Аудиотехника
Нашли ошибку? Сообщите нам ...Комментировать: Малогабаритная активная АС с ИИПРаспечатать: Малогабаритная активная АС с ИИП

Малогабаритная активная АС с ИИП



Различные мобильные мультимедийные аппараты обычно обеспечивают негромкое и не совсем удовлетворительное качество звучания. Но не всегда есть возможность и необходимость подключать к ним громоздкий УМЗЧ с массивными стационарными акустическими системами. Для таких случаев можно изготовить лёгкую, компактную активную акустическую систему, которую при необходимости можно будет подключить к фотоаппарату, видеокамере, мобильному телефону, мультимедийному плейеру, планшетному компьютеру, ноутбуку.

Для питания такой АС было решено использовать готовый импульсный источник питания (ИИП) SJ-DV22A от DVD-плейера "Supra DVD-013X", но после его несложной доработки. Выходная мощность такого ИИП - около 20 Вт. Подобные DVD-плейеры в эпоху их популярности имели небольшой срок службы из-за быстрой деградации лазерной головки. Однако большинство из них имеют качественно изготовленный ИИП, надёжность которого значительно выше, чем у почти таких же современных из DVB-T2 телевизионных приставок.

На рис. 1 показана принципиальная схема доработанного ИИП. Обозначения дополнительно установленных деталей начинаются с префикса "1". С платы блока питания удалены все элементы, относящиеся к слаботочным источникам вторичных напряжений + 12 В и -12 В. Импульсный трансформатор BT1 выпаивают, поверх жёлтой штатной изоляции на катушку трансформатора дополнительно наматывают три слоя ПВХ изоляционной ленты. На неё наматывают дополнительную обмотку IV - 8 витков обмоточного провода 6x0,15 мм. Во время намотки старайтесь не царапать провод краями ферритового магнитопровода и следите за тем, чтобы дополнительная обмотка не попала внахлёст на выводы обмотки II (она изготовителем была намотана последней). Обмотка III ранее использовалась для получения стабилизированного напряжения +5 В. Дополнительная обмотка IV соединена последовательно с ней так, чтобы индуктивности обеих обмоток суммировались. Ошибки фазировки их подключения недопустимы. Витки дополнительной обмотки пропитывают цапонлаком или трансформаторным лаком. Затем трансформатор устанавливают на прежнее место.

Принципиальная схема доработанного ИИП

Рис. 1. Принципиальная схема доработанного ИИП

Диод Шотки D11 SR306 был заменён быстродействующим высоковольтным диодом GUR460. Конденсатор C12 установлен с номинальным напряжением 25 В вместо 16 В. Конденсатор С13 установлен ёмкостью 820 мкФ на 25 В вместо 470 мкФ на 16 В. Резистор R10 установлен сопротивлением 1,94 кОм вместо прежних 10 кОм. Чем меньше сопротивление этого резистора, тем больше выходное напряжение ИИП. С указанной выше доработкой импульсного трансформатора ИИП работоспособен при выходном напряжении 10...18 В и токе нагрузки до 1 А. При напряжении сети 200 В и выходном напряжении 16,5 В уменьшение выходного напряжения начинается при превышении тока нагрузки 1,3 А. Резистор R13 сопротивлением 220 Ом заменён резистором сопротивлением 2,2 кОм, резистор R8 сопротивлением 470 Ом заменён резистором сопротивлением 1,2 кОм. На плату ИИП также были дополнительно установлены двухобмоточный дроссель 1L3 и конденсаторы 1С16, 1C17. Ненужные печатные дорожки удалены. Амплитуда напряжения пульсаций на конденсаторе C13 - около 40 мВ при токе нагрузки 1 А.

К выводам 5-8 микросхемы IC1 припаивают дополнительный медный теплоотвод площадью 2 см2 (одна сторона). Дополнительно установлен терморезистор 1RT1 с отрицательным ТКС, который уменьшает пусковой ток ИИП, что увеличивает срок службы выключателя 1SA1, диодов D1-D4 и конденсатора C3. Конденсатор C2 ёмкостью 10 мкФ заменён конденсатором ёмкостью 22 мкФ. Керамические конденсаторы 1C14, 1C15, 1C16 припаяны со стороны печатного монтажа к выводам соответствующих оксидных конденсаторов. Керамический конденсатор C6 (ёмкость - 1000 пФ, номинальное напряжение переменного тока - 250 В, на схеме не показан) удалён. При длительной работе ИИП с выходным током 1,2 А температура микросхемы IC1 и трансформатора BT1 была около 75 оС при комнатной температуре 25 оС. Вид на монтаж доработанного источника показан на рис. 2, размеры его платы - 44x130 мм. Дроссель 1L3 - двухобмоточный от компьютерного ATX БП, чем больше индуктивность и меньше сопротивление обмоток, тем лучше. Диод GUR460 можно заменить диодом из серий FR304- FR307, SPR300J, PR3004-PR3007, UF4004-UF4007. Светодиод - любой непрерывного свечения, например, серий L-63, КИПД36, КИПД66.

Вид на монтаж доработанного источника

Рис. 2. Вид на монтаж доработанного источника

Модуль УМЗЧ изготовлен по схеме, приведённой на рис. 3.

Схема модуля УМЗЧ

Рис. 3. Схема модуля УМЗЧ

Поскольку в АС применена малогабаритная динамическая головка, которая не способна эффективно воспроизводить низшие звуковые частоты, в устройстве применён активный ФВЧ. Напряжение звуковой частоты поступает на вход устройства - штекер XP1, гнездо XS1 может быть как пассивным выходом - разветвителем сигнала, так и дополнительным выходом, к которому, например, можно подключить головные стереотелефоны или другой УМЗЧ. Резисторы R1, R2 - сумматор стереосигнала, регулятор громкости - резистор R3. Конденсатор C1 подавляет сигналы радиочастот. Через двухобмоточный дроссель L1 и разделительный конденсатор C2 сигнал ЗЧ поступает на вход предварительного усилителя, собранного на ОУ DA1.1. Его коэффициент усиления по напряжению зависит от соотношения сопротивлений резисторов R7 и R6. С выхода предварительного усилителя сигнал ЗЧ поступает на ФВЧ, собранный на элементах DA1.2, R11, C4, R12 и R10. При снижении частоты входного сигнала с 200 до 20 Гц амплитуда напряжения на выходе ФВЧ уменьшается в 16 раз. Микросхема DA1 получает питание через фильтр R13C5. На малой громкости ФВЧ можно отключать, для чего нужно установить дополнительный выключатель, замыкающий конденсатор C4. Выключатель подключают экранированными проводами. При замкнутом конденсаторе C4 на средней и большой громкости из-за перегрузки появляются искажения, ухудшающие разборчивость звука.

На интегральной микросхеме DA2 собран УМЧЗ, нагрузкой которого может быть динамическая головка BA1 сопротивлением 4 Ом и более. Коэффициент усиления по напряжению зависит от соотношения сопротивления резисторов R19 и R18. Демпфирующая цепь R20C11 предотвращает самовозбуждение УМЗЧ на ультразвуковых частотах. С этой же целью установлены элементы С9, R17. УМЗЧ получает питание через фильтр L2C10. В верхнем по схеме положении движка резистора R3 на частоте 1 кГц коэффициент усиления УМЗЧ по напряжению - около 200. Это сравнительно большой коэффициент усиления, позволяющий подключать устройство к любым мобильным аппаратам, имеющим низкое напряжение ЗЧ на выходе. Размах напряжения на динамической головке BA1 - 15 В. Большинство деталей УМЗЧ установлены на плате размерами 37x45 мм (рис. 4), монтаж - двухсторонний навесной.

Монтажная плата устройства

Рис. 4. Монтажная плата устройства

Для корпуса устройства был использован разрезанный корпус размерами 64x76x150 мм от свинцово-кислотной 12 В аккумуляторной батареи для источника бесперебойного питания. Передняя стенкавырезанаиз полистирола толщиной 4 мм, на ней закреплены динамическая головка, выключатель питания, светодиод, гнездо XS1, дроссель L1, резисторы R1-R3. На задней стенке корпуса просверлены 44 отверстия диаметром 2,7 мм. Вид на компоновку узлов показан на рис. 5.

Вид на компоновку узлов

Рис. 5. Вид на компоновку узлов

ИИП закреплён на задней стенке корпуса. К ней же клеем "Квинтол" приклеены дроссель L2 и конденсатор C15. Применён готовый дроссель, намотанный на кольцевом ферритовом магни-топроводе диаметром 18 мм (от компьютерного ATX БП), чем больше индуктивность этого дросселя и меньше сопротивление его обмотки, тем лучше. Динамическая головка - импортная широкополосная 120-С93F сопротивление катушки - 8 Ом, мощность - 5 Вт.

Размеры диффузородержателя - 50x92 мм, по его периметру клеем "88-НТ" приклеена прокладка из картона толщиной 1,5 мм, которая увеличивает расстояние от мембраны до передней стенки корпуса, предотвращая их соприкосновение. Корпус динамической головки электрически соединён с общим проводом, точкаподключения - минусовый вывод конденсатора C3 (см. рис. 3). Подойдёт любая широкополосная динамическая головка с сопротивлением катушки 4...16 Ом. Поскольку магнитная система динамической головки находится близко к элементам ИИП, имеющим гальваническую связь с сетью 230 В, она изолирована плотной стеклотканью и ПВХ изоляционной лентой. Стеклоткань должна быть пропитана резиновым клеем или клеем "88-НТ".

Микросхема TDA2006 представляет собой двухтактный одноканальный УМЗЧ с двухполярным питанием ± 6...15 В и максимальной выходной мощностью 12 Вт. Через изолирующую прокладку она установлена на дюралюминиевый теплоотвод размерами 4x30x98 мм. В этой конструкции её можно заменить микросхемой A2030, L165, LM1875, OPA544, TDA2030, TDA2040, TDA2050, TDA2051, К174УН19 с любыми буквенными индексами. Взамен сдвоенного ОУ BA10358F подойдёт любой из серий BA10358, LA6358, LT1358, LM158, LM258, LM358, MC1458, MC1558, TL072. По возможности, желательно использовать ОУ с наименьшим уровнем собственных шумов.

Вместо диодов FR107, оставшихся после модернизации ИИП, подойдут диоды серий UF400х, Ш493хОР, FR15X, Ш539х, КД247. Переменный резистор R3 - СП3-4б, подойдёт любой малогабаритный сопротивлением 4,7...47 кОм. Его металлический экран-корпус соединён с нижним по схеме выводом резистора. Оксидные конденсаторы - К50-68, К50-71 или аналогичные импортные. Конденсатор C1 - любой керамический, он припаян непосредственно к выводам резистора R3. Остальные конденсаторы в УМЗЧ - плёночные малогабаритные. Дроссель L1 (см. рис. 3) намотан на кольцевом фер-ритовом магнитопроводе диаметром 12 мм, он содержит восемь витков экранированного провода (экран соединён с общим проводом). Подойдёт маг-нитопровод от трансформатора из электронного балласта КЛЛ.

Для первого включения УМЗЧ следует применить лабораторный блок питания с выходным напряжением +12 В, работающий в режиме ограничения выходного тока 0,3 А. С помощью осциллографа убеждаются в отсутствии самовозбуждения. Ток покоя микросхемы DA2 - около 24 мА. Если он будет более 60 мА, возможно, присутствует самовозбуждение на ультразвуковых частотах, и следует оптимизировать разводку общего провода силовых, а также сигнальных цепей, которые должны быть выполнены экранированными проводами. Вид устройства показан на рис. 6, его масса - 540 г вместе с соединительными проводами, из них масса динамической головки - около 110 г.

Вид устройства

Рис. 6. Вид устройства

Возможности применённого ИИП позволяют питать двухканальный УМЗЧ, каждый канал которого собран по схеме на рис. 3. В случае использования для конструкции двух корпусов от упомянутых кислотно-свинцовых аккумуляторных батарей в одном корпусе располагают ИИП, в другом - двухканальный УМЗЧ. Следует применить четырёхпроводный медный соединительный кабель с проводами сечением не менее 0,5 мм2. По двум проводам подают напряжение питания +16,5 В, к двум другим подключают динамическую головку. Не используйте единый общий провод для этих целей и соблюдайте фазировку подключения динамических головок.

Автор: А. Бутов, с. Курба Ярославской обл.


Дата публикации: 17.02.2018
Мнения читателей

Нет комментариев. Ваш комментарий будет первый.


Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:








 



RadioRadar.net - datasheet, service manuals, схемы, электроника, компоненты, semiconductor,САПР, CAD, electronics