вот они эти входники (хотя третий сверху вроде бы без микросхемы – для стационарного тюнера). 

Рисунок 4

Любителям качественного звука лучше про них забыть – чувствительность низкая, входной фильтр пропускает все помехи, усилитель ПЧ в микросхеме просто какая-то грязь, в целом звук получается отстойный. Так же проявилась еще одна существенная трудность – сложность подачи сигнала внешнего гетеродина на микросхему тюнера вместо собственного гетеродина. Не так-то просто зачастую это сделать. В общем этот эксперимент зашел в тупик. Но зато он четко показал, что надо обратить взор на современные микросхемы. А они все с цифровым управлением по шине I2C. Новая сложность – совершенно не хотелось изучать принцип работы этой шины. Но пришлось ознакомительно – не бросать же добрую задумку. И, как оказалось, именно управление по цифровой шине и качество современных микросхем позволили решить задачу, причем очень неплохо.

О чем и статья. Так что читаем и наслаждаемся.

Первой для эксперимента (с цифровым управлением) попалась автомагнитола VDO Daiton CD2703. В целом магнитола неплохая, но морально устарела. Нет USB. Зато есть память на все настройки при отключении аккумулятора. Очень хитрый тюнер – с двумя ПЧ: 72 МГц и 10,7 МГц. Регулировка тембра слабая. В общем – вышла бы из строя – не жалко. А для эксперимента – самое то. Ну и, что самое главное, был в запасе именно такой же блок тюнера. Схемы нигде не нашел, но наиболее близка схема VDO SM CD441 – она есть в интернете. Вот магнитола на фото. Видна доработка — два блока FM и два гнезда под антенны. СД-приводом пришлось пожертвовать.

Рисунок 5 и 6

А вот сама плата запасного тюнера до установки в магнитолу.

Рисунок 7

Микросхемы TEA6810T и TEA6825T. Даташиты есть в интернете. Звук этот тюнер дает грязноватый, мало высоких частот и никаких прелестей двух ПЧ не выявилось. Зато он имеет одно важное свойство: при отсутствии сигнала на антенне, на выходе низкой частоты левого и правого каналов сигнал то же равен нулю и именно этот тюнер не будет мешаться второму, на котором сигнал хороший, т.

е. не будет вносить шипений и хрюканий. Соответственно не требуется устанавливать регулятор плавного баланса громкости основного и дополнительного тюнера в зависимости от уровня сигнала. НЧ – выходы обоих блоков тюнеров можно подключать параллельно (естественно через резисторы).

Одним из основных свойств связи по цифровой шине является передача цифрового сигнала туда и обратно, т.е. двунаправленная – от процессора в тюнер и от тюнера в процессор. Но дополнительный тюнер будет давать сигнал не вполне соответствующий основному тюнеру. Антенны то разные. Например уровень сигнала на входе – он совершенно другой. Отклонение от заданной частоты – то же свое, не соответствующее основному тюнеру. Автопоиск – то же не такой и т.д. Да и вообще вряд ли процессор справится с двумя тюнерами. 

Но, как оказалось в этой магнитоле можно параллельно подключать оба провода шины I2C: SDA и SCL к обоим блокам. Тюнеры не мешаются друг-другу. Но, в целом, как потом выяснилось именно эта магнитола (этот тюнер) оказалась самой простой для доработки  – постановки второго тюнера.

Дополнительный тюнер ставится почти параллельно штатному.

Было очень неудобно экспериментировать с основным тюнером в штатном состоянии. Пришлось его выпаять и вынести за корпус магнитолы. Ну а потом удобней было расположить оба тюнера друг над другом – рис.5. 

Естественно, что дополнительный блок тюнера в любой автомагнитоле должен быть на той же микросхеме, как штатный, ведь кодовые цифровые сигналы индивидуальны под каждую микросхему.  Вот выводы блока тюнера из даташита.

Рисунок 8

Это схема выполненных соединений основного и дополнительного блока:

А вот фото выполненных соединений. 

Рисунок 10

  • Вывод 1 (антенна) каждого блока идет на центральную жилу своего антенного гнезда.
  • Выводы 2 идут на землю и корпуса антенных гнезд и экранов блоков. Ну и на свое место в основной плате магнитолы.

Рисунок 11 и 12

  • Вывод 5 «IN LOCK» это фиксация станции при автопоиске. Блок дает «0» в процессор, если станция поймана. Соответственно блоки развязаны через диоды (чтобы не мешаться друг-другу) и идут на свое место в плате.
  • Выводы 6, оба идут на +8,5 В (на свое место в плате).
  • Выводы 7, оба идут на землю и корпуса блоков (не видно).
  • Выводы 8, оба идут на +5 В в плату (не видно).

Желтые конденсаторы соединяют +8,5 В и +5 В с землей (корпусом) – стабилизируют питание.

Рисунок 13 

Рисунок 14 и 15

  • Вывод 10 дополнительного блока свободен. Штатного идет на свое место.
  • Выводы 11 обоих блоков не используются – свободные.
  • Выводы 12 и 13 блоков соединены через резисторы 4,7 кОм. Можно было бы и напрямую соединить, но во время экспериментов было боязно – вдруг что-то замкнет на дополнительном блоке, тогда шина I2C выйдет из строя, а с ней и вся магнитола. Так что в плату прямиком идет только основной блок.
  • Выводы 14 свободные.
  • Выводы 15, 16 это выходы левого и правого каналов. Идут в плату через резисторы 8,2 кОм от каждого блока. То есть здесь происходит смешение сигналов от блоков по каждому каналу.
  • Выводы 17 оба идут в плату не землю.
  • Выводы 18 свободные оба.
  • Вывод 19 основного блока идет на землю через емкость 2700 пФ. В плату не идет.
  • Вывод 19 дополнительного блока свободный.

Рисунок 16

Вот и все. Как же при езде? Не просто сказать, ведь не знаешь точно как бы в этом месте работал один тюнер. Не с чем сравнивать именно в данный момент времени и пространства. Вроде бы некоторый эффект есть, особенно в условиях города, где один тюнер по памяти подшипывал. Но в целом, наверное, если взять в общем, положительный эффект от постановки второго тюнера в данном случае 10%, не более. А, учитывая, невеликое качество этой магнитолы, как и обе вышеописанных, положил ее в тумбочку. 

Автомагнитола Kenwood DPX502

Далее очередь дошла до действительно качественной автомагнитолы, лучше которой мне не приходилось владеть. Это Кенвуд DPX502. Во истину классная магнитола. Многослойная плата, УНЧ – самый лучший: TDA7850. Регулятор тембра, на мой взгляд то же самый лучший: TDA7415. Нет цифровых звуковых задержек, очень портящих звук. Память на все настройки при съеме аккумулятора. Лучший аналоговый тюнер на TDA7540, ну и все другое на очень высоком уровне.

Сперва надо было оценить, а возможно ли вообще, в принципе, поставить дополнительный тюнер к штатному на этой микросхеме TDA7540. Так что пришлось сперва сделать опытный вариант на ненужной магнитоле Блаупункт Лондон 48 с тюнером на этой микросхеме. Звук с экспериментального дополнительного блока идет через выносной усилитель (в изоленте на фото) на наушник. Вот он.

Рисунок 17 и 18

Получился некий маленький стендик для испытания различных блоков. Вот таких, например (естественно, что все они на TDA7540):

Рисунок 19

Блок из JVC. Похоже KD DV7407.  Фирма Митсуми. Очень низкая чувствительность. Похоже явный дефект конструкции – необходимо корректировать входную цепь. Но в принципе работает. Связь с процессором отличная. Взаимных конфликтов со штатным тюнером нет. Устанавливать как дополнительный можно. Он же на фото выше. Так же здесь видна доработка по пьезофильтрам (об этом ниже).

Блок из LG. Похоже LAC-M6600. И в Крайслере такой видел. Прекрасно работает дополнительным тюнером. Звук отличный. Смело можно ставить как дополнительный. Видно, что третий кварцевый фильтр производителем не установлен. На экране надпись KSE.

Рисунок 20

Это блок из китайской магнитолы.

Рисунок 21

Обозначение KST-CF112LVD-120М. На экране (здесь снят) просто KSЕ. Работает неплохо. Можно ставить как дополнительный, но чувствительность слабовата.

Блок из Кенвуда. Лучший из лучших. Смело можно ставить как дополнительный. Самая высокая чувствительность и качество звука. Лучше не слышал.

Рисунок 22

Другие блоки на этой микросхеме мне не попадались. Однажды слушал Альпайн на этой микросхеме – не понравился звук – сильные искажения шипящих звуков. Опасения, что возможно ли в принципе на данной микросхеме ставить дополнительный тюнер рассеялись. Прекрасно можно ставить. И все показанные отлично подходят для дополнительного тюнера. Никаких конфликтов по цифровой шине нет.

На любом тюнере можно увеличивать чувствительность и это, по всей видимости, сделать не сложно, т.к. есть одно очень важное достоинство этой микросхемы. Это – автоматическая подстройка частоты входного фильтра. Можно смело изменять номиналы всех элементов на входе. Однако вплотную пока этим не занимался. 

На рисунках 17, 18, 19 показана реальная работа дополнительного тюнера. Видны провода (сверху вниз): Два белых – нулевые. Два желтых – выход звука на усилитель наушников. Зеленый – SCL. Желтый – SDA. Красный   +8,5 В. Голый – антенна. Белый – корпус. На всякий случай, чтобы не спалить магнитолу провода SDL, SDA идут через резисторы. Можно сказать, что немного проводов. Теперь про доработки дополнительных блоков.

Важно, что все эти блоки тюнеров имеют в своем составе микросхему памяти – маленькую с восемью выводами, которая нам совсем не нужна. Достаточно памяти и на основном (штатном) блоке.

Большой моноблочный портативный музыкальный центр из автомагнитолы

Подобных самоделок, на первый взгляд, довольно много. Поместить в общий корпус БП и автомагнитолу, подключить снаружи какие-нибудь колонки — дело нехитрое. Но автор Instructables под ником VietnamReviews сделал такую конструкцию моноблочной. Внутри корпуса из МДФ разместились и автоманитола с функцией видеоплеера и встроенным монитором, и вся акустика, и блок разъёмов, и даже аккумуляторная батарея. Вещь получилась громоздкой, но при этом портативной.

Мастер выбирает МДФ толщиной в 15 мм как недорогой, но в то же время прочный материал. Изготавливает из него стенки корпуса, размечает и проделывает все отверстия:




Прикидывает, как будут располагаться динамические головки:

Крепит магнитолу и головки, после чего снимает их, чтобы остались отверстия для вворачивания саморезов:


Перед вворачиванием саморезов, соединяющих стенки корпуса между собой, делает вот так, чтобы их головки стали потайными:

Делает пробную сборку корпуса:

В принципе, так уже красиво, но мастер проявляет перфекционизм: всё разбирает, шлифует, заполняет щели смесью опилок с латексным клеем, снова шлифует, собирает, закрывает такой же смесью головки саморезов (для чего он и сделал их потайными), опять шлифует — и вот их не видно, и наконец, покрывает суперклеем стенки отверстий.

Для размещения разъёмов и выключателя мастер применяет распаечную коробку:

Возвращает динамические головки на свои места, изготавливает отсек для магнитолы с отверстием для кабелей и пробует поместить её туда:

Временно выдвигает магнитолу из отсека, помещает её на импровизированную подставку из коробки, подключает приёмник навигатора (ничего себе автомагнитола, в ней и видеоплеер, и монитор, и навигатор, даже не удивляюсь, если она работает на Android или Windows CE, а экран у неё — сенсорный), начинает подключать к магнитоле пайкой динамические головки, всё изолирует.




Устанавливает аккумуляторную батарею. Внимание, соединять такие аккумуляторы в батарею пайкой нельзя. Либо точечная сварка, либо отсеки. А вообще, 18650 и МДФ — сочетание стрёмное, лучше поставить свинцовую гелиевую батарею от ИБП, к тому же, тогда можно будет обойтись соединителями РППИ, а сама батарея не требует балансировочного устройства. Но даже в этом случае КЗ допускать нельзя, и хорошо бы поставить автоматический выключатель на 6 А с характеристикой C.


Мастер устанавливает два переключателя и подключает их как показано на следующей схеме. Контроллер заряда с балансировкой здесь для простоты не показан, но он есть, и должен быть обязательно. Переключателями можно выбирать следующие режимы: всё выключено, зарядка АКБ, работа от БП, работа от АКБ.

Мастер подключает разъём питания. Чтобы крышку распаечной коробки с разъёмами можно было быстро снимать и ставить, он применяет магниты.

Мастер показывает различные динамические головки и пассивные излучатели, приводит формулы для расчёта параллельно и последовательно соединённых индуктивностей и емкостей, показывает программу, одна из функций которой — рассчёт фильтров, из которых можно составить кроссовер акустической системы.

Музыкальный центр, тем временем, готов, мастер фотографирует его вместе с любимым тактическим фонарём:

И снимает об устройстве видео, оказывается, там действительно и сенсорный экран, и Android, и навигатор, и браузер, и видеовыход.

Что-то подобное хорошо изготовить каждому, кому подарили автомагнитолу несмотря на отсутствие автомобиля. А рукастым людям аудиотехнику на восстановление дарят довольно часто.


Источник (Source) Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

USB магнитола своими руками » Автосхемы, схемы для авто, своими руками

Бывают такие ситуации, когда вдруг ломается ваша автомагнитола, перестает читать компакт диски, или накрывается лазер и вот тут встает вопрос — что делать? Дорогостоящий ремонт или покупать новую магнитолу…А может быть что-то сделать самому…В этой статье я вам расскажу как сделать автомагнитолу, которая будет читать с флешек, то есть мы её оснастим входом Usb. Переделка эта довольна простая, нам лишь понадобится купленный заранее Fm модулятор, слава богу что их сейчас на каждом углу полно. Не покупайте дорогой, нам его все равно надо будет разбирать, то есть от него потребуются одни кишки.

Усилитель собран на микросxеме TDA2005. Эта микросxема подключенная как стерео ( в двуxканальном) режиме, обеспечивает выxодную мощность до 15 ватт на каждый канал.

Эта микросхема хороша ешё и тем, что у нее есть защиты от переплюсовки, перегрева, короткого замыкания и так далее. Нашим корпусом для usb магнитолы конечно будет каркас от старой магнитолы. Сам мп3 модулятор будет установлен внутри и через гнездо, например AUX выход от нашего модулятора подключены соответственно к входам усилителя. Блин что-то очень заумно получается, но на самом деле это намного проще, как дочитаете статью до конца сами поймете…

Usb порт модулятора удленняем проводами и монтируем на отдельной панельки автомагнитолы, минус подключаем к общему минусу питания.

Если наш модулятор имел пульт дистанционного управления, а это скорее всего так и было, то на панели монтируем ИК глазок ( сам фотоприемник) . Усилитель собран у меня не на плате а навесным способом (лучше конечно все делать сразу и аккуратно-например на плате) и практически всё залито силиконом. Теплоотвод усилителя мощности я прикрепил к корпусу клеем «момент»

После сборки сам модулятор обмотал изолентой, чтобы не дай бог коротнуло и с помощью силиконового герметика прикрепил его к корпусу.

Если у вас был дорогой fm модулятор, ну тоесть там был жк экран, то можно и его конечно пересадить на панель автомагнитолы, но я не стал с этим замарачиваться, просто не терпелось все быстрее сделать, а с экраном возни много. Для включения нашей магнитолы потребуется выключатель на три ампера и световая индикация работы магнитолы. Я поставил светодиод.

На входе по питанию автомагнитолы я поставил дроссель, (20 витков провода один миллиметр на ферритовом кольце) . В итоге получается солидная конструкция с хорошими звуковыми параметрами и с неплохой выходной мощьностью

Если есть желание, то можно еще сделать и вход усилителя (гнездо) , на которое можно будет подать любой сигнал, например от плеера, мобильника, ноутбука, телевизора ну и так далее…Можно сделать и так чтобы устройство было универсальным то есть легко снималось с автомобиля и приносилось домой, а дома подсоединить выпрямитель на 12 вольт и готово, можно слушать также дома.

Этот проигрыватель будет служить долго, но хочу заметить ещё один момент, что модуляторы в основном выходят из строя из-за скачков сети автомобиля, так вот чтобы и с вашим так не случилось и чтобы он служил вам долго нужно просто по питанию установить три последовательных диода, они будут давать небольшой спад приблизительно до 1 вольта и будут сглаживать перебои, что в конечном итоге благоприятно скажется на долговечности нашей магнитолы.

Выпрямители | DIY-Audio-Heaven

домой
назад к узнать
назад к блоки питания

опубликовано: 17 июня 2015 г. , обновлено: 16 марта 2017 г.

Выпрямители, как они работают.

Выпрямитель состоит из 1 или более диодов и накопительного конденсатора, также известного как сглаживающий конденсатор. Он используется для преобразования напряжения переменного тока (переменного тока) в напряжение постоянного тока (постоянного тока).На верхнем рисунке показан полуволновой выпрямитель , на нижнем — двухполупериодный (мостовой) выпрямитель .
Двухполупериодный выпрямитель имеет более высокий КПД и более низкую пульсацию напряжения, так как накопительный конденсатор заряжается чаще, поскольку используются обе половины синусоидальной волны.

Выпрямители используются в линейных источниках питания, которым предшествует трансформатор, понижающий напряжение. Напряжения переменного тока имеют форму синусоиды.

В SMPS Выпрямители используются для выпрямления самой сети.Это напряжение используется для создания более высокочастотного сигнала переменного тока (НЕ синусоидального в большинстве случаев), который подается в трансформатор гораздо меньшего размера и снова выпрямляется.

Для 50 (и 60 Гц) вам не нужны быстродействующие диоды . Для выпрямления самих частот / форм сигналов в SMPS высокоскоростные диоды необходимы .

Вместо того, чтобы объяснять, как работает диодный выпрямитель, я просто свяжу с вики по этой теме.

Поскольку этот форум посвящен усилителям для наушников , а не усилителям мощности для управления громкоговорителями, и большая часть электронного оборудования, используемого для воспроизведения звука, не потребляет высокие уровни мощности, либо эта статья посвящена только источникам питания, используемым в маломощном и низковольтном оборудовании.По сути, более мощное оборудование работает аналогично, но с более высокими напряжениями и, прежде всего, более высокими токами. Но принцип тот же.

Большинство людей думают, что их оборудование постоянно подключено к сети , но на самом деле это не так. Только , когда пик напряжения синусоиды переменного тока на выше , чем напряжение на крышке резервуара , протекает ток . В остальное время диоды на самом деле ничего не делают вообще. На некоторых форумах люди утверждают, что мощность, потребляемая динамиками и усилителем, напрямую поступает от сети.Это неверное заявление. Реальность такова, что необходимая мощность забирается из крышек резервуаров . Крышки резервуаров пополняются короткими импульсами, взятыми из сети.
Итак… Несмотря на то, что часто говорят, что вся потребляемая мощность звука , поступает непосредственно от сети и что аудиосигналы, таким образом, также поступают / поступают от сети (и в сетевых кабелях), таким образом, является полной и абсолютной БЕЗОПАСНОСТЬЮ.
Все аудиотоки берутся из крышек резервуаров и / или выходов регуляторов ОДНО.

В кругах аудиофилов обычной практикой является замена «медленных» выпрямляющих диодов на быстродействующие диоды Шоттки, которые предназначены для использования в SMPS. Это действие всегда, кажется, творит чудеса с качеством звука, особенно если они тоже « пренебрежительно ». Демпфер — это конденсатор (+ небольшой резистор), подключенный параллельно диоду, который используется для предотвращения высокочастотных излучений (очень малых) и для «короткого» высокочастотного напряжения, поступающего на выпрямитель. По сути, замедляет , сверхбыстрые свойства этого высокоскоростного диода и создает прочный мост для высокочастотных сигналов.

Диод действует как «переключатель », который принимает минимальное напряжение от 0,5 до 1 В. Для включения требуется очень короткое время (подумайте, несколько нс). Когда он включен, он имеет очень низкое «сопротивление».
Допустим, через него проходит в среднем 2А при 0,7 В, что составляет 1,4 Вт во время его работы, в остальное время он может остыть, поскольку ничего не делает.
Когда входное напряжение снова падает ниже 0,7 В, диод не выключается сразу. Это занимает некоторое время, называемое «временем восстановления» для диода Шоттки с, это может быть от 10 нс до 100 нс .Для стандартной серии 1N400x «время выключения» составляет около 500 нс .

Когда диод normal используется в импульсном источнике питания на высокой скорости, подумайте о МГц вместо 100 Гц для выпрямленной сети, и входное напряжение диода имеет отрицательное напряжение, скажем, 15 В, потому что выходное напряжение преобразователя переключает полярность очень быстро, поскольку оно близко к прямоугольной по характеру вместо синусоидальной волны (скажем, в пределах 20 нс), диод не успевает выключиться и, таким образом, проводит (в течение этих нескольких сотен нс), позволяя очень высокий ОБРАТНЫЙ ток, который может превышать 2 А и течет из крышки резервуара, который только что был заряжен.
Тот факт, что на диоде имеется обратное напряжение -15 В, делает «пиковую мощность»> 30 Вт для этого (очень короткого) периода времени.
Иглы, чтобы сказать, что в этих импульсных источниках питания необходимо использовать диоды, которые отключаются ОЧЕНЬ быстро. Желательно быстрее, чем его входное напряжение переключает полярность.
Диод на 500 нс больше не будет работать как диод в течение относительно длительного периода времени, а будет действовать как «короткий», который очень быстро нагревается. Было бы ударом !

Итак, более быстрые диоды Шоттки специально разработаны так, чтобы частота переключения могла быть выше.
Причина, по которой производители ХОТЯТ более высокую частоту переключения, заключается в том, что крышки резервуаров могут быть меньше по стоимости и, прежде всего, ВЧ трансформатор может быть на меньше по размеру . Меньше означает меньше материала и, следовательно, дешевле.
Таким образом, можно создать более мощные и компактные блоки питания.

В мире аудио обычно заменяют «нормальные» диоды на более быстрые, и чудесных улучшений. было назначено на этот простой в использовании мод.
Давайте посмотрим на 50 Гц trafo.Каждый выпрямительный диод включается каждые 0,01 с примерно на несколько мс, а затем снова выключается.
Входное напряжение выпрямителя представляет собой синусоидальную волну, которая ОЧЕНЬ медленно изменяется во времени (то есть от точки обзора гипотетического диода). (когда мы предполагаем треугольную форму волны).
Итак, за 10 мкс он падает примерно на 3 В (на самом деле даже меньше, поскольку падение напряжения на вершине синусоиды медленнее).
За 1 мкс он падает <0.3 В и через 500 нс падает <0,1 В .

Таким образом, диод 1N400x « slow » (с временем восстановления 500 нс) уже полностью выключился, когда прямое напряжение упало с 0,6 В до 0,57 В.
Таким образом, более быстрый диод не имеет никаких преимуществ для источников питания 50/60 Гц просто потому, что в нем нет быстрых обратных напряжений .
Синусоиды 100 Гц (выпрямленные 50 Гц) настолько медленно «движутся» по сравнению с диодами (даже «медленными»), что для диода время выключения мгновенно.

Поскольку НЕТ аудио проходит через сетевой трансформатор / диоды (только очень короткие пики тока для зарядки крышек резервуаров), никаких звуковых преимуществ быть не может.
Большинство заявлений аудиофилов основано на субъективных выводах. Трудно найти какую-либо информацию о токах, напряжениях, частотах и ​​скоростях, присутствующих в аудиооборудовании, и в этой статье будут рассмотрены эти аспекты, чтобы было ясно, о каких величинах мы говорим, и пролить некоторый свет на обоснованность заявлений.

Колпачок резервуара заряжается только в течение относительно короткого периода , а именно от 1 до 5 мс (миллисекунд) каждые 10 мс, при условии, что полномостовых выпрямителей используются при частоте сети 50 Гц. Ток, которым заряжаются крышки резервуара, ограничен разницей напряжений между входом диода и (в этот момент) напряжением крышки резервуара и динамическим сопротивлением диода и, прежде всего, номинальной мощностью используемого трансформатор. Динамическое сопротивление диода примерно рассчитывается как 1 / (40 x I , диод )

Зарядный ток крышки резервуара составляет , ограниченный внутренним сопротивлением трансформатора . То есть сопротивление вторичной обмотки И преобразовывает потери первичной обмотки, а также потери в магнитном поле и полосу пропускания трансформатора. ESR ( E эквивалентное S eries R сопротивление) конденсатора намного меньше по стоимости и, следовательно, не имеет большого значения, поскольку в последовательной цепи ток определяется всеми добавленными сопротивлениями.Добавление маленького к большему на самом деле не сильно меняет значение.

Цепи, которые потребляют энергии, делают это постоянно и / или динамически в зависимости от потребления тока, управляя аудио или изменяя нагрузку на процессор. Этот сток в основном ограничивается схемой регулятора , которая находится между крышкой резервуара и фактической схемой, на которую необходимо подавать постоянное напряжение . Поскольку выпрямители большую часть времени «выключены» , крышки резервуара (отсюда и название) действуют как резервуар , из которого можно брать необходимый ток.Каждые 10 мс конденсатор перезаряжается снова всего за несколько Милли-секунд . Постоянно слегка изменяющийся уровень напряжения (от самого высокого уровня заряда до более низкого уровня прямо перед перезарядкой конденсатора называется пульсационным напряжением . Амплитуда этого пульсирующего напряжения зависит от потребляемого тока, емкости резервуара cap и частотой, с которой он заряжается (50 Гц, 60 Гц, 100 Гц или 120 Гц). снижает потребление тока , снижает напряжение пульсации . больше емкость , l или пульсации напряжения . Чем выше частота , тем ниже пульсации напряжения . Последний бит важен для SMPS, поскольку частоты во много тысяч раз выше, чем в сети. Ниже такая же схема (траффик, колпачки, диоды), но другой потребляемый ток . На рисунке верхняя кривая имеет пульсирующее напряжение всего 0,2 В, а нижняя кривая — 0,88 В.

Интересный вывод из всего этого состоит в том, что ток потребления и, следовательно, потребляемая мощность питаемой цепи составляет (более или менее) константу НО накопительный конденсатор не подается постоянно , а периодически каждый 10 или 20 мс в зависимости от типа используемого выпрямителя и при частоте сети 50 Гц.Таким образом, мощность, потребляемая от нагрузки, должна быть на пополнена за более короткое время , чем на при разрядке . Поскольку напряжение на крышке резервуара довольно постоянно, это может означать только мгновенного пикового тока через диоды на (значительно) выше , чем постоянный ток, протекающий из крышки резервуара.

Чтобы показать, как это выглядит на практике с реальными значениями, которые часто можно найти в звуковом оборудовании, достаточно просто провести несколько реальных измерений.Некоторые из представленных ниже изображений осциллографа сделаны с практическими целями, а некоторые пришлось преувеличить, чтобы показать, что по сути происходит.

Чтобы сделать вещи более заметными, я использовал полуволновой выпрямитель (только один диод), как показано на схеме выше, что является более худшим сценарием, чем при использовании двухполупериодного (мостового) выпрямителя. С двухполупериодным выпрямителем токов и пульсаций напряжения в на 2 меньше.

Используется кремниевый диод и накопительный конденсатор емкостью 3300 мкФ . Стоимость емкостного конденсатора вполне реальна. Нагрузка представляет собой резистор 33 Ом , а используемый трансформатор — 50 Вт. Снимки формы волны также делаются с использованием обычных диодов (в данном случае 1N4001). Показывать графики с использованием диодов Шоттки бессмысленно, так как, кроме увеличения выходного напряжения на 0,3 В, они неразличимы по форме волны тока.

Верхний график показывает напряжение накопительного конденсатора, а нижний график показывает ток диода.Нагрузка потребляет , постоянная 0,42А , а поскольку напряжение составляет 14,4 В, (среднее), это потребляемая мощность из около 6,5 Вт .

Время включения диода 3,5 мс каждые 20 мс. Это означает, что вся мощность, потребляемая за время 20 мс, должна быть пополнена за 17% этого времени . Поскольку зарядный ток растет относительно медленно, а также медленно падает, пиковый ток будет выше, чем средний ток.Таким образом, пиковые значения 3,7 A необходимы для обеспечения постоянного стока при нагрузке около 0,42 A . Напряжение пульсации в этом случае составляет 2 Вольт (около 14% от среднего напряжения ), а пиковый ток диода достигается примерно за 1,2 мс . Частота составляющая пульсации составляет около 1 кГц. Это можно услышать как «резкий» гул, если его послушать. Это до боли очевидно, если использовать диоды с временами нарастания в диапазоне нескольких 100 нс (таким образом, более чем в 1000 раз быстрее, чем нынешнее время нарастания) и более чем достаточно для обеспечения такого быстрого нарастания тока и использования более быстрых диодов. бегать в sub-ns поэтому бессмысленно .Рассмотрим сетевые трансформаторы, обычно не может подавать ток / напряжение на частотах выше 10 кГц это означает, что время нарастания ограничено трансформатором примерно до 20 мкс в любом случае.

Поскольку зарядный ток ограничен трансформатором , очевидно, что при увеличении номинальной мощности трансформатора ток также может увеличиваться, и время включения будет меньше. Когда используется трансформатор с более низкой номинальной мощностью, токи уменьшаются, а время включения увеличивается.Ниже показано изображение того же выпрямителя , схема с той же нагрузкой , но в данном случае трансформатор мощностью 6 Вт.

Выходные напряжения трансформатора, используемого в РАЗГРУЗОЧНОМ состоянии, не совпадают и, следовательно, не сопоставимы на 100%, но общую идею можно увидеть. Потребляемая мощность в этом случае составляет 2,3 Вт. Обратите внимание, что пульсация менее «резкая» и, следовательно, содержит меньше гармоник (<100 Гц).

Что происходит, когда уровней мощности намного выше ?

Ниже приведены некоторые аналогичные измерения с тороидом 160ВА с 2 обмотками по 25В каждая.

Первый график построен с помощью полуволнового выпрямителя (1 диод) на одной обмотке с конденсатором 15000 мкФ / 100 В и нагрузкой 7,5 Ом , как показано на схеме выше.

Входное напряжение переменного тока на одной обмотке было измерено как 23 В среднеквадратического значения , а выпрямленное напряжение постоянного тока 22,8 В .
Нагрузочный резистор 7,5 Ом создает ток 3A , и, таким образом, нагрузка составляет 70 Вт .
Ток зарядки конденсатора ограничен дорожным просветом.
Пики из 20A были необходимы для пополнения потребляемой энергии в 1/4 периода цикла.
Время нарастания уже показывает, что току требуется 2 мс , чтобы подняться с 0 до 20 А (заданное время нарастания на графике рассчитано между 30% и 70%).
Когда мы запишем это в наносекундах время нарастания составит 2 000 000 нс … действительно ли нужны быстрые диоды с длительностью <100 нс, чтобы «следовать» за токами?
Еще одна интересная вещь — это частотный спектр из токов , протекающих через диод и, следовательно, через трансформатор.

Большая часть спектра входящего тока находится между 50 Гц и 200 Гц .
Высшие гармоники вызваны сглаживанием входного тока.
В диапазоне от 250 до 400 Гц также присутствует некоторая энергия. Выше 500 Гц нет никакого дополнительного тока.

Когда мы подключаем вторую обмотку в параллельно через второй диод , максимальный ток несколько увеличивается, потому что сопротивление вторичных обмоток теперь уменьшается вдвое.


Ток не увеличивается в 2 раза, а только на 20% , потому что первичная обмотка является той, которая в основном ограничивает ток.
Выходное напряжение постоянного тока увеличивается до 24,9 В, а ток нагрузки увеличивается до 3,3 А, потребляемая мощность на нагрузке 7,5 Ом , таким образом, составляет 82 Вт .
Это также увеличение примерно на 20%, как и пульсация напряжения до 4,4 В.

Поскольку ток увеличился, конденсатор восполняется немного быстрее , но также должен поднять еще на 20% напряжение (напряжение пульсации).Дополнительная мощность, доступная из-за добавленной обмотки, снижает «время включения» диода с 5,5 мс до 5 мс .
Поскольку время нарастания немного короче, частотный спектр тока также меняется. Гармоники теперь достигают 450 Гц.

Все вышеперечисленные примеры сделаны с полуволновым выпрямителем , поэтому разворачивается «наихудший» сценарий, касающийся тока пульсаций и токов диодов.
Обычно двухполупериодных выпрямителей либо с двойной обмоткой + 2 диода, либо с одной обмоткой + мостовой выпрямитель используется для создания постоянного напряжения.
Ниже представлена ​​схема двухполупериодного выпрямителя. Он отличается от схемы с одной вторичной обмоткой с использованием мостового выпрямителя, но токи такие же.

В этом случае конденсатор будет пополняться в два раза чаще и трансформатор будет загружен более идеально, так как теперь обе половины входящей синусоиды используются для подачи тока в накопительный конденсатор. В полуволновой ситуации используется только половина синусоидальной волны, поскольку название уже предполагает.


На графике выше мы можем видеть напряжения и токи, присутствующие в цепи двухполупериодного выпрямителя .В этом случае 2 последовательно соединенных обмотки и 2 диода используются для создания двухполупериодного выпрямителя.
Очевидно, что конденсатор пополняется в два раза чаще (при соотношении времени 1: 2), тогда как в случае полуволнового выпрямителя соотношение составляет 1: 4.
Это также означает, что напряжение постоянного тока больше не падает так сильно, что наглядно демонстрирует пульсирующее напряжение , значение уменьшилось с 4,4 В до 2 В .
Напряжение постоянного тока измеряет 26.9В и ток нагрузки 3,55А . Энергопотребление увеличено до 95Вт .
Но диодные токи снизили до половину значения и все еще намного ниже предельных значений тока трансформатора.
Пиковые токи теперь равны 12,5 А вместо 24 А. Это означает, что, когда допускается более высокий ток пульсаций, мощность, которая может быть получена от этого типа выпрямителя, намного выше, поскольку ток, необходимый для пополнения конденсатора, все еще может быть увеличен.
Частотный спектр зарядных токов также сильно меняется.
Основная частота теперь удвоена до 100 Гц, и присутствует меньше гармоник. Это также означает меньшее «загрязнение» сети.

До сих пор только показаны токов в диоде (ах) выпрямителя . Конечно, выпрямитель питается от трансформатора , который снижает входное напряжение сети (115 В или 230 В) до 25 В.
power во вторичной и первичной обмотке трансформатора всегда (близко) то же самое (есть некоторые потери в трафике, которые здесь не учитываются).
Когда мощность в трансформаторе остается прежней, а напряжение понижается на , это означает, что ток , таким образом, увеличивает на вторичной стороне на в тот же коэффициент по мере уменьшения напряжения.

Для стран с сетевым напряжением 230 В или 115 В потребляемая мощность равна , то же , но коэффициенты трансформатора отличаются .
коэффициент напряжения трансформатора 230 В , использованного в измерениях выше, составляет 230/25 = коэффициент 9.2 .
Если смотреть на первичную сторону трафарета, по отношению к вторичной стороне, где мы измеряли напряжение, напряжение в 9,2 раза выше, поэтому, когда мощность остается прежней, ток на первичной стороне является фактор 9,2 меньше .

Для сетевых систем 115V , конечно, все иначе: в этом случае коэффициент напряжения используемого трансформатора составляет 115/25 = , коэффициент 4,6 .
Когда мощность остается прежней, ток на первичной стороне является коэффициентом 4.6 меньших .

Если посмотреть на токи, протекающие на первичной стороне трансформатора 230 В (т.е. на стороне сети) при потреблении 82 Вт от одноволнового выпрямителя , мы увидим пиков тока на первичной стороне из 2,6 А . Для сети 115 В эти токи будут 5,2 А .

Если посмотреть на токи на первичной стороне 230 В (то есть в сети) при потреблении 95 Вт с двухполупериодным выпрямителем , мы увидим пиков тока из 1.4А . Для сети 115 В эти токи будут 2,7 А, при условии, что частота сети составляет 50 Гц .

Конечно, для регионов 60 Гц и конденсаторы будут восполнены на 20% раньше, чем для регионов 50 Гц, поэтому токи будут немного меньше для регионов 60 Гц, но не точно на 20% ниже, поскольку время зарядки также уменьшается, что, в свою очередь, увеличивает ток.
Я подозреваю, что пиковые токи примерно на на 10% меньше для регионов 60 Гц и , чем цифры, указанные для 115 В / 50 Гц.

Короче :
Использование обычных (кремниевых) диодов и мостовых выпрямителей достаточно.
Причина использования диодов Шоттки вместо обычных может быть в том, что требуется немного большее напряжение. В этом случае важно выбирать диоды Шоттки с НИЗКИМ падением напряжения, поскольку не все диоды Шоттки имеют одинаково низкое прямое напряжение.
Совсем бессмысленно выбирать быстрых диодов с soft recovery для сетевых выпрямителей . Слово «быстрый» вполне может дать вам представление о том, что пики в усилителе улучшены, а слово «мягкий» может создать у кого-то впечатление, что звук может быть более плавным.
Увы, скорость и «мягкое восстановление» здесь НЕ играют.
При замене трансформаторов на версии с более высокой мощностью вам необходимо знать, могут ли диоды выдерживать более высокие ПИКовые токи , которые могут возникнуть.
Убедитесь, что выпрямитель может выдерживать пиковые токи, которые превышают постоянный потребляемый ток, по крайней мере, в 10 раз, поэтому, если возможно, используйте сильноточные мостовые выпрямители, а не те, которые могут просто выдерживать максимальные токи, потребляемые нагрузкой!

домой
назад к узнать
назад к блоки питания

Нравится:

Нравится Загрузка…

Комплекты T / R, комплекты трансформаторов / выпрямителей для электростатических осадителей

Конструкционные характеристики комплектов трансформаторов / выпрямителей

Оборудование, предоставленное производителем, должно иметь промышленную конструкцию для тяжелых условий эксплуатации, подходящую для использования в условиях эксплуатации электростанции.

Комплект трансформаторно-выпрямительный агрегат должен соответствовать лучшим современным практикам проектирования и строительства. Выпрямители, реакторы с воздушным сердечником и делители напряжения должны быть установлены на одном съемном модуле для минимизации повреждений при транспортировке и обеспечения быстрого обслуживания оборудования.

Комплект трансформаторного выпрямителя должен быть погружным в жидкость типа OA, подходящим для установки вне помещений, подверженным воздействию элементов в различных климатических условиях и на разных высотах (подробности см. В условиях эксплуатации). Изоляционная жидкость должна быть сертифицирована как содержащая менее 2 частей на миллион ПХД. Бак должен быть спроектирован таким образом, чтобы минимизировать объем изоляционной жидкости.

Опции переключателя

  1. Каждый трансформатор-выпрямитель может быть оборудован внутренним выключателем заземления.
  2. Каждый трансформатор-выпрямитель может быть укомплектован внешним заземлителем. Выключатель заземления должен быть оборудован смотровым окном из поликарбоната для визуальной проверки заземления.
  3. Каждый трансформаторный выпрямитель может быть оборудован внешним выключателем заземления. Выключатель предназначен для заземления электрофильтра и изоляции выпрямителя трансформатора от нагрузки электрофильтра. Коммутатор должен быть оборудован смотровым окном из поликарбоната для визуальной проверки заземления.
  4. Каждый трансформатор-выпрямитель может быть оборудован внешним выключателем-разветвителем.Конструкция переключателя позволяет использовать трансформатор-выпрямитель с одним вводом для питания двух независимых секций шины. Коммутатор должен обеспечивать следующие режимы работы.
    Положение Автобус A Автобус B
    1 Fullwave Fullwave
    2 Fullwave Земля
    3 Земля Fullwave
    4 Земля Земля

    Переключатель должен быть оборудован смотровым окном из поликарбоната для визуальной проверки положения переключателя.

  5. При желании каждый трансформатор-выпрямитель может быть укомплектован без выключателя.

Выключатели предназначены для использования в качестве механизма переключения цепей постоянного тока без нагрузки и не должны использоваться вместо защитного заземления в целях безопасности персонала. Все переключатели должны иметь приспособления для установки блокировок, поставляемых заказчиком (Kirk, Superior, Castell и т. Д., См. Чертеж A105811 для конкретных утвержденных блокировок). Замки должны иметь удлинение болта от 0 дюймов (0 мм) до ¼ дюйма (6,4 мм).

Условия эксплуатации:

Трансформаторный выпрямительный агрегат должен удовлетворительно работать в географических точках, не превышающих 3300 футов (1000 метров) над уровнем моря при температуре окружающей среды не выше 40 ° C (104 ° F).Повышенная высота над уровнем моря и температура окружающей среды (до 50 ° C) доступны как опции к стандартной конструкции.

Трансформаторные выпрямительные установки можно размещать вне помещений, подверженных воздействию пыли, соли и экстремальных погодных условий. Диапазон погодных условий составляет от -40 ° F до + 104 ° F по сухому термометру и от 10% до 100% относительной влажности на улице. Комплекты можно подвергать воздействию прямых солнечных лучей в летнем климате с периодическими дождями и снегопадами в зимний сезон.

Особенности конструкции и конструкции:

Резервуар должен быть изготовлен из стали 10 калибра (минимум) со сварными соединениями и ребрами жесткости, где это необходимо.Бак должен быть полностью герметичным и соответствовать конструкции NEMA 4. Зажимная и многоразовая разборная верхняя крышка должна быть маслонепроницаемой и водонепроницаемой, и должна быть устроена так, чтобы ее можно было поднять для проверки с минимальными усилиями. Эта крышка обеспечивает доступ для обслуживания основных компонентов комплекта T / R. Все резервуары должны быть на 100% проверены на герметичность с помощью системы проверки герметичности с применением красителя. Все резервуары должны быть испытаны под давлением 4 фунта на квадратный дюйм при окончательной проверке и отправлены с продуванным азотом свободным пространством над головой (над маслом).

Подъемные приспособления:

Цистерна должна быть оборудована подъемными проушинами, установленными над центром тяжести цистерны и обладающими достаточной прочностью для подъема цистерны в сборе (заполненной изоляционной жидкостью и всеми внутренними компонентами).

Распределительная коробка низкого напряжения:

Все низковольтные электрические подключения к комплекту T / R (питание, управление и приборы) должны заканчиваться в распределительной коробке с классом защиты NEMA 4 (IP 54). Рейтинг NEMA 3R будет использоваться, когда токоограничивающий реактор расположен в распределительной коробке низкого напряжения (недоступно на некоторых блоках) для обеспечения соответствующей вентиляции / охлаждения.Последнее сделано для экономии разводки фидера.

Отделка:

Отделка должна состоять из предварительной обработки фосфатом железа на протравленной и промасленной стали с последующей толщиной сухой пленки (ТСП) от 1 до 1,5 мил алкидной грунтовки с высоким содержанием сухого остатка и ТСП толщиной от 1 до 1,5 мил высокоструктурированной акриловой эмали. Общая толщина пленки составляет 2–3 мил DFT. Стандартный цвет краски — серый ASA 61. Система эпоксидной окраски доступна для экстремальных условий окружающей среды в качестве опции.

Выпрямитель в сборе:

Силиконовые выпрямительные узлы должны быть модулями с принудительной блокировкой, подключенными к вилке, чтобы их можно было легко снимать.Выпрямительные сборки должны быть рассчитаны как минимум на 180 кВПИВ на ногу (220 кВПИВ на ногу для блоков 110 кВпик) и использовать управляемые лавинные диоды.

Токоограничивающий реактор:

Продавец может поставить реактор ограничения тока подходящего размера, расположенный вне резервуара T / R, чтобы минимизировать тепловую нагрузку на резервуар и жидкость. Могут быть предоставлены дополнительные краны. Максимальный импеданс токоограничивающего реактора, расположенного в распределительной коробке низкого напряжения, будет варьироваться в зависимости от номинальных значений набора T / R.Более мощные токоограничивающие реакторы, возможно, придется разместить в отдельном автономном корпусе, соответствующем требованиям NEMA.

Клемма заземления:

Резервуар должен быть оборудован двумя заземляющими площадками из нержавеющей стали 304, расположенными на противоположных сторонах, диагональных углах, около дна резервуара. Каждая площадка заземления имеет два резьбовых отверстия ½ — 13 UNC с защитными заглушками. Контактные площадки служат для электрического заземления комплекта T / R и служат положительным соединением между электрофильтром и комплектом.Заземляющую площадку нельзя окрашивать грунтовкой или любыми другими изоляционными материалами.

Радиаторы:

При необходимости радиаторы

должны быть спроектированы так, чтобы противостоять повреждениям во время подъема и установки. Покупатель предоставит подъемные распорки для обеспечения нормальной защиты во время установки. Предпочтение будет отдаваться минимальному количеству радиаторов из-за их крайней уязвимости.

Заводские таблички:

Заводская табличка из коррозионно-стойкого алюминия должна быть постоянно прикреплена к резервуару на видном месте. Следующий лист данных должен быть включен Продавцом на заводскую табличку:

  1. Название, адрес и номер телефона производителя
  2. Номер модели
  3. Серийный номер
  4. Дата изготовления
  5. кВА Рейтинг
  6. Входное напряжение
  7. Входной ток
  8. Текущий форм-фактор
  9. Выходное напряжение (кВ пиковое, без нагрузки)
  10. Выходной ток (мА пост. Тока)
  11. Количество фаз
  12. Входная частота
  13. Класс охлаждения (согласно ANSI C57)
  14. Максимальная температура окружающей среды
  15. Максимальное повышение температуры
  16. Вес (фунты., Кг)
  17. Объем масла (галл., Литры)
  18. Тип изоляционной жидкости
  19. Принципиальная схема

Втулка высокого напряжения:

Высоковольтный ввод должен быть монтируемым на крышке, полунаружного типа, съемным без сливного бака (за исключением боковых вводов) и должен иметь соединения для высоковольтных шин. Втулки должны быть изготовлены из фарфора, обработанного методом мокрой обработки, и быть маслонепроницаемыми. Втулки, заполненные жидкостью, должны содержать диэлектрическую жидкость, совместимую с основной системой диэлектрической жидкости.Крышка проходного изолятора должна быть снабжена фланцами шинопровода. Крышка проходного изолятора должна быть оборудована стальной сливной трубкой для отвода влаги.

Сливной клапан, заливное отверстие и выпускное отверстие:

Резервуар должен быть оборудован сливным клапаном 1 ”NPT, с пробкой и устройством для отбора проб, чтобы обеспечить опорожнение резервуара. В верхней части бака также должна быть предусмотрена заправочная муфта 1 ”NPT. Клапан сброса давления и клапан доступа азота должны быть установлены в заправочной муфте.

Индикатор уровня жидкости:

Должен быть предусмотрен индикатор уровня жидкости для видимой индикации уровня жидкости.На манометре должна быть нанесена нестираемая маркировка, показывающая приблизительный уровень жидкости при 25 ° C (77 ° F). Контакты сигнализации могут быть предоставлены как опция.

Индикатор температуры:

Цистерна должна быть оборудована термометром с круговой шкалой для индикации температуры жидкости. Контакты аварийной сигнализации NO / NC стандартно предусмотрены для удаленной индикации. Контакты сигнализации возвращены к клеммным колодкам, расположенным в распределительной коробке низкого напряжения. Индикатор температуры должен контролировать температуру около верхнего слоя масла, а НЕ температуру стенок бака.Должна быть предусмотрена независимая скважина для замены манометра без удаления жидкости. Двойные контакты NO / NC доступны в качестве опции.

Ограничитель перенапряжения:

Для всех сигналов обратной связи прибора должен быть предусмотрен ограничитель перенапряжения. Ограничители перенапряжения должны быть физически расположены внутри распределительной коробки низкого напряжения. Измерительные резисторы должны регулироваться с помощью настроек, установленных Продавцом, в пределах стандартного диапазона выбора NWL.

Измерительные резисторы:

Сеть резисторов делителя высокого напряжения на 80 МОм (120 МОм для блоков 110 кВпик) будет расположена внутри приемного резервуара, погруженного в диэлектрическую жидкость.Должны быть предоставлены миллиамперный шунтирующий резистор и / или умножающий резистор киловольтметра (если это указано в выборе опций), которые расположены внутри распределительной коробки низкого напряжения.

Реактор с воздушным сердечником:

Должен быть предусмотрен реактор с воздушным сердечником для защиты выпрямителей от повреждений из-за высокочастотных скачков тока, которые могут возникнуть при работе ЭЦН.

Характеристики выпрямительного блока трансформатора

:

Трансформатор должен быть двухобмоточным однофазным силовым выпрямителем.Обмотки высокого напряжения должны быть изолированы на номинальное напряжение 1,5 таймера. Обмотки низкого напряжения должны быть изолированы для испытаний на напряжение 2,5 кВ Hipot. Стандартное превышение температуры для блока должно быть на 55 ° C выше 40 ° C окружающей среды. Также доступно дополнительное повышение температуры на 45 ° C выше 50 ° C.

Изоляционная жидкость:

Комплекты

T / R должны поставляться с полностью заправленными новой изоляционной жидкостью на основе минерального масла. Силиконовая жидкость также доступна в качестве опции. Типичные свойства жидкости вместе с методологией испытаний ASTM могут быть предоставлены по запросу.

Тестов:

Следующие тесты будут проведены на всех наборах T / R:

  1. Измерение сопротивления всех обмоток.
  2. Испытания соотношения на соединениях номинального напряжения.
  3. Потери холостого хода при номинальном первичном напряжении в первом комплекте каждой новой конструкции.
  4. Возбуждающий ток при номинальном напряжении.
  5. Потери при коротком замыкании при номинальном первичном токе в первом комплекте каждой новой конструкции.
  6. Испытание приложенного потенциала 2,5 кВ между обмоткой низкого напряжения и землей в течение одной (1) минуты.
  7. Испытание индуцированным потенциалом при 1,5-кратном номинальном напряжении в течение 18 000 циклов на трансформаторной части источника питания.
  8. При подключенных выпрямителях испытание на импульсное перенапряжение трансформатора должно проводиться по дуге на землю пять (5) раз подряд от каждого высоковольтного вывода при номинальной частоте и 100% максимального номинального напряжения.
  9. Полный выпрямительный узел должен пройти тщательную проверку подключения. Затем 120% номинального напряжения трансформатора должно быть приложено к разомкнутой цепи источника питания в течение пяти (5) минут.

Испытания будут проводиться с использованием сертифицированного, откалиброванного испытательного оборудования с методологией калибровки, соответствующей национально признанным стандартам / организациям.

Полнополупериодный мостовой выпрямитель

— его работа, преимущества и недостатки

В полноволновом мостовом выпрямителе вместо трансформатора с центральным отводом используется обычный трансформатор. Схема образует мост, соединяющий четыре диода D 1 , D 2, D 3 и D 4 .Принципиальная схема полноволнового мостового выпрямителя показана ниже.

Состав:

Электропитание переменного тока, которое необходимо выпрямить, подается по диагонали к противоположным концам моста. При этом нагрузочный резистор R L подключен через оставшиеся две диагонали противоположных концов моста.

Работа полноволнового мостового выпрямителя

Когда источник переменного тока включен, переменное напряжение V в появляется на выводах AB вторичной обмотки трансформатора, который требует выпрямления.Во время положительного полупериода вторичного напряжения конец A становится положительным, а конец B становится отрицательным, как показано на рисунке ниже.

Диоды D 1 и D 3 смещены в прямом направлении, а диоды D 2 и D 4 имеют обратное смещение. Следовательно, диод D 1 и D 3 проводят, а диод D 2 и D 4 не проводят. Ток (i) протекает через диод D 1 , нагрузочный резистор R L (от M к L), диод D 3, и вторичную обмотку трансформатора.Форма сигнала двухполупериодного мостового выпрямителя показана ниже.

Во время отрицательного полупериода конец A становится отрицательным, а конец B положительным, как показано на рисунке ниже:

Из приведенной выше диаграммы видно, что диоды D 2 и D 4 находятся под прямым смещением, а диоды D 1 и D 3 имеют обратное смещение. Следовательно, диоды D 2 и D 4 проводят, а диоды D 1 и D 3 не проводят.Таким образом, ток (i) протекает через диод D 2 , нагрузочный резистор R L (от M к L), диод D 4, и вторичную обмотку трансформатора.

Ток протекает через нагрузочный резистор R L в одном направлении (от M к L) в течение обоих полупериодов. Следовательно, на нагрузочном резисторе получается выходное напряжение постоянного тока V out .

Пиковое обратное напряжение полноволнового мостового выпрямителя

Когда вторичное напряжение достигает максимального положительного значения и клемма A является положительной, а B — отрицательной, как показано на схеме ниже.

В этот момент диоды D 1 и D 3 смещены в прямом направлении и проводят ток. Следовательно, клемма M достигает того же напряжения, что и A ‘или A, тогда как клемма L достигает того же напряжения, что и B’ или B. Следовательно, диод D 2 и D 4 имеют обратное смещение, а пиковое значение инвертировано. напряжение на них обоих составляет В м .

Следовательно,


Преимущества полноволнового мостового выпрямителя

  • Отсутствует трансформатор центрального отвода.
  • Выходной сигнал в два раза больше, чем у двухполупериодного выпрямителя с центральным отводом для того же вторичного напряжения.
  • Пиковое обратное напряжение на каждом диоде составляет половину цепи центрального отвода диода.

Недостатки полноволнового мостового выпрямителя

  • Требуется четыре диода.
  • Схема не подходит, когда требуется выпрямить небольшое напряжение. Это потому, что в этом случае два диода соединены последовательно и дают двойное падение напряжения из-за своего внутреннего сопротивления.

См. Также: полуволновой и полноволновой выпрямитель

Как схемы выпрямителя работают в электронике

  1. Программирование
  2. Электроника
  3. Проекты DIY
  4. Как схемы выпрямителя работают в электронике

Дуг Лоу

Диоды выпрямителей чаще всего используются в электронике для преобразования бытового переменного тока в постоянный, который может использоваться как альтернатива батареям.Схема выпрямителя, которая обычно состоит из набора диодов с умной блокировкой, преобразует переменный ток в постоянный.

В бытовом токе напряжение меняется с положительного на отрицательное в циклах, повторяющихся 60 раз в секунду. Если вы разместите диод последовательно с напряжением переменного тока, вы устраните отрицательную сторону цикла напряжения, так что вы получите только положительное напряжение.

Если вы посмотрите на форму волны напряжения, выходящего из этого выпрямительного диода, вы увидите, что она состоит из интервалов, которые чередуются между кратковременным повышением напряжения и периодами полного отсутствия напряжения.Это форма постоянного тока, потому что она полностью состоит из положительного напряжения. Однако он пульсирует: сначала горит, потом гаснет, потом снова горит и так далее.

В целом, выпрямленное одним диодом напряжение в половине случаев выключено. Таким образом, хотя положительное напряжение достигает того же пикового уровня, что и входное напряжение, средний уровень выпрямленного напряжения составляет только половину уровня входного напряжения. Этот тип выпрямительной схемы иногда называют полуволновым выпрямителем , потому что он пропускает только половину входящей формы волны переменного тока.

В более совершенной схеме выпрямителя используются четыре выпрямительных диода в специальной схеме, называемой мостовым выпрямителем .

Посмотрите, как этот выпрямитель работает на обеих сторонах входного сигнала переменного тока:

  • В первой половине цикла переменного тока D2 и D4 ведут себя, потому что они смещены вперед. Положительное напряжение находится на аноде D2, а отрицательное напряжение — на катоде D4. Таким образом, эти два диода работают вместе, пропуская первую половину сигнала.

  • Во второй половине цикла переменного тока D1 и D3 проводят ток, потому что они смещены в прямом направлении: положительное напряжение находится на аноде D1, а отрицательное напряжение — на катоде D3.

Чистый эффект мостового выпрямителя заключается в том, что обе половины синусоидальной волны переменного тока могут проходить, но отрицательная половина волны инвертируется и становится положительной.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *