Импульсные блоки питания усилителей мощности звуковой частоты

УДК 621.374

ИМПУЛЬСНЫЕ БЛОКИ ПИТАНИЯ

усилителей мощности звуковой частоты

М. Ю. Сакович

Научный руководитель: Г. А. Михальцевич

Импульсные блоки питания (ИБП) позволяют значительно уменьшить энергопотребление устройством, уменьшить его вес и внешние размеры [1,2].

Первоначальное распространение ИБП в бытовой радиоаппаратуре получили преимущественно в телевизионных приемниках (ТВ), в дальнейшем — в видеомагнитофонах (ВМ) и другой видеоаппаратуре, что объясняется в основном двумя причинами. Во-первых, чувствительность ТВ и ВМ к помехам, создаваемыми импульсными блоками питания значительно ниже, чем, например, аппаратуры звуковоспроизведения, особенно высококачественного. Во-вторых, ТВ и ВМ отличаются относительным постоянством и сравнительно небольшой величиной (10...120 Вт) мощности, потребляемой в нагрузке. В нынешнее время, благодаря разработке и появлению в продаже мощных и высоковольтных биполярных, полевых и IGBT транзисторов и специализированных микросхем для управления ими, импульсные источники питания стали широко использоваться в современной радиоэлектронной аппаратуре.

Несмотря на большое разнообразие схем ИБП, наибольшее распространение в телевизионной аппаратуре и блоках питания компьютеров получила следующая схема. Выпрямленное напряжение сети питает однотактный автогенератор, нагрузкой которого является импульсный трансформатор с вторичными выпрямителями, от которых питаются все потребители. Автогенератор выполнен по схеме с глубокой индуктивной положительной обратной связью. Транзистор автогенератора работает в ключевом режиме. Когда транзистор открыт, происходит накопление энергии в импульсном трансформаторе, когда закрыт – энергия отдается в нагрузку.

Функциональная схема ИБП представлена на рис.1.

Ее функциональными основными узлами являются сетевой выпрямитель Р со сглаживающим емкостным фильтром , ключевой преобразователь напряжения (автогенератор) с импульсным трансформатором, устройство управления (контроллер) с цепью обратной связи и вторичный выпрямитель импульсных напряжений VD1, С1.

Такой принцип работы ИБП позволяет получить малый уровень помех для питаемых им потребителей и малое излучение в пространство помех. Недостатком такой схемы является то, что он рассчитывается на относительно постоянную, среднюю потребляемую от него мощность.

Мощные эстрадные усилители звуковой частоты потребляют изменяющуюся мощность от единиц Вт до несколько сот Вт и выше и, поэтому данная функциональная схема на рис.1 становиться не всегда пригодной.

Двухтактные преобразователи позволяют получать большую выходную мощность, чем однотактные преобразователи при высоком КПД.

Способом подключения ключевых транзисторов к трансформатору, здесь различают три схемы: так называемую полумостовую (рис. 2, а), мостовую (рис. 2, б) и с первичной обмоткой, имеющей отвод от середины (рис. 2, в). На сегодняшний день наибольшее распространение получил полумостовой преобразователь. Для него необходимы два транзистора с относительно невысоким максимальным