» » » Доработанный вариант малошумящего двухполярного источника питания

 
 
 
26

Доработанный вариант малошумящего двухполярного источника питания

Разместил MVV 15 марта 2016. Просмотров: 14 875

Здравствуйте, коллеги!
Размещаю дополнение к статье «Малошумящий двухполярный блок питания для высокочувствительных устройств».

Рис. 1. Принципиальная схема модернизированного варианта блока питания


Учтены замечания и пожелания, высказанные при обсуждении конструкции из статьи, а также информация из [Л1].
В диодном мосте VD1 – VD4 установлены диоды Шотки. Узлы стабилизаторов и умножителей емкости поменяны местами.

Узлы умножителей емкости пришлось доработать, для улучшения качества стабилизации введены параллельные стабилизаторы R5, DA3 и R6, DA4.

Предлагаемый вариант двухполярного источника питания обладает немного лучшими характеристиками по подавлению помех (–95 дБВ против –93 дБВ) и поддерживает концепцию блоков питания без отрицательных обратных связей [Л2], что должно привлечь внимание любителей–аудиофилов.

Требуемые выходные напряжения (±15 В) устанавливаются под нагрузкой подбором сопротивлений резисторов R7 и R9.

Источники

Л1. Hageman Steve. Простые схемы снижают уровень шумов стабилизаторов напряжения // РадиоЛоцман, 2016, февраль, с. 66 – 70.
Л2. Nehan Andy. No feedback voltage regulators // AudioXpress, 2010, №1.
Владимир Мосягин (MVV)
Россия, Великий Новгород
Профиль MVV
Радиолюбительством увлекся с пятого класса средней школы.
Специальность по диплому — радиоинженер, к.т.н.

Автор книг «Юному радиолюбителю для прочтения с паяльником», «Секреты радиолюбительского мастерства», соавтор серии книг «Для прочтения с паяльником» в издательстве «СОЛОН-Пресс», имею публикации в журналах «Радио», «Приборы и техника эксперимента» и др.
 

Понравилось? Палец вверх!

  • всего лайков: 78

Поделись с друзьями!

Связанные материалы:


Схема на Датагоре. Новая статья Входной буфер и регулятор уровня громкости для УМЗЧ. Часть 1... В усилителях мощности звуковой частоты (УМЗЧ), выполненных по схеме инвертирующего усилителя...
Схема на Датагоре. Новая статья Светодиодная гирлянда для маленькой ёлочки. Update 1, с печатной платой... Здравствуйте, датагорцы! Решил собрать схему из статьи "Светодиодная микрогирлянда для маленькой...
Схема на Датагоре. Новая статья Библиотеки Diptrace +3D. Светодиоды LED 3-5mm... Предлагаю согражданам датагорцам мою новую библиотеку компонентов DipTrace, включая корпуса и...
Схема на Датагоре. Новая статья Малошумящий двухполярный блок питания для высокочувствительных устройств... Делюсь с читателями простой и в то же время удачной конструкцией двухполярного блока питания,...
Схема на Датагоре. Новая статья По следам публикации - переделка ATX-блока питания... Прислал Станислав, staskaaa[at]gmail.com Добрый день! Спасибо за интересный и познавательный сайт....
Схема на Датагоре. Новая статья Микроконтроллерный регулятор мощности - 2... Учитывая замечания и предложение, поступившие в мой адрес после публикации статьи...
Схема на Датагоре. Новая статья Электропривод постоянного тока (дополнение)... Уважаемые коллеги! Написать эту статью побудила меня рецензия Владимира (hgm0) на мою разработку...
Схема на Датагоре. Новая статья Современные радиотехнические конструкции. Маленькие помощники. М. Г. Майоров... Издательство: Солон-Пресс Год издания: 2004 Страниц: 192 В этой книге рассмотрен ряд устройств,...
Схема на Датагоре. Новая статья Экспериментальная электроника, два тома. Балахничев И.Н.... Экспериментальная электроника. Балахничев И.Н., Ровдо А.А., Дрик А.В. Два тома. Книга содержит...
Схема на Датагоре. Новая статья ЖК и ЭЛТ телевизоры. Регулировка и ремонт... ЖК и ЭЛТ телевизоры. Регулировка и ремонт Серия «Ремонт» №105. Приложение к журналу «Ремонт &...
Схема на Датагоре. Новая статья Силовая электроника. От простого к сложному. Семенов Б.Ю. 2005... Почитай, друг! Почерпнешь из этой книги что-нибудь интересное, новое, а может освежишь в памяти...
Схема на Датагоре. Новая статья LM317, LM337, TL431, КР142ЕН15 Стабилизированные двухполярные блоки питания ±15В для предварительных усилителей... Автор: mugs@mail.ru Представлены 3 схемы высококачественных стабилизированных двухполярных блоков...
  1. <

    Yamazaki

    Сергей Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 1 от 15 марта 2016 18:16.
    Ответить
    • С нами с 2.07.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 156 комментариев
    • 6 публикаций
     
    Владимир, а сравнительные измерения шума первого и второго варианта проводились? Че-то меня смущают TLки 431 no

  2. <

    MVV

    Владимир Мосягин Читатель Датагора
    • Автор
    Комментарий # 2 от 15 марта 2016 18:39.
    Ответить
    • С нами с 21.09.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 192 комментария
    • 43 публикации
     
    Сергей, конечно, сам по себе параллельный стабилизатор является источником заметного шума, однако в данной схеме хорошо уменьшаются как шумы источника питания, так и TL431.

  3. <

    arser62

    Сергей Читатель Датагора
    • Кандидат
    Комментарий # 3 от 17 марта 2016 01:29.
    Ответить
    • С нами с 27.11.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 3 комментария
    • 0 публикаций
     
    Максимальный ток зависит от DA1 И DA2 ?.. и можно ли поставить другие ?

  4. <

    MVV

    Владимир Мосягин Читатель Датагора
    • Автор
    Комментарий # 4 от 17 марта 2016 16:56.
    Ответить
    • С нами с 21.09.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 192 комментария
    • 43 публикации
     
    Предлагаемые схемы обеспечивают выходной ток до 400 мА (определяется трансформатором Т1), что достаточно для большинства схем предварительного усиления (в том числе усилителей для наушников, работающих в классе А).

    Для каких применений требуются повышенные токи нагрузки?

    Повышение токов нагрузки свыше указанного значения, по сути, требует новой разработки, т.к. должно учитываться наличие достаточного падения напряжения как на стабилизаторах напряжения DA1, DA2, так и на схемах умножителей емкости с параллельными стабилизаторами.

    Микросхемы стабилизаторов напряжения LM317/LM337 можно попробовать заменить на 7818/7918, а также применить схему на дискретных элементах, состоящую из мощного полевого транзистора (регулирующий элемент), операционного усилителя и стабилитрона.

  5. <

    ARKE

    Максим Читатель Датагора
    • Меценат
    Комментарий # 5 от 10 октября 2016 14:36.
    Ответить
    • С нами с 29.02.2016
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 5 комментариев
    • 0 публикаций
     
    Прошу прощения, а с какой целью используется цепь HL1,R13/HL2,R14? Или это только индикация наличия напряжения?

  6. <

    MVV

    Владимир Мосягин Читатель Датагора
    • Автор
    Комментарий # 6 от 14 октября 2016 00:59.
    Ответить
    • С нами с 21.09.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 192 комментария
    • 43 публикации
     
    Максим, HL1, R13 и HL2, R14 - разрядные цепочки, плюс, как вы указали, служат для индикации выходных напряжений.

  7. <

    SuperAlex

    Александр Читатель Датагора
    • Кандидат
    Комментарий # 7 от 30 ноября 2016 16:21.
    Ответить
    • С нами с 21.03.2012
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 11 комментариев
    • 0 публикаций
     
    Подскажите, есть ПП доработанного варианта схемы?

  8. <

    Datagor

    Игорь Котов Читатель Датагора
    • Главный редактор
    Комментарий # 8 от 30 ноября 2016 17:24.
    Ответить
    • С нами с 25.02.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 2 067 комментариев
    • 273 публикации
     
    Очень правильный вопрос! handshake

  9. <

    VNN84

    Николай Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 9 от 16 января 2017 16:02.
    Ответить
    • С нами с 9.03.2010
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 11 комментариев
    • 0 публикаций
     
    Владимир, каким образом производились измерения уровня шумов? Можно посмотреть на спектр?

  10. <

    VNN84

    Николай Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 10 от 21 января 2017 03:02.
    Ответить
    • С нами с 9.03.2010
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 11 комментариев
    • 0 публикаций
     
    Владимир, даташит на 431 говорит о том, что больше 1 ... 5 мкф параллельно шунту ставит нельзя. Появляется нестабильность работы. У Вас же 470 мкф! Прокомментируйте, пжл.

  11. <

    Datagor

    Игорь Котов Читатель Датагора
    • Главный редактор
    Комментарий # 11 от 21 января 2017 11:16.
    Ответить
    • С нами с 25.02.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 2 067 комментариев
    • 273 публикации
     
    Цитата: VNN84
    даташит на 431 говорит о том, что больше 1 ... 5 мкф параллельно шунту ставит нельзя. Появляется нестабильность работы. У Вас же 470 мкф! Прокомментируйте, пжл.
    Николай, комментировать фантазии мы не будем. В даташите ничего такого нет.
    Дайте скриншот из документации, номер версии и страницу, где вы это прочитали.

    Я знаю о TL431 совсем другое.
    Using capacitance less than 0.01 uF or greater than 2.2 uF would not oscillate with a typical device.
    ...
    Robust protection from oscillation requires phase margin for all samples across temperature so the recommend capacitance is less than 1/10 of the left boundary line or greater than 10 times the right boundary line.
    For the example, the recommended range is less than 1 nF or greater than
    22 uF.
    Производитель говорит об опасном диапазоне 0,01-2,2 мкФ при выборе нагрузочной ёмкости. Лучше совсем без конденсатора, чем такой.
    22 мкФ - выбор с некоторым запасом по стабильности. Ёмкость больше можно ставить исходя из чисто экономических соображений. Хуже точно не будет.
    Поэтому для себя-любимых мы ставим 470 мкф.

    Полезный документ по теме:
    Application note SLVA482 "Understanding Stability Boundary Conditions Charts in TL431, TL432 Data Sheet"

  12. <

    VNN84

    Николай Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 12 от 24 января 2017 14:02.
    Ответить
    • С нами с 9.03.2010
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 11 комментариев
    • 0 публикаций
     
    Игорь, даташит
    http://www.ti.com/lit/ds/symlink/tl431.pdf

    Рис.16 (Figure 16).

    Наверно я ошибся, там наоборот нарисованы площади нестабильности yes
    Тем не менее, спасибо за разъяснение.

  13. <

    Datagor

    Игорь Котов Читатель Датагора
    • Главный редактор
    Комментарий # 13 от 24 января 2017 15:29.
    Ответить
    • С нами с 25.02.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 2 067 комментариев
    • 273 публикации
     
    Цитата: VNN84
    Наверно я ошибся, там наоборот нарисованы площади нестабильности yes
    Николай, именно так.
    Рад, что вы разобрались.

  14. <

    klistrod

    Аноним Читатель Датагора
    • Кандидат
    Комментарий # 14 от 14 февраля 2017 23:29.
    Ответить
    • С нами с 1.04.2015
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 1 комментарий
    • 0 публикаций
     
    Как получить выходное напряжение 12 В?

  15. <

    MVV

    Владимир Мосягин Читатель Датагора
    • Автор
    Комментарий # 15 от 4 марта 2017 08:39.
    Ответить
    • С нами с 21.09.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 192 комментария
    • 43 публикации
     
    Поставьте R7=R9=12 кОм.

  16. <

    e_demin

    Евгений Читатель Датагора
    • Меценат
    Комментарий # 16 от 30 марта 2017 14:32.
    Ответить
    • С нами с 27.07.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 2 комментария
    • 0 публикаций
     
    Цитата: SuperAlex
    Подскажите, есть ПП доработанного варианта схемы?

    Поддержу вопрос

  17. <

    tlimb

    Николай Читатель Датагора
    • Гражданин
    Комментарий # 17 от 12 апреля 2017 10:34.
    Ответить
    • С нами с 19.03.2009
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 4 комментария
    • 0 публикаций
     
    Спасибо. Хороший блок питания. Хотелось повторить, будьте любезны, выложите печатную плату. Успехов!

  18. <

    r-36m2

    Дмитрий Читатель Датагора
    • Меценат
    Комментарий # 18 от 7 июня 2018 14:42.
    Ответить
    • С нами с 27.02.2016
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 21 комментарий
    • 0 публикаций
     
    Здравствуйте!
    Применил данный фильтр для питания ФНЧ на AD823 после PCM2702.
    Нареканий нет, но прилично греются как стабы, так и транзисторы - градусов до 50-60.
    Ток-то мизерный. Так и должно быть или искать косяк в монтаже?

  19. <

    Datagor

    Игорь Котов Читатель Датагора
    • Главный редактор
    Комментарий # 19 от 7 июня 2018 16:05.
    Ответить
    • С нами с 25.02.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 2 067 комментариев
    • 273 публикации
     
    Какое у вас напряжение на входе стабилизаторов?
    Сколько Вольт падает на блоке (вход—выход)? Чем больше — тем горячее.

  20. <

    r-36m2

    Дмитрий Читатель Датагора
    • Меценат
    Комментарий # 20 от 7 июня 2018 22:14.
    Ответить
    • С нами с 27.02.2016
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 21 комментарий
    • 0 публикаций
     
    Приходит на фильтр 16 переменки. После моста 21,5 постоянки. На стабе падает 2 Вольта, на транзисторе падает 7 Вольт. На выходе фильтра 12,5 Вольт.
    Ток покоя ad823 - 7 мА.
    В открытом корпусе стаб и транзистор около 40-45 градусов. С закрытой крышкой нагреваются до 60. Жарковато.

  21. <

    MVV

    Владимир Мосягин Читатель Датагора
    • Автор
    Комментарий # 21 от 8 июня 2018 13:46.
    Ответить
    • С нами с 21.09.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 192 комментария
    • 43 публикации
     
    Дмитрий, давайте разберемся с вашей реализацией блока питания.
    На вторичной обмотке трансформатора переменное напряжение 16 В, следовательно на конденсаторе фильтра после моста получаем U(C5)=16*sqrt(2)*0,95=21,5 В.

    Напряжение на выходе микросхемы DA1: U(DA1)=19,6 В, напряжение вход-выход микросхемы DA1 составит 21,5-19,6=1,9 В. Маловато будет.

    Для надежной работы стабилизатора необходимо, чтобы напряжение вход-выход микросхемы составляло 3-4 В. Поэтому поставьте R1=1,3 кОм, R3=100 Ом; при этом на выходе микросхемы будет напряжение U(DA1)=17,6 В.

    В вашем случае Uвых=12,5 В; падение напряжения на транзисторе VT1 составит Uкэ(VT1)=17,6-12,5=5,1 В, а напряжение на катоде микросхемы DA3 составит: U(DA3)=12,5+1,4=13,9 В.

    Мощность, рассеиваемая на стабилизаторе DA1, составит: P(DA1)=(21,5-17,6)*(12,6+7,3+4+7)=120 мВт; мощность на транзисторе VT1: P(VT1)=(17,6-12,5)*(4+7)=56 мВт.

    Здесь 12,6 мА - ток через делитель R1, R3; 7,3 мА - ток через резистор R5; 4 мА - ток через светодиод HL1; 7 мА - заявленный вами ток, потребляемый микросхемой AD823.

    Рассчитанные мощности, рассеиваемые на DA1 и VT1, не должны приводить к сильному нагреву радиаторов (они должны быть чуть теплые, либо теплые).

    Пользуясь приведенными выше выкладками разберитесь с вашим случаем. По большому счету, нагрев 60 градусов также нельзя считать значительным, при соответствующем токопотреблении это нормально.

  22. <

    MVV

    Владимир Мосягин Читатель Датагора
    • Автор
    Комментарий # 22 от 8 июня 2018 13:54.
    Ответить
    • С нами с 21.09.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 192 комментария
    • 43 публикации
     
    По поводу печатной платы (комментарии #7, 8, 16 и 17) - она ждет своего часа на портале.

  23. <

    r-36m2

    Дмитрий Читатель Датагора
    • Меценат
    Комментарий # 23 от 8 июня 2018 15:04.
    Ответить
    • С нами с 27.02.2016
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 21 комментарий
    • 0 публикаций
     
    Спасибо за подробный ответ!
    Перепроверю номиналы и после праздников отправлюсь в город за деталями.
    О результатах отпишусь.
    Подскажите, пожалуйста, целесообразно ли питать от данного фильтра ОУ выходного ФНЧ ЦАП и одновременно УНЧ для наушников по схеме JLH или на TPA6120?
    Может, нужно как-то разделить питание потребителей дополнительными элементами (RC) или для УНЧ собрать отдельный фильтр?

  24. <

    MVV

    Владимир Мосягин Читатель Датагора
    • Автор
    Комментарий # 24 от 9 июня 2018 08:54.
    Ответить
    • С нами с 21.09.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 192 комментария
    • 43 публикации
     
    Дмитрий, кроме фильтра ЦАП можно питать и другие устройства с постоянным током потребления. Например, наушниковый усилитель JLH этому требованию удовлетворяет (выходной каскад работает в классе "А").

    Во избежание получения замкнутых контуров общих проводников питание фильтров ЦАП можно отделить RC-цепочками, установленными на плате фильтров.

  25. <

    r-36m2

    Дмитрий Читатель Датагора
    • Меценат
    Комментарий # 25 от 9 июня 2018 11:31.
    Ответить
    • С нами с 27.02.2016
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 21 комментарий
    • 0 публикаций
     
    Спасибо! А как ее рассчитать?
    1 Ом/47 мкф+0,1 мкф подойдет или побольше сопротивление взять?

  26. <

    MVV

    Владимир Мосягин Читатель Датагора
    • Автор
    Комментарий # 26 от 9 июня 2018 13:03.
    Ответить
    • С нами с 21.09.2011
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 192 комментария
    • 43 публикации
     
    Дмитрий, по-простому можно прикинуть так. Выбираем сопротивление резистора исходя из допустимого падения напряжения. Предположим, что потребляемый каскадом ток не превышает 10 мА, допустимо падение напряжения не более 0,5 В.

    Получаем сопротивление резистора 0,5/10=0,05 кОм=50 Ом. Выбираем резистор 47 Ом.
    Далее определяемся с частотой среза нашего ФНЧ, выберем, например fc=50 Гц.
    Получаем величину емкости конденсатора С=1/(2*П*50*47)=68*10^-6 Ф=68 мкФ.
    Параллельно оксидному конденсатору добавляем пленку 0,1 мкФ.

  27. <

    r-36m2

    Дмитрий Читатель Датагора
    • Меценат
    Комментарий # 27 от 9 июня 2018 15:55.
    Ответить
    • С нами с 27.02.2016
    • Ушёл в реал Пользователь offline
    • 21 комментарий
    • 0 публикаций
     
    Поскольку электролиты 47 мкф Panasonic FM уже стоят на плате ФНЧ, а новые ждать не менее 3 недель, то резистор RC-цепочки поставлю 68 Ом. Таким образом, падение при 10 мА составит 0,68 В, а при 7 мА - 0,5 В, что вполне допустимо. В крайнем случае, компенсировать падение можо подбором резисторов R7, R9 фильтра питания.
    Большое спасибо за помощь!

Добавление комментария


Налетай! Паяльники, станции, жала с доставкой
  • smilelolbyewinkyahoocoollaughing
    crazybadcryingsadirefulsickstraight
    ballooncakegooddrinksmailbombsun
    nightrainstarscolddashguitar-manhandshake
    musicnegativenopardonshoksleepunknown
    wackoyawnblushbullyhashsmokingwhew
Скопируйте текст вашего комментария на случай неверного ответа на контрольный вопрос.