Niskoszumny zasilacz do Theremina, część 2

Jake Rothman

Kursy

Zasilanie

30 sierpnia 2023

534

W zeszłym miesiącu omawialiśmy znaczenie stosowania zasilacza o niskim poziomie szumów, do wrażliwych aplikacji audio, takich jak na przykład Theremin. W tym miesiącu odejdziemy od teorii i przejdziemy do praktyki. W rzeczywistości zbudujemy nie jeden, a cztery zasilacze bazujące na tej samej uniwersalnej płytce drukowanej, dostarczające różnych napięć wyjściowych.

Poprzednia część

Spis treści

Następna część Toc right icon

1. Niskoszumny zasilacz do Theremina, część 1 2. Niskoszumny zasilacz do Theremina, część 2

Rozwiązanie podstawowe

W przypadku zasilaczy liniowych musimy uwzględnić wszystkie spadki napięcia w układzie:

Zapas wymagany przez stabilizatory (minimalna różnica między napięciem wejściowym i wyjściowym wynosi około 2 V dla użytego tutaj układu LM317).
Wartość regulacji lub spadek napięcia wyjściowego transformatora przy oczekiwanym prądzie obciążenia.
Całkowity spadek napięcia przewodzenia (Uf) na diodach prostowniczych (1,4 V dla krzemowych lub 0,5 V dla diod Schottky’ego).
Minimalne napięcie wejściowe na dole fali tętnienia napięcia na kondensatorze filtru. Można to zminimalizować, instalując największe kondensatory wygładzające (C10/13), dające się fizycznie zmieścić w małym zasilaczu (zwykle od 1000 do 2200 μF).

Ponieważ jest to obwód składający się z prostownika mostkowego i filtru pojemnościowego, to napięcie wyjściowe jest teoretycznie równe wartości szczytowej napięcia przemiennego (1,4 wartości skutecznej napięcia wejściowego), co daje nam użyteczne podbicie napięcia. Jednak ta energia nie bierze się znikąd – gdy napięcie z prostownika zbliża się do wartości szczytowej, to pojemności pobierają bardzo duży prąd i gromadzą energię. Wszystkie te czynniki ograniczają rzeczywisty prąd, który można pobrać z zasilacza, do około 120 mA, jeśli stabilizowane napięcia są ustawione na około 9 V i 15 V. Przynajmniej na tym poziomie nie będziemy potrzebować żadnych radiatorów na stabilizatorach.

Obwód jest zatem idealny do zasilania Theremina lub innych wrażliwych obwodów, a także mamy izolowane zasilanie 15 V dla wzmacniacza audio, co pozwala uniknąć interakcji między dwiema sekcjami.

Projekt płytki drukowanej

Uzyskanie niskiego poziomu przydźwięku na wyjściu zależy od rozłożenia ścieżek na płytce drukowanej. Bardzo ważne jest, aby impulsy doładowywania kondensatorów wygładzających nie nakładały się na napięcie wyjściowe. Można to łatwo osiągnąć, upewniając się, że dwie linie z prostownika prowadzą bezpośrednio do zacisków kondensatora filtru, bez żadnych innych połączeń wzdłuż nich. Linie prowadzące do stabilizatorów muszą być następnie poprowadzone bezpośrednio z zacisków kondensatora filtru. Ta praktyka nazywa się „węzłową” lub „układem gwiazdowym”. Na płytce nie ma miejsca na układ Zobla, ponieważ kondensatory filtru są dość duże i Theremin poprawnie działa bez niego. Jeśli chcesz taki, będzie on musiał być podłączony na stałe do płyty, prawdopodobnie przy użyciu małej dodatkowej płytki. Należy zauważyć, że dla podwójnego wyjścia będzie potrzebny tylko jeden układ Zobla, ponieważ dwa uzwojenia są dobrze sprzężone magnetycznie w transformatorze.