Как заменить диодный мост в блоке питания

Обновлено: 07.07.2024

У меня есть ресивер Superscope R-1270 конца 70-футового диапазона. Он не стоит больших денег и не является предметом коллекционирования, но мне нравится, как он звучит, особенно если учесть, что я заплатил за него 18 долларов.

Поскольку ему около 30 лет, я решил, что нужно подвести итоги. у меня не хватает терпения заменять каждую чертову крышку на всех платах, поэтому я ограничился подведением итогов блоком питания и более крупными электролитами по всему усилителю.

Я решил обновить блок питания усилителя мощности, так как у меня все равно нет выбора. Усилитель был построен с двойной электроникой на 10 000 мкФ 50 В для половины усилителя мощности блока питания, и, поскольку я никогда нигде не видел никаких двойных конденсаторов, кроме дешевых высоковольтных конденсаторов для ламповых усилителей, я практически не принимал во внимание возможность прямая замена.

Я хочу увеличить емкость, заменив 2 конденсатора по 10 000 мкФ на один конденсатор по 15 000 мкФ на каждую шину, а также заменить стандартный двухполупериодный выпрямитель на надлежащий демпфирующий мост. большие колпачки также будут иметь продувочные резисторы и шунтирующие колпачки.

В большей или меньшей степени это будет означать отсоединение проводов более мощного трансформатора от платы блока питания и подключение P2P к новому блоку питания усилителя мощности, начиная с моста. в основном меня беспокоит, насколько выше будет напряжение постоянного тока с диодного моста по сравнению с двухполупериодным. Учитывая 50-вольтовые колпачки фильтра, я бы подумал, что вторичное напряжение, поступающее на усилитель мощности, составляет 35 или 40 вольт. силовых транзисторов Marantz 4 - 2 A757(NPN) и 2 C897(PNP). замены - Philips ECG 280 и ECG88. в любом случае, даже если бы напряжение было выше, мне кажется, с ними все было бы в порядке, поскольку все это выдает только 35 Вт на пару транзисторов, а абсолютный максимум рассеивания каждого транзистора составляет 100 Вт каждый (или, в случае PNP, 200). радиатор нагревается через некоторое время, но это все.

Я не ищу специально большую выходную мощность - я бы приветствовал это, но я действительно заменяю стандартный выпрямитель для лучшего звука/эффективности (можно использовать весь трансформатор, верно?), и чтобы я мог пренебрегать это для уменьшения шума переключения.

Еще одна вещь: я заинтересовался емкостными умножителями, когда читал об усилителях класса А, и подумал о том, чтобы позже применить их в некоторых самодельных проектах. Мне нравится идея получения такой фильтрации из меньшего количества компонентов, хотя тот факт, что ее использование приводит к падению напряжения, ограничивает мой интерес к ее использованию новым проектом «сделай сам» — за исключением того факта, что я У меня будет дополнительное напряжение, если я заменю выпрямитель. Я полагаю, что по крайней мере часть напряжения, полученного от нового выпрямителя, будет инвертирована в умножителе емкости, поскольку при их реализации обычно происходит потеря ~ 5 вольт. Я подумал, что было бы неплохо иметь целую кучу фильтров, например, 60 000 мкФ на сторону в моем приемнике, но внутри едва ли есть место для этого с использованием обычных конденсаторов. без добавления множителя я буду ограничен 15 000 мкФ на шину, что меня не беспокоит, так как это все еще усиление, я просто подумал, что добавлю емкостной множитель, потому что я мог, и это дало бы мне немного практики создания одного на будущее проекты. есть мысли?

Не возникнут ли у меня проблемы при установке мостового выпрямителя вместо старого двухполупериодного? какое увеличение постоянного напряжения я могу ожидать?

является ли добавление множителя емкости (в основном для фактора «потому что я могу») плохой идеей? действительно плохая идея?

Новый регулятор выпрямителя Rareelectrical, совместимый с 6-проводной вилкой Kubota Grasshopper, по номерам деталей 185530 15351-64603 RS5101 15531-64601 Gh5530 230-22017 1535164600 1535164601 1535164603 1513164603

Jinauxicon регулятор напряжения выпрямитель для подвесного двигателя Mariner Mercury заменить 815279T 815279 815279-1 815279-2 815279-3 815279-4 815279-5 830179 830179-2 830179A1 830179A2 5180179A3 8301791A3 83017919 83017919

Выпрямитель-регулятор напряжения HiSport 12 В, 4 контакта, совместимый со скутерами/мопедами с двигателями от 50 до 250 куб. см.

Выпрямительный диод, 5шт 25HFR120 + 5шт 25HF120 Спиральный выпрямительный модуль Выпрямитель прямой/обратной полярности для зарядки аккумуляторов и преобразователь 25А 1200В

Комплект для восстановления выпрямителя на 100 А содержит все компоненты для восстановления сгоревших выпрямителей сопутствующего оборудования с 10-спицевой плавкой пластиной 610100, 610122, 610364, PowerForged типов 696600, 696601, 696604, 696605

NTE Electronics NTE5870 Кремниевый силовой выпрямительный диод, DO-4, катодный корпус, номинальный ток 12 А, 50 В

5 пар 70HF120 Комплект спиральных выпрямительных диодов 1200 В 70 А Mini 70HFR120 Блокировочный диод Крепление на шпильку Прочная замена для зарядки аккумулятора

Новая замена выпрямителя Total Power Parts 172-22003 для Club Car 102273501 103517601, Stens 435-100

Зачем заменять простые четыре обычных диода в мостовом выпрямителе четырьмя N-канальными МОП-транзисторами и интегральной микросхемой драйвера? Чем больший ток потребляет ваша схема, тем лучше становится эта идея.

Благодаря мостовому контроллеру с идеальными диодами LT4320 от Linear Technology разработчики источников питания могут заменить каждый из четырех диодов в обычном двухполупериодном мостовом выпрямителе N-канальным МОП-транзистором с малыми потерями. (Для любого заданного номинала N-канальные устройства физически меньше и дешевле, чем P-канальные устройства.) Диапазон выходного напряжения составляет от 9 до 72 В с абсолютным максимумом 80 В. Выходная мощность зависит от номиналов MOSFET. Может варьироваться от одного до сотен ватт

Загрузить эту статью в формате .PDF
Файлы этого типа включают графику и схемы высокого разрешения.

Во время работы LT4320 считывает входящий сигнал переменного напряжения и плавно включает соответствующую пару полевых МОП-транзисторов для каждого полупериода (см. рисунок).

Замена кремниевых выпрямительных диодов в двухполупериодном мосту полевыми МОП-транзисторами N-типа устраняет падение напряжения V_f в каждой проводящей паре. Последствия повышения эффективности не являются тривиальными. Для этого компания Linear Technology представила первую микросхему контроллера, которая выполняет задачу синхронизации полевых МОП-транзисторов с линией питания. Чтобы обеспечить управление затвором полевых МОП-транзисторов, в него встроен зарядный насос, включая конденсаторы.

Замена обычных диодов мостового выпрямителя полевыми МОП-транзисторами устраняет неизбежное прямое падение напряжения 0,6 В на кремниевых диодах (V_f) и связанные с этим тепловые эффекты. Для полевого МОП-транзистора потери V_ds(on) могут быть намного ниже. Linear говорит, что типичным преимуществом является сокращение потерь в 10 раз.

Компания указывает на некоторые менее очевидные преимущества дизайна. Например, в приложениях Power over Ethernet (PoE) нижний предел рабочего диапазона 9 В позволяет использовать настенные адаптеры 12 В в качестве источника питания. Кроме того, спецификация входного линейного напряжения от постоянного тока до 600 Гц охватывает мировые стандарты 50 и 60 Гц и шины переменного тока 400 Гц для самолетов. Возможны более высокие частоты в зависимости от размера полевого МОП-транзистора.

Диапазон рабочих температур от –40°C до 85°C. Варианты корпусов включают восьмиконтактный двойной плоский корпус без выводов размером 3 на 3 мм (DFN) и 12-выводной мини-корпус малого размера (MSOP) с увеличенным расстоянием между высоковольтными контактами. Цена начинается с 2,95 доллара США.

Резервуарные конденсаторы используются для сглаживания необработанной формы выпрямленного сигнала в источнике питания. Важно выбрать правильный конденсатор с правильным номиналом и номинальным током пульсаций.

В источнике питания, будь то линейный источник питания или импульсный источник питания, использующий источник питания переменного тока и диодные выпрямители, необработанный выпрямленный выходной сигнал обычно сглаживается с помощью накопительного конденсатора перед подачей на любые регуляторы или другие подобные устройства. электронная схема.

Алюминиевые электролитические конденсаторы идеально подходят для использования в качестве сглаживающих конденсаторов, поскольку многие электролиты способны обеспечить достаточно высокую емкость и выдерживать уровень пульсаций тока, необходимый для сглаживания формы волны.

По сути, схема сглаживания заполняет основные провалы в необработанном выпрямленном сигнале, чтобы схема линейного регулятора или импульсного источника питания могла работать правильно. Они изменяют форму волны от той, которая изменяется от нуля до пикового напряжения в течение цикла входящей формы волны мощности, и изменяют ее на такую, в которой изменения намного меньше. По сути, они сглаживают форму волны, отсюда и название.

Поскольку сглаживающие конденсаторы используются как в источниках питания с линейной стабилизацией, так и в импульсных источниках питания, они составляют важную часть многих электронных схем.

Двухполупериодный выпрямитель со сглаживающим конденсатором

Основы сглаживания конденсаторов

Конденсаторное сглаживание используется для большинства типов источников питания, будь то линейный регулируемый источник питания, импульсный источник питания или даже просто сглаженный и нерегулируемый источник питания.

Типичный электролитический конденсатор, используемый для сглаживания.

Необработанный постоянный ток, подаваемый диодным выпрямителем сам по себе, будет состоять из серии полусинусоид с напряжением, изменяющимся от нуля до √2 среднеквадратичного напряжения (без учета диодных и других потерь).

Форма сигнала такого рода не будет использоваться для питания цепей, потому что любые аналоговые схемы будут иметь огромный уровень пульсаций, наложенных на выход, а любые цифровые схемы не будут работать, потому что питание будет отключаться каждые полпериода.

Сглаживание конденсатора обеспечивает правильную работу следующих ступеней линейного регулируемого источника питания или импульсного источника питания.

Для сглаживания выходного сигнала выпрямителя используется накопительный конденсатор, который размещается параллельно выходу речитатора и параллельно нагрузке.

Сглаживание работает, потому что конденсатор заряжается, когда напряжение от выпрямителя становится выше напряжения конденсатора, а затем, когда напряжение выпрямителя падает, конденсатор обеспечивает требуемый ток за счет накопленного заряда.

Таким образом, конденсатор может обеспечивать заряд, когда он недоступен от выпрямителя, и, соответственно, напряжение изменяется значительно меньше, чем если бы конденсатор отсутствовал.

Сглаживание конденсатора не обеспечит полной стабильности напряжения, всегда будут некоторые колебания напряжения. На самом деле, чем выше емкость конденсатора, тем лучше сглаживание, а также чем меньше потребляемый ток, тем лучше сглаживание.

Сглаживание действия накопительного конденсатора

Следует помнить, что единственный путь разряда конденсатора, кроме внутренней утечки, - через нагрузку на выпрямитель/систему сглаживания. Диоды предотвращают обратный ток через трансформатор и т. д.

Еще один момент, о котором следует помнить, заключается в том, что сглаживание конденсатора не дает какой-либо формы регулирования, и напряжение будет варьироваться в зависимости от нагрузки и любых изменений входного сигнала.

Стабилизация напряжения может обеспечиваться линейным стабилизатором или импульсным источником питания.

Значение сглаживающего конденсатора

Выбор емкости конденсатора должен соответствовать ряду требований. В первом случае значение должно быть выбрано таким образом, чтобы его постоянная времени была намного больше временного интервала между последовательными пиками выпрямленного сигнала:

Сглаживание пульсаций напряжения конденсатора

Поскольку на выходе выпрямителя, использующего схему сглаживающего конденсатора, всегда будет некоторая пульсация, необходимо иметь возможность оценить приблизительное значение. Слишком большое значение конденсатора приведет к дополнительным затратам, размеру и весу, а заниженное значение приведет к ухудшению производительности.

Размах пульсаций на выходе сглаживающего конденсатора источника питания (полная волна)

На диаграмме выше показаны пульсации для двухполупериодного выпрямителя со сглаживанием конденсатора. Если бы использовался однополупериодный выпрямитель, половина пиков отсутствовала бы, а пульсации были бы примерно в два раза выше напряжения.

Для случаев, когда пульсации малы по сравнению с напряжением питания, что почти всегда бывает, можно рассчитать пульсации, зная условия цепи:

Двухполупериодный выпрямитель

Полупериодный выпрямитель

Эти уравнения обеспечивают более чем достаточную точность. Хотя разряд конденсатора для чисто резистивной нагрузки носит экспоненциальный характер, неточность, вносимая линейным приближением, очень мала при низких значениях пульсаций.

Стоит также помнить, что вход регулятора напряжения представляет собой не чисто резистивную нагрузку, а нагрузку постоянного тока. Наконец, допуски электролитических конденсаторов, используемых для сглаживающих цепей выпрямителей, велики - в лучшем случае ± 20%, и это скроет любые неточности, вносимые допущениями в уравнениях.

Пульсирующий ток

Двумя основными характеристиками конденсатора являются его емкость и рабочее напряжение. Однако для приложений, где могут протекать большие уровни тока, как в случае сглаживающего конденсатора выпрямителя, важен третий параметр — его максимальный пульсирующий ток.

Пульсирующий ток не просто равен току питания. Есть два сценария:

Ток разрядки конденсатора

Более короткое время зарядки приводит к очень высоким уровням пикового тока, поскольку сглаживающий конденсатор должен поглотить заряд, достаточный для периода разрядки, за очень короткое время.

Сети сглаживания сечения Pi

В некоторых приложениях линейный регулятор напряжения не используется, может потребоваться улучшенная форма плавного регулятора. Этого можно добиться, используя два конденсатора и последовательную катушку индуктивности или резистор.

Подход со сглаженным питанием используется в некоторых высоковольтных системах и в некоторых других специализированных областях, но он не так распространен, как источники питания с линейной стабилизацией и импульсные источники питания, которые обеспечивают гораздо лучшее регулирование и сглаживание.

Этот подход также можно увидеть во многих старинных беспроводных устройствах, где использование источника питания с линейной регулировкой было невозможно.

Фильтр сглаживания сечения пи

Есть два варианта системы сглаживания π-сечений. С двумя конденсаторами между линией и землей последовательный элемент был либо катушкой индуктивности, либо резистором. Катушка индуктивности стоила намного дороже и давала лучшую производительность, но резистор был гораздо более дешевым вариантом, хотя и рассеивал больше энергии.

Сглаживающие конденсаторы являются важными элементами как линейных, так и импульсных источников питания, поэтому они широко используются.

При выборе накопительного конденсатора для сглаживающих применений в источнике питания важно не только значение емкости с точки зрения обеспечения требуемого снижения напряжения пульсаций, но также очень важно убедиться, что номинальный ток пульсаций конденсатора не превышен. Если потребляется слишком большой ток, конденсатор нагревается и срок его службы сокращается, а в крайних случаях он может выйти из строя, иногда с катастрофическими последствиями.

Читайте также: