Zaloguj się
Wszystkie
12 czerwca 2024
48
- Przeznaczony do zasilania dwóch mikrofonów pojemnościowych napięciem +48 V.
- Maksymalna moc obciążenia ok. 2 W.
- Wbudowany transformator sieciowy (zasilanie 230 V AC, pobór prądu ok. 10 mA).
- Budowa umożliwiająca zamontowanie zasilacza w dowolnym urządzeniu elektroakustycznym.
Prezentowany układ powstał dla celów własnej konstrukcji przedwzmacniacza mikrofonowego, jako osobny moduł z niezależnym zasilaniem, wewnątrz całego urządzenia. Przedwzmacniacz jest dwukanałowy, dlatego postanowiłem, że mój zasilacz P48 będzie się składał z dwóch osobnych bloków stabilizatorów, a ścieżki mas tych sekcji nie będą bezpośrednio połączone ze sobą na jego płytce.
Budowa i zasada działania
Zasilacz składa się z dwóch bliźniaczych bloków, a jedynym komponentem nieparzystym jest transformator zasilający. Jest to popularny i łatwo dostępny TS2/38 o mocy 2 W i napięciu wyjściowym 24 V przy 0,06 A. Wszystkie użyte komponenty można bez problemu bayć w handlu detalicznym. Zasada działania urządzenia zostanie omówiona na bazie górnej połowy schematu.
W sekcji zasilającej, napięcie z transformatora jest prostowane dwoma prostownikami półokresowymi (pracują na zmianę) połączonymi szeregowo, co po wygładzeniu i odfiltrowaniu przez kondensatory C1…C4 i C11…C14 umożliwia podwojenie napięcia wyjściowego (oczywiście przy niewielkim prądzie obciążenia). Bez obciążenia napięcie na tych kondensatorach wynosi ponad 70 V, więc trzeba zachować ostrożność. Niewielki rezystor R1 oraz dalszy pakiet kondensatorów C5…C10 tworzą kolejny filtr dolnoprzepustowy zmniejszający tętnienia. Wyjście tego filtru zasila główną część układu – stabilizator, zbudowany z elementów dyskretnych. Elementem roboczym jest tranzystor Q1 (BD139) – NPN średniej mocy, pracujący w układzie wspólnego kolektora (wtórnika). Stabilizator jest wyposażony w pętlę ujemnego sprzężenia zwrotnego z układem TL431. Napięcie wyjściowe, po podzieleniu w R6, R8/R9, jest porównywane z wewnętrznym napięciem odniesienia ok. 2,5 V i różnica (błąd) jest wzmacniana ok. tysiąca razy. Na wyjściu („anoda”) TL431 pracuje tranzystor NPN, którego prąd wzrasta ze wzrostem napięcia na wejściu kontrolnym. Kiedy ten prąd wzrasta, zwiększa się też spadek napięcia na R2, co z kolei powoduje obniżanie potencjału bazy Q1, co przekłada się na zmniejszenie napięcia wyjściowego. Gdy napięcie wyjściowe z jakichś powodów zacznie maleć, w sposób analogiczny napięcie na bazie i emiterze Q1 wzrośnie.
Ponieważ napięcie na bazie Q1 wynosi prawie 50 V, nie można tu podłączyć bezpośrednio anody TL431, ponieważ dopuszczalne dla niego napięcie A-K wynosi 36 V. Dlatego zastosowałem tranzystor Q2 w układzie wspólnej bazy, który utrzymuje na emiterze napięcie ok. 18 V. Tranzystor wyjściowy wbudowany w TL431 oraz Q2 pracują w konfiguracji kaskody, która czasami może się wzbudzić, dlatego na wszelki wypadek, zastosowałem niewielki rezystor R5, który obniża takie prawdopodobieństwo. Znajdujące się w różnych miejscach kondensatory o pojemności 100 nF mają podobne zadanie. Powstające w ten sposób filtry dolnoprzepustowe bez problemu przepuszczą jednak częstotliwość tętnień oraz harmoniczne, co pozwoli pętli sprzężenia zwrotnego skutecznie je eliminować.
Układ TL431 do poprawnej pracy potrzebuje prądu minimum 1 mA. Ponieważ prąd pobierany z emitera Q2 jest znacznie mniejszy (i zależny od współczynnika β tranzystora Q1 oraz obciążenia wyjścia), dodatkowy rezystor R3 wspomaga to zasilanie, dostarczając więcej prądu. Napięcie wyjściowe jest filtrowane przez kondensatory C16-C18. Do jego kalibracji służy potencjometr R8, który umożliwia uzyskania zakresu regulacji ok. 44,2…50,7 V. Prąd dzielnika jest niewielki i wynosi ok. 350 mA.
Zgodnie ze standardem Phantom, każdy ze stabilizatorów może być obciążony prądem do 10 mA, choć praktycznie wszystkie współczesne mikrofony nie wymagają więcej niż 1…2 mA. Należy jednak uważać, aby nie zewrzeć wyjścia zasilacza P48 – może to doprowadzić do uszkodzenia tranzystora Q1/Q3.
NAPISZ DO AUTORA
Facebook
Twitter
Linkedin
Kup teraz
