Малошумящий двухполярный блок питания для высокочувствительных устройств

Делюсь с читателями простой и в то же время удачной конструкцией двухполярного блока питания, предназначенного для питания чувствительных устройств, таких как RIAA – корректоры, предварительные усилители, усилители для наушников и пр. Принципиальная схема была анонсирована в посте #7 форума Датагора при обсуждении корректора для проигрывателя виниловых дисков [1].

↑ Принципиальная схема блока питания

показана на рис. 1. Напряжение однофазной питающей сети ~220 В, 50 Гц по стандартному трехпроводному кабелю подается на трехконтактный разъем XP1 сетевого фильтра EMI FILTER, и с его выхода через предохранитель FU1 и выключатель питания SA1 на первичную обмотку силового трансформатора T1 (рис. 1, а).

Двухполярное питание осуществляется от двух вторичных обмоток сетевого трансформатора (2×18 В) со средней точкой (рис. 1, б). Мощность трансформатора должна быть не менее 12…15 Вт.

С целью снижения импульсных помех диоды выпрямительного моста зашунтированы конденсаторами С1…С4.

С фильтрующих конденсаторов С5, С6 питающее напряжение подается на активные сглаживающие фильтры, выполненные по схеме умножителей емкости на составных транзисторах VT1, VT2. Кроме функции «кондиционирования» питания данная схема играет роль устройства «мягкого» включения, задерживая подачу питания примерно на 12 с, тем самым предотвращает хлопки при включении и выключении усилителя.

Интегральные стабилизаторы DА1, DA2 формируют стабилизированное напряжение ±15 В. Резисторы R5, R7 (R6, R8 в отрицательном плече стабилизатора DA2) образуют внешний регулируемый делитель напряжения, с помощью которого устанавливают выходное напряжение стабилизатора:

где Iпот=50…100 мкА – собственный потребляемый ток микросхемы;
Uоп=1,25 В – опорное напряжение между выходом и управляющим выводом, поддерживаемое стабилизатором в рабочем режиме.

Следует заметить, что в отличие от стабилизаторов на фиксированное рабочее напряжение, регулируемые стабилизаторы не могут работать без нагрузки. Необходимо обеспечить некоторое минимальное значение выходного тока, равное 2,5…5 мА для маломощных регулируемых стабилизаторов и 5…10 мА – для мощных. Здесь такой нагрузкой служит делитель напряжения R5, R7 (R6, R8).

Конденсатор С13 (С14) служит для снижения пульсаций на выходе стабилизатора. Диоды VD2, VD4 (VD3, VD5) – защитные. Первый из них, диод VD2 (VD3), защищает от большого обратного напряжения со стороны нагрузки, способного вывести микросхему из строя, и возникающего при случайном замыкании входной цепи или отключении источника питания. Другой защитный диод – VD4 (VD5), защищает микросхему со стороны заряженного конденсатора С13 (C14). Диод разряжает С13 (C14) при аварийном замыкании выхода или входа стабилизатора.

Характеристики блока питания:
Выходное напряжение при токе нагрузки 250 мА, Uп=±15 В Уровень шума и помех, Uш=–93 дБВ

↑ Детали, сборка и тестирование блока питания

Кроме указанных на схеме резисторов, определяющих выходные напряжения стабилизаторов DA1 и DA2, можно поставить R5=R6=1,2 кОм; R7=R8=110 Ом.
Конденсаторы С1 – С4 я подбирал, причем важно не само значение емкости, а ее равенство для всех четырех конденсаторов.

На рис. 2 приведено размещение деталей на печатной плате блока питания. Я прикинул топологию размещения элементов, а мой племянник Алексей выполнил разводку в программе LayOut и последующую работу над ошибками.

Сначала монтируют малогабаритные детали: резисторы, конденсаторы С1-С4 и С11 – С18, диоды VD1 – VD5. Затем устанавливают оксидные конденсаторы С5 – С10, после чего транзисторы VT1, VT2 и микросхемы DA1, DA2, закрепленные на радиаторах с применением теплопроводной пасты (АЛСИЛ-3 или КПТ-8).

Последним запаивают трансформатор Т1, не забыв закрепить его на печатной плате двумя саморезами.
Проверка блока питания проста. Вначале проверяем работоспособность, включив его без нагрузки, убеждаемся в наличии требуемых выходных напряжений (±15 В).

Также проконтролируем падение напряжения между коллектором и эмиттером транзисторов VT1, VT2 – порядка 3 В. В редких случаях его потребуется подкорректировать подбором резисторов R3, R4.

Далее подключаем к каждому плечу блока питания нагрузку – резистор сопротивлением 47…51 Ом мощностью 4…5 Вт.
Даем поработать 20…30 минут, контролируя нагрев радиаторов транзисторов VT1, VT2, радиаторов микросхем DA1, DA2, трансформатора Т1, выходные напряжения и уровень пульсаций. Прошедший проверку блок питания готов к работе в «боевых» условиях.

↑ Файлы:

Схема и рисунок печатной платы находятся здесь:
🎁Dvuhpolyarnyy-IP.zip  24.95 Kb ⇣ 502

↑ Упомянутые источники:

1. Радиофорум у Датагора, RIАA корректор для замены штатного в Вега-106

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации