Импульсный источник питания

июнь-август 2021г.

Не знаю, стоит ли об этом писать, поскольку не совсем ламповое, но вроде как сие имело место быть. Почему бы и не написать.

Мыслишки об ИИП для питания лампового тюнера приходили мне в голову всякий раз, когда приходилось перемещать свой ламповый БП с усилителем, описанный в самом начале, ибо вес сей конструкции... кхм, не маленький. Но далее мыслей, как правило, ничего не происходило. И только в году 19-м что-то начало обрисовываться.

Просматривая интернет, наткнулся на сайт А.В. Черномырдина. Была там заметка про ламповый тюнер, но ни схемы, ни описания не было. Изучив сайт, наткнулся там на описание конструкций ИИП для ламповых усилителей. И вроде даже как с положительным результатом. Нашёл и книгу "Семь шагов в электронику" в формате "djvu". Есть в ней и раздел про ИИП, а самое главное - удобным, "бытовым" языком написано. Стал уже и детальками обзаводиться. Но, если честно, схемы оказались для меня какими-то сложноватыми, и опыта монтажа SMD деталей (это после ламп-то) у меня нет.

Потом нашёл ещё один сайт DarkAmp.Тут правда про питание "кремниевых" усилителей. Но что мешает намотать вторичные обмотки под нужные напряжения. На сайте всё достаточно подробно описано, как и что делать, поэтому повторяться здесь не буду, даже схему не стал перечерчивать.

В общем, опять накупил кучу "всяко-разных" деталей, сделал пару плат и начались танцы с бубном. В начале встал вопрос расчёта трансформатора. Нашёл программу "Старичка" "Lite-CalcIT" для расчёта трансформатора двухтактного полумостового ИИП. Там в её базе уже был сердечник R30.5 × 20 × 12.5 PC40, который используется в данной конструкции. В общем, вбил нужные данные и получил результат.

Что-то знакомое. Да-да, программа "Trans50Hz" упомянутая в самом начале, из этой же "оперы". Здесь, как и в обычном трансформаторе, накал разделён на два канала. Что мне нравится в ИИП, так это малые размеры транса и количество витков. Мотать в общем-то несложно. Сетевую и анодную мотал с помощью челнока, накальную прям так, там витков то... В качестве межобмоточной изоляции использовал малярный скотч, нарезанный на полосы шириной примерно в 5 мм и длиной в полметра. Поскольку на успех не рассчитывал, с монтажом не церемонился, у некоторых деталей, что бы их не портить, даже ножки не укорачивал. В итоге опять сделал "страхоту". Фотить начал как всегда под конец экспериментов. И эти фото уже после многочисленных экспериментов.

Поскольку это мой первый опыт постройки ИИП, то естественно не рискнул сразу включить в розетку. Начал, как и в описании указано, с проверки генератора от 12 в. Тут выяснилось, что закоротил один из каналов по накалу. Устранив неполадку всё же рискнул включить в 220, но последовательно с лампой накаливания в 100 вт. Лампы вспыхнула и погасла. Ну, это понятно, зарядился электролит 330 мкф. В качестве нагрузки использовал автомобильную лампу от фары 12 в 55/60 вт. Да, загорелась. Конечно, не на полную мощь, но, тем не менее. Даже опять какая-то радость появилась. Всё же первый раз в жизни, да ещё работающий ИИП сварганил. Потом включил напрямую, без предохранительной лампы. Ничего страшного не произошло, но работало всё, так скажем, не очень. Нагрузочная лампа иной раз начинала мерцать, как это бывает при плохом контакте. Потом вообще перестаёт работать. Выключишь, включишь и ничего. Разве что принудительно не перезапустишь с помощью закорачивания выводов конденсатора, как там его... "Soft Start-а".

Долго с этим разбирался, почитывая разные форумы по этим делам. Народ частенько охаивал "мосфеты с Алиэкпресса" за их неоригинальность, а ведь я их тоже там покупал. В общем, купил в "Чипе" надеюсь, оригинальные 2SK3569 и сразу все спецэффекты куда-то подевались. И греться стали значительно меньше, и случайные К.З. если защита не срабатывала, спокойно выдерживают. И корпус у них изолированный, не нужно мудрить с прокладками на радиаторе. Ну ладно, это вроде преодолел.

Дальше стабилизация напряжений. Вот тут я застрял окончательно. Сам принцип стабилизации мне нравится. Он основан на обратной связи с выхода на вход. При превышении напряжения на выходе стабилитрон пробивается, светодиод светит, транзистор оптопары говорит контроллеру, что бы поубавил пыл... точнее ШИМ. Как видно, здесь нет греющегося элемента и соответственно громоздкого радиатора, как в линейном стабилизаторе. Но есть одно "но". Стабилизируется только один из выходов блока. В данном случае один выход накала. Если случайно изменится нагрузка в этом стабилизированном выходе, то там всё будет нормально, чего не скажешь про другие выходы, особенно анодного напряжения.

Пробовал я и дроссель групповой стабилизации делать. В данном случае для двух выходов по накалу. Стало получше, конечно, Но там я использовал обычное ферритовое кольцо с пропилом, а не жёлтое из порошкового железа, как рекомендуется. Но как ещё это совместить с анодным выходом, где витков в дросселе много.

Вот и пришлось лепить вторую плату, фактически делать два блока питания отдельно на накал, отдельно для анодного напряжения. Общая осталась входная цепочка - входной дроссель, диодный мост и здоровый электролит, а также цепочка, питающая контроллеры ШИМ. Единственно, пришлось увеличить ёмкость гасящего конденсатора до 1.5 мкф. Да, теперь можно застабилизировать отдельно и накал, и анодное, но, как видно, нужно в два раза больше деталей и плат. К тому же два ШИМ контроллера работают не синхронно, частоты могут хоть незначительно, но отличаться. А теперь вспомним принцип работы смесителя в супергетеродинном приёмнике, когда две разные частоты за счёт интерференции создают третью. Так и получилось и здесь. Как ни фильтровал, всё равно звенело.

Решил вернуться к одноблочному варианту и отказался от стабилизации накала, а анодное напряжение стабилизировать обычным линейным стабилизатором. На второй плате использовал распаянный на ней анодный диодный мост и "постдиодный" дроссель (см. первые фото). Стабилитрон набирал из цепочки стабилитронов в сумме на 260 в. Накальные обмотки транса пришлось смотать, что бы получить 6.3 в. В общем, "страхота" стала ещё страшнее. Одни сопли. Никогда так не делайте! Решил нагрузить блок по накалу тремя лампами 6П36С, что в сумме даёт 6 а, а по аноду лампой накаливания 100 вт и померить напряжения.

В целом неплохо. Блок спокойно вытягивает такую нагрузку. Сильно греются только диоды в цепи накала и анодный стабилизатор, всё остальное просто тёплое.

Каков итог всего этого? Если не считать восьми сожжённых "мосфетов", двух ШИМ контроллеров, двух К.З. с выгоранием дорожек и получением многочисленных электрошоков, то питать им один только УНЧ можно. Это по моему не аудиофильскому мнению. Гонял разную музыку, джаз, всё хорошо.

При подключении же к тюнеру... даже говорить не хочется. Полное разочарование. Только пару, ну самых мощных станций можно слушать. А так ловит, конечно, но с сильными помехами и фоном 100 гц. Кто пробовал что-либо поймать на средних волнах в городской квартире, тот поймёт. Поэтому видео не снимал, только одно фото. В общем, бросил я это проект, но в голове осталось, что надо бы попробовать включить ИИП не напрямую к тюнеру, а к своему ламповому БП и УНЧ вместо силового трансформатора. Ведь изначально-то мысль была избавиться именно от этого груза. И вот, по прошествии двух лет, решился таки попробовать.

Привернул к плате десятиконтактную планку, убрав лишние детали. К ней припаял выводы трансформатора, распаял на ней же анодный диодный мост. Поскольку в штатном каждый диод заблокирован конденсатором, то не знаю, как они себя поведут на высокой частоте, ведь ШИМ работает на 48 кгц. В общем, решил не рисковать.

"Постдиодный" анодный дроссель закрепил тут же на планке, а накальный, который был "групповой стабилизации", присоединил к выводам блока накальных диодных мостов. Включил, проверил. Даже не ожидал, вполне себе "играет" и именно с тюнером. По аноду конденсаторы, а главное "десятигенривый" дроссель, видать, хорошо давят все помехи. По накалу здесь только ёмкости 10000 мкф. Поиграть с фильтрацией по накалу, засунуть этот ИИП в железную коробку и, думаю, вполне можно облегчить вес этой конструкции. Стабилизация здесь как раньше: анодное - ламповым стабилизатором на 6С19П, а накал - интегральными LT1083CP. Увы... Напоследок видео, что получилось.
С уважением, Юрий.