«Карманный» УМЗЧ для высокоомных наушников и подробно об импульсном БП

«Карманный» УМЗЧ для высокоомных наушников.
И немного размышлений про блок питания.
По просьбам трудящихся здесь чуть больше про БП, чем про звук.
Идея для воплощения в железе этого проекта родилась из-за несовершенства конструкции одного ноутбука…
При подключении к ноуту наушников, встроенные динамики почему-то не отключались, и при нормальной громкости окружающие вынуждены были слушать «HI-END по-китайски» на 3х-сантиметровых динамиках…
Соответственно задача стояла такая – сделать легкий и компактный усь, естественно на лампах.
Идеалом было бы использовать стержневые лампы – но под рукой их не оказалось, и поэтому остановился на пальчиковых.
Была выбрана классическая схема на 6Н1П+6П14П+ТВЗ-1-9.
Но потом решил попробовать 6П1П…
Что-то не много про нее написано отзывов, да и цоколевка не совпадает с 6П14П, а посему назад дорги уже не будет!

ТВЗ-1-9 доработал по рекомендациям профессионалов.
Домотал поверх еще одну вторичку из 91 витка и железо собрал с зазором из одного слоя кальки, после чего трансы сварил в парафине.
Блок питания классический, по отработанной мной технологии на SG3525.

Теперь хочу сделать отступление и немного больше рассказать про ИБП.
А то ведь люди скажут – зациклился на этой 3525, и все…
Все свои ИБП я делаю на базе и из деталей компьютерных БП, которые либо умерли, либо еще живы, но не держат заявленных характеристик для нормальной работы компа.
В основном все блоки собраны на микросхеме TL494, она же КА7500…
Неплохая микра, доступная и дешевая, но требует много обвязки, а также дополнительной схемы раскачки выходных транзисторов. Это либо ключи на транзисторах, либо драйвер, типа IR2112. А SG3525 уже имеет встроенный драйвер, что позволяет нагружать ее сразу на согласующий транс. Есть еще UC3825, но ее цена меня пока очень смущает, особенно в сравнении с 3525…
Также можно использовать IR2153, там вообще все просто, но нет стабилизации выходных напряжений, что лично для меня не просто минус, а вещь недопустимая…
Лампы то жалко, если что пойдет вразнос!
Да и не хочется усложнять и без того непростую конструкцию.
Использование MOSFET-ов в качестве силовых ключей имеет ряд преимуществ, которые уже не раз описаны в литературе и не требуют обсуждения.
Теперь по схеме и конструкции БП.
Основа – компьютерный БП формата АТХ, мощностью не менее 400Вт.
Использую всю входную часть, фильтры, мост, емкости, трансформаторы и радиаторы.
От себя добавляю ШИМ, полевики и обвязку…
Трансы разбираю, вскипятив их в течении 30-40 минут, а потом аккуратно разобрав.
Следует помнить, что горячий феррит очень хрупкий, поэтому разбирать надо очень осторожно. Я заворачиваю его в полотенце, чтоб не обжечься и потихоньку вынимаю сердечник.
Понадобится силовой и согласующий трансы, транс от дежурки не беру, он с зазором и мне не подходит.
Далее все с них сматываю и наматываю в таком порядке:
Силовой:
1-2 20 витков ПЭВ-2 0,8мм
5-6-7 5+5 витков «косичкой» из 3-4 проводов ПЭВ-2 0,8
Середину вывожу вверх, как это сделано в оригинале БП, и припаиваю отдельно на плату.
8-9 75-85 витков 0,315 провода
Эту обмотку можно мотать двумя проводами или МГТФ-ом, главное, чтоб поместилось на каркасе.
3-4 20 витков ПЭВ-2 0,8мм
Это данные для компьютеного транса, который есть в любом БП на 400-500 «китайских» ватт. Если транс меньше, и все туда не лезет, можно использовать кольцо, но тогда придется изменить число витков.
У меня, к примеру, на безымянном кольце 49х31х19 (мерил линейкой +/- могу ошибиться) получилось минимально 70 витков первички, при которых блок работал, а не уходил наглухо в защиту.
Число витков 8-9 подбираю по месту, чтоб поточнее подобрать анодное в нужном мне интервале.
При этом числе витков получается 260 – 330В (сильно от нагрузки и от транса зависит).
Между первичками и вторичками обязательно кладу хорошую изоляцию.
Согласующийтранс мотаю в два приема – сначала 5-6 в количестве 80-100 витков, потом 1-2 и 3-4 в два провода, также 80-100 витков.
Нужно получить на затворах мосфетов меандр 10-12 в, а лучше больше, подняв напряжение питания SG3525 до 20-25В (до 40 по даташиту)
Если будет меньше – пойдут сквозные токи и мосфеты погибнут смертью храбрых…
И фазировку 1-2 и 3-4 тоже нужно точно соблюдать.
На схеме в красном квадрате – дежурка для питания ШИМ на микросхеме ТОР200, на 12В, по типовой схеме. По ней есть расчеты и описания в сети. Но можно не заморачиваться и поставить маленький транс на 12-15В.
У меня просто БП с ней оказался под рукой и я ее использовал без переделок.
Маленькое уточнение: можно и отказаться от этого маленького транса, но тогда ШИМ придется оставить на «горячей» стороне БП, что по моему лично опыту не безопасно, требует схем ограничения на мощных стабилитронах и полную переделку всего БП.
Но я за надежность, пусть даже в ущерб простоте.
TR2 – токовый транс для защиты БП от перегрузок любой конструкции.
Можно сделать на небольшом кольце, намотав на него 100-200 витков и пропустив через центр провод из цепи силового транса.
Можно не ставить, убрав всю его обвязку, но осторожность не помешает.
После намотки трансов пропитываю их лаком НЦ.

Первое включение провожу через лампочку 220В 150-200Вт.
Следует помнить, что нити накала ламп – это не компьютер и не сервер.
И в холодном виде их сопротивление близко к нулю.
Поэтому блок стартует практически с КЗ на выходе (что не каждый компьютерный БП может повторить без переделок)
Также не ставлю после анодного моста большую емкость. Она тоже в момент заряда создает КЗ, что приводит частенько к потере моста и силовых ключей…
10-22 мкФ достаточно…Потом все классно отфильтрует «дроссель» на VT3, так что тут я не беспокоюсь…
Если все стартануло , нет дыма и огня, а лампочка не горит в полный накал, значит вполне возможно, что оно заработало и можно вешать реальную нагрузку.
Резистором R12 выставляю 6,3В, а резистором R28 необходимое мне анодное напряжение. Анодное «ставлю» через 3-4 минуты после прогрева ламп и «устаканивания» режимов.

На прогоне выясняю, что ощутимо греется радиатор с силовыми ключами, поэтому немного понижаю частоту ШИМ, заменив емкость С16 на 4700пФ.


И вот собрал корпус и начал слушать…

Но что-то не так…
И звук чистый и фона нет, но и низов тоже нет!
Точнее они есть, но как будто специально срезаны…
Игра с заменой ламп и емкостей в цепи сигнала радости не принесла.
Взялся за осциллоскоп и получил ручкой граблей по фейсу…
«Это же Бубльгум!» звучала фраза кота в известном мультфильме.
Низа кончались сразу после ТВЗ-1-9…
Причем где-то от 120Гц уже ощущался спад…
Ну в принципе я это знал, но в порыве экстаза об этом забыл…
Как всегда слон оказался незаметным…
И я потерял интерес к этому усилителю почти на два месяца.
И только разрабатывая платы для КУБ-а вспомнил, что мои наушники на 250 Ом, и я могу, не мороча головы, избавиться от ТВЗ-1-9, поменяв только второй этаж!
Да и классическая схема есть на _ headwize.com

Ну сделать плату и собрать его было делом нескольких часов.


Сзади врезан вентилятор от БП на 80мм, подключенный к шине 6,3В, для улучшения температурного режима в корпусе, хотя кроме ламп и ключей не греется ничего.

Звук резко преобразился.
Появились долгожданные низы!
А самое главное, усилитель стал легким по весу, что слегка непривычно для ламповой конструкции…
И как при любой правильной сборке появились лишние детали!:)

Вот теперь лежит лишняя деталь и ждет своего применения или разбора на запчасти.

Все рекомендации по изготовлению ИБП мной проверены, испытаны на практике и реально работают в нескольких конструкциях.
Цель всех изысканий – сделать из известного материала конфету с минимальными затратами, а главное, с использованием деталей, которые есть везде, а не только в радиомагазинах больших городов.
Я не приводил здесь формул для расчетов трансформаторов, потому- что на практике очень сильно расчеты отличаются от реальных витков и размеров.
Данную схему можно использовать в любом УМЗЧ, где требуется мощность БП до 250Вт.
В этом устройстве

ИБП создает 7 напряжений: +280, +180, накал 2х 5Ц4С, накал всех остальных ламп и +12В на обдув, а также питание схемы индикации, которые до этого формировались двумя ТАН-ами и двумя ТН-ами…
Только вместо транса от компьютерного БП я применил ферритовое кольцо.

ЗЫ. Грядет модернизация РР на 6Н7С, с переводом его на импульсник.
Если интересно, могу сделать пошаговый отчет о препарировании компьютерного БП.
Да и раскачка «правой» 6Н7С там сделана интересно.

Файлы

Плата для 6П1П и блок питания в формате Sprint Layout 5.0
🎁6p1p.rar  36.99 Kb ⇣ 411

И тоже, но для 6Н6П
🎁6n6p.rar  36.57 Kb ⇣ 384

С уважением, Алексей.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации