Zdroje pro SDA xxx

By | 13.9.2005

Nejprve začneme od transformátoru, u stavebnice by mělo být napsáno, jaké napájecí napětí potřebuje, třeba pro SDA200 2x50V(stejnosměrných). Tzn. potřebujeme zdroj, který bude dávat po usměrnění napětí plus 50V, mínus 50V a bude mít vyvedený střed napětí – nulu neboli zem.

Z toho nám jednoduše vyplývá potřebné napětí sekundárního vinutí trafa a to je U=X/1,414 kde X je požadované napětí a 1,414 je druha odmocnina ze 2. Takže třeba pro 50V nám vyjde 35,36V, protože máme nějaké ty ztráty na usměrňovači – typicky od 0,6 do klidně 1,5V podle typu usměrňovače můžeme se začít shánět po trafu s napětím 2x36V. Dalším velmi důležitým parametrem je maximální proud nebo spíše výkon dodávaný zdrojem. Teorie a maximalistické úvahy je jedna věc, potřeby druhá. Hodně totiž záleží na tom, kolik ho vlastně skutečně potřebujeme, v literatuře i běžně na internetu se dočtete o potřebě 1 až 3 násobku požadovaného výkonu, v některých zařízeních po otevření uvidíte zdroj dosahující sotva poloviny udávaného výkonu. Jak je to vůbec možné? Buď je výrobce podvodník (bohužel, někdy to tak je, poloviční trafo je nesmysl), nebo používá velmi dobré kondenzátory, které jsou schopny dokrýt proudové rázy a nebo pravděpodobně předem počítá i s REÁLNÝM průběhem signálu, který bude zařízení zpracovávat, nebo od všeho trochu. Je celkem jasné, že jiný bude průběh špiček v subwooferu domácího kina, jiný v profesionálním fullrange konci pro country kapelu a jiný v basové sekci dnb.

Nejprve si tedy ujasněme několik věcí, které spolu velmi souvisí:

  • budeme potřebovat odělený zdroj nebo nám stačí pro oba kanály jeden (v případě že stavíme jeden kanál je tato úvaha zbytečná) ?
  • jaká produkce (rozuměj jaký průběh signálu ) přes zesilovač půjde? budeme potřebovat zdroj, který dává vždy maximum výkonu?
  • počítá se u dané aplikace (stavebnice) i s případným poklesem napájecího napětí pod zatížením nebo poklesem napětí dojde k limitaci?
    • 1) pure high-end boy samozřejmě myšlenku jednoho zdroje pro oba kanály okamžitě zavrhne, my ale jednak nejsme high-end gay a jednak nejsme tak bohatí, proto proč nevyužít toho, že průběh signálu v obou kanálech zesilovače není vždy 100% stejný a uspořenou energii použít pro druhý kanál?
    • 2) zesilovač do basové sekce prostě na zdroji neošidíme, ani kdybychom se na hlavu stavěli, ale do domácího subwooferu cpát kilovatové trafo je trochu luxus, nebo ne?
    • 3) jak se vypočte výkon zesilovače už víme : P=U*U/R, takze co si to spočítat třeba naopak? 200W = 28,28 stredni hodnota ( tj cca 39,9V rozkmit), k tomu připočíst cca 5 – 10 V na úbytek napětí na koncových tranzistorech a najednou víte, že s 29V trafem 200W půjde realizovat při zachování alespoň nějaké rezervy velmi težko.

Tímto odpovídám i na otázku je možno s SDA500 získat vyšší výkon? ano je, bez jakýchkoliv úprav nepočítaje v to chlazení lze při dostatečně tvrdém zdroji získat až 620W místo udávaných 500W. Proto jsou pro 2 kanály SDA500 doporučovány trafa 800 repektive 900VA, protože je spočítáno a praxí ověřeno, že ani pod plným zatížením hudebním signálem (jakýmkoliv, při filtrační kapacitě 30G/větev a použití vhodných kondenzátorů) napájecí mapětí nepoklesne pod potřebných 72V. Orientační výpočet 500W = 63V rozkmit + úbytky na tranzistorech. Mluvíme pořád o toroidních trafech, u jiných konstrukcí je to jinak. Pokud někdo namítne, že přetěžováním trafa dojde k degradaci parametrů jádra, pak odpovídám ano, dojde, ale majitel se toho u námi dodávaných traf pravděpodobně nedožije.

orientační tabulka vhodných napětí pro jednotlivé typy stavebnic:

Stavebnice napětí transformátoru [V] max. napětí na kondenzátorech [V]
SDA200 2×36 2×50
SDA300 2×44 2×62
SDA350 2×50 2×70
SDA500 2×57 2×80

 

Pokusem ošidit zdroj se pouštíte na poměrně tenký led, který se může prolomit vlivem spousty faktorů, takže pokud tomu až tak nerozumíte, řiďte se radši vždy údaji uvedenými u jednotlivých stavebnic nebo traf.

Pokud chcete zdroj bez kompromisu potřebujete pro jednu stavebnici SDA200 trafo minimálně 300W (počítáme max 85% účinnost trafa). Sekundární napětí traf spojíme podle schematu tak, abychom dostali vzájemně proti nule 36V z každého vinutí a proti sobě ať mají vinutí 72V. Pokud máte po spojení vinutí pouze 2×36 a proti sobě vinutí 72 nedají, tak máte jedno vinutí naopak. Při serioparalelním řazení vinutí je nutno dávat velký pozor a lépe předem přeměřit všechy fousy.

Usměrňovač:
Lze použít sestavený ze 4 diod, jednodušší a pohodlnější je koupit gretz můstek sestavený ze 4 diod v jednom pouzdře – odpadá nutnost mechanické práce, musíte se ale smířit s větším úbytkem napětí na můstku, typicky i o 0,5V (malo, že? ale kolik to je tepla při proudu 10A?) . V případě že se rozhodnete pro diody, prosím aby zatížitelnost jednotlivých kusů odpovídala předpokládanému použití. Pro jednu SDA200 si obstarejte gretz minimálně 10A, ale vzhledem k ceně 25A bych volil radši tento (udávaný proud je většinou celkový proud na gretz, tzn. přechod v jednom směru je čtvrtinový, NELZE předpokládat, že 25A můstek má 25 v každé větvi !)

Kondenzátory:
C7 a C8 jsou na blokování rušení vznikajícího při usměrňování, kapacitu nejlépe určit experimentálně, nejčastěji vyhoví kolem 100nF. Napětí samozřejmě také minimálně nad jmenovitým.
C1 – C6 jsou vyhlazovací kondenzátory. O těch bylo již napsáno velmi mnoho v článku věnovaném pouze kondenzátorům takže jenom ve zkratce – musí mít minimální napětí NAD provozním napětím zesilovače a celkovou kapacitu volit podle použití. Příklady pro kondenzátory chemicon –
1x a 2x SDA200 a 1x SDA300 – 2X 6,8G (tj. do každé větve minimálně jeden)
2x SDA300, SDA350 – 4X 6,8G (tj do každé větve minimálně 2 ks)
1xSDA500 až 2xSDA500 – 6×6,8 a více (tj do každé větve minimálně 3ks) tak max do 8X10G, pak to již nemá valný smysl.
U kondenzátorů opravdu hodně záleží na výrobci a parametrech, dodnes běhají zdroje pro 2xSDA500 ve kterých je jeden zdroj pro oba kanály osazený pouze jedním kondenzátorem ve větvi 10G/100V made in CCCP velikosti půllitru bez sebemenších problémů, taky je pár zdrojů osazených také kus 10G/100V větev, ale průmyslové siemens kondenzátory 105st za výprodejovou cenu 780 kč bez daně.

Platí úměra, že čím tvrdší trafo tím menší kapacitu si můžeme dovolit a naopak (v rámci rozumných mezí). Pokud nejste maximalisté, je vhodné se zamyslet nad tím, k čemu a za jakých podmínek bude zdroj sloužit, jestli pro 2kanál dělat dva oddělené zdroje nebo jeden (tvrdší, a můžeme si dovolit ušetřit neboť stereo signál není souměrný)

No a to je vše, zdroj pospojujete podle schematu, doporučuji použití vodičů o průřezu alespoň 2mm2. Můžete si nakreslit vlastní DPS, pak je nutné dodržet alespoň 2,5mm tloušťka vodiče, pro velké výkony je lepší DPS bez masky a výkonové spoje ručně pocínovat a tím výrazně zlepšit jejich vlastnosti.
Dovolím si jenom poznámku, pokud potřebujete na sestavení symetrického zdroje schema, pravděpodobnost že sestavíte a oživíte jakoukoliv stavebnici výkonového modulu se limitně blíží nule.

 

  • R1 a R2 jsou srážecí odpory pro diody D1a D2
  •  a D1 a D2 jsou jakékoli led diody, jejich jasný svit Vám bude hrdě oznamovat, že zdroj funguje (nebo taky v opačném případě ne), nejsou nutnou součástí zdroje.

DPS vrtaná, v obvyklé kulturní podobě, tj. s nepájivou maskou a potiskem je v nabídce od 1.10.2005

 

Napsat komentář