Кто силён в электронике - хелпните... (собрать усилитель)

[Ponchik]

Ёмкость конденсаторов 1000 мкФ, номинальное напряжение 50 В.
Цифровой тестер в режиме измерения постоянного напряжения (вольтметр) практического влияния на измеряемую величину напряжения на конденсаторах не оказывает. Его входное сопротивление мне неизвестно, но, повидимому, достаточно большое.
Если закоротить один из конденсаторов, то напряжение на нём падает до 0, а на другом возрастает вдвое.
Такое распределение напряжения, после удаления закоротки, сохраняется сравнительно длительное время. Но, постепенно, в течение минут напряжение на конденсаторах выравнивается, т.е. на разряженном конденсаторе повышается, а на другом снижается.
Таким образом, эффект выравнивания напряжения на конденсаторах имеется, но в гораздо меньшей степени чем ожидалось.

(Оффтоп)

прошу простить за краткость сообщений - конец месяца, времени не хватает

[vek88]

Ponchik в сообщении #367481 писал(а):

Такое распределение напряжения, после удаления закоротки, сохраняется сравнительно длительное время.

ИМХО это естественно, поскольку он заряжается через сопротивление утечки другого конденсатора, которое, видимо, достаточно велико (хоть и не столь велико, как у других типов конденсаторов, отличных от электролитических).

А если бы это были идеальные конденсаторы (без утечки), он так и остался бы незаряженным.

С учетом сказанного, лучше бы параллельно конденсаторам поставить резисторы типа 1 ком и 100 ом - тогда переходные процессы были бы достаточно быстрыми и не портили бы картину. Плюс исключили бы из рассмотрения внутреннее сопротивление напряжеметра.

[e2e4]

Ponchik писал(а):

Ёмкость конденсаторов 1000 мкФ, номинальное напряжение 50 В.
...
Таким образом, эффект выравнивания напряжения на конденсаторах имеется, но в гораздо меньшей степени чем ожидалось.

Вообще-то, это азы электротехники, обсуждать которые так подробно... зачем?

vek88 писал(а):

Уверен, Вы правы. Но представьте себе и мое положение. Мне надо раз или два в год (в среднем) соединить гибкий кабель с вилкой, или соединить два гибких кабеля друг с другом. Разумеется, мне проще было взять свой старый паяльник и пропаять или спаять.

Не воспринимайте мои слова так серьезно - это я просто хотел "блеснуть" опытом. Для бытовых применений вполне сойдет. Я что имел ввиду - что, как это ни парадоксально, пайка имеет серьезные недостатки, и где возможно, в промышленной технике от нее уходят. Вот навскидку:
1. Слабая виброустойчивость - место пайки провода жесткое, к которому подсоединяется гибкий провод. Резкий переход "твердое-гибкое" заставляет ломаться провод в этом месте при вибрациях. Не подходит для транспортного исполнения.
2. Трудоемка
3. Неэкологична
4. При некоторых условиях подвержена коррозии
5. Не стойка к нагреванию до температур плавления припоя
6. Требует нагревания спаиваемых материалов, что не всегда приемлемо.
А для быта, считаю, ничего лучше хорошо пропаянной скрутки нет, хотя по ПУЭ данный тип соединения отсутствует как класс - нельзя так делать и все тут :).

Цитата:

Теперь, спасибо Вам, спрошу в магазине гильзы, хотя, подозреваю, нужен и инструмент для обжатия гильз. Или куплю клеммники с пружинами (если я правильно понял). Короче, поинтересуюсь в Интернете.

Посмотрите Wago 222. Насчет обжимки - теоретически, можно наловчиться и обжимать клещами небольшие сечения. Но! Это все кустарщина, и не годится для серьезных работ. Важное требование к обжимке - правильный инструмент (заточенный под данный конкретный тип гильз) и соблюдение инструкции к данному инструменту, некоторый опыт. Если всего этого нет, то пайка, осмелюсь сказать, надежнее. Еще можно гильзу обжать, а потом пропаять в паяльной ванне - но это уже извращение.

[vek88]

e2e4 в сообщении #367617 писал(а):

Посмотрите Wago 222.

Спасибо. Посмотрел в Интернете - клевая вещь. Особенно учитывая, что я сослепу всегда теряю винтики из винтовых клеммников. А с Wago 222, судя по видео, работать одно удовольствие.

[vek88]

vek88 в сообщении #367409 писал(а):

Alexu007 в сообщении #367404 писал(а):

После этого в общем-то неприятного открытия энтузиазм мой поубавился, но я уже зашёл довольно далеко, закупил недостающие комплектующие - придётся доделывать.

Мдя! Человек предполагает, а бог располагает.

(Оффтоп)

У меня аналогичный пример из другой оперы. Летом с женой освоили бетонирование на своем участке (чинили отмостку, устанавливали водоотводные лотки и делали площадку у крыльца). Осталось порядка 100 кг цемента на 400 руб. А тут пошли морозы - выбросить бы цемент (или продать кому). Ан нет - завелся - опасаясь левых противоморозных добавок, купил влагостойкую фанеру, изовер, пленку - сделал термос (пять стоваттных ламп в нем). Забетонировали 2,5 кв.м. отмостки, использовав 40 кг цемента - в термосе стоит радиодатчик температуры - сейчас там 26 градусов. Кайф, короче. Через неделю планируем еще побетонировать.

Короче, не было у бабы забот - купила себе порося.

ЗЫ. Забыл сказать самое главное - термос обошелся в 3000 руб и день работы.

(Оффтоп)

Еще бы надо добавить, что в сутки на обогрев тратится 12 квч электроэнергии на 36 руб.

А с другой стороны - эти все хлопоты имеют и позитивную сторону. Я, например, уже стал не только специалистом по просто бетонированию, но и спецом по зимнему бетонированию. И теперь на вложенные 3000 руб могу существенно продлить бетонный сезон.

Кстати, разобрался, что при температуре более 20 градусов (у меня в термосе порядка 26) достаточно греть бетон всего 6 дней, чтобы он уже не боялся морозов.

Подозреваю и у Вас, Alexu007, аналогично - как минимум, Вы повысили свой класс в электронике. Так что нет худа без добра. А под лежачий камень вода не течет.

[Ponchik]

vek88 в сообщении #367581 писал(а):

Ponchik в сообщении #367481 писал(а):

Такое распределение напряжения, после удаления закоротки, сохраняется сравнительно длительное время.

ИМХО это естественно, поскольку он заряжается через сопротивление утечки другого конденсатора, которое, видимо, достаточно велико (хоть и не столь велико, как у других типов конденсаторов, отличных от электролитических).
А если бы это были идеальные конденсаторы (без утечки), он так и остался бы незаряженным.
С учетом сказанного, лучше бы параллельно конденсаторам поставить резисторы типа 1 ком и 100 ом - тогда переходные процессы были бы достаточно быстрыми и не портили бы картину. Плюс исключили бы из рассмотрения внутреннее сопротивление напряжеметра.

Вы правы. При подключении к конденсаторам резисторов 1 кОм и 10 кОм напряжения распределились пропорционально сопротивлениям резисторов.
В этом отношении я оказался неправ!
В расчётах (согласно ТОЭ) я не учёл постоянную составляющую.
Ну что ж, не бейте сильно! “И на старуху бывает проруха”. Вот, даже Энрико Ферми допускал ошибки:
http://www.job-2u.com/ru/intuition.html

Цитата:

Супружеская чета итальянцев оказалась в Америке, где на зиму ставят вторые рамы, чего в Италии они не делали никогда.
Жена: Энрико, все ставят вторые рамы, и нам пора, а то замерзнем зимой.
Энрико: я провел расчеты, температура от вторых рам поднимется на 0,2 градуса, что никак не повлияет на комфортность в доме.
После того, как стали замерзать, жена все-таки вставила вторые рамы, стало тепло.
Энрико: о, блин, я забыл учесть влияние воздушной прослойки между рамами!

(Оффтоп)

Разбор полётов с моими комментариями:

Цитата:

Alexu007
питание в Веге всё же двухполярное, с обмотки трансформатора на диодный мост и на два последовательно соединенных конденсатора по 2000 мкф, ноль берётся в точке соединения конденсаторов. Разве так можно? Ноль не будет гулять?
Скачал схему Веги - и там действительно без среднего вывода. Значит так тоже можно.
Должен без среднего вывода работать.

Ноль гулять не будет, т.к. операционный усилитель (благодаря глубокой отрицательной обратной связи) стремится уравнять напряжения на неинвертируемом “+” 1 входе и инвертируемом “-” 2 входе. А они оба гальванически подключены к нулю (сигнальной земле). Первый вход подключен к нулю по цепочке 1, R3, R2, нуль. Второй подключен к нулю по цепочке 2, R5, 4, L1//R7, динамик, нуль. Смотри схему на первой странице.

Цитата:

vek88
А отвод от середины обмотки ИМХО действительно не обязателен, но в принципе полезен для большей помехоустойчивости - когда он есть в мостовой схеме, его просто заземляют.
Alexu007
Ну раз это работало 30 лет назад, наверно заработает и сейчас. Наверно этот средний вывод и впрямь необязателен...
powerZ
Присоединяюсь к общему мнению, что подсоединять средний вывод к общей точке конденсаторов - это лишнее. И так всё прекрасно будет работать.
Natashkin
Не напрягайтесь и ничего не перематывайте.

Неожиданно vek88 меняет своё мнение:

Цитата:

vek88
Теоретически, если нагрузки (каждое плечо усилителя) симметричны, то проблем из-за отсутствия среднего вывода не будет. Практически, из-за различий сопротивления (постоянному току) возникнет разница в напряжении питания. Это бы не страшно, но если КЗ на одном плече, то на другом перенапряг в 2 раза .. и тоже КЗ?
правильный ответ ИМХО такой - так можно, но это плохо - ноль будет гулять. В смысле будет появляться разница напряжений питания каждого плеча усилителя. И она будеть плавать в зависимости от температуры, громкости на выходе и т.д.
Насколько это будет заметно на практике? Не знаю. Можно попробовать.
оценим умозрительно насколько плавает (оносительно) разность напряжений питания каждого плеча выпрямителя. Она плавает из-за неидентичности параметров каждого плеча усилителя. Навскидку - несколько процентов вполне возможно (см. классы точности элементной базы усилителя). Для примера вот что нашел в Яндексе по запросу классы точности резисторов:

Для операционных усилителей это неактуально, т.к они могут работать и при нессимметричном питании. В википедии написано:

Цитата:

ОУ способны работать в широком диапазоне напряжений источников питания… допускается значительный перекос.

Далее

Цитата:

Alexu007
В схеме с двухполярным питанием нагрузка (динамик) подключается непосредственно к выходу усилителя без разделительного конденсатора. Микросхема представляет собой мощный операционный усилитель и может работать в том числе и по постоянному току.

Может! Но, в данном случае операционный усилитель работает по переменке, а не по постоянке. Именно поэтому, в данном случае, нагрузка подсоединяется к выходу усилителя без разделительного конденсатора.

Цитата:

Очевидно что получить постоянный ток через нагрузку без центрального отвода обмотки трансформатора не получица - гальванического нуля то фактически нет.

Вот где главная ошибка топикстартера. Через динамики никто и никогда постоянный ток не пропускает! Только переменный! Иначе сгорит динамик или усилитель.

Цитата:

а по переменному току работать будет через конденсаторы фильтра. В общем скорее всего качество звука всё же снизится.

Да, действительно в данном случае, переменный ток нагрузки будет проходить через конденсаторы фильтра. Если это не нравится, то надо искать иную схему усилителя.

Цитата:

Alexu007
Я кстати уже перемотал трансформатор
Ponchik
Напрасно трудились!
Alexu007
благополучно спалил уже две микросхемы
Пока спалил пять микросхем по 50 рублей
Ponchik
Возможно как раз из-за гальванической связи. Через нагрузку (громкоговоритель) пошёл постоянный ток, а он там, по схеме, не нужен. По постоянному току усилитель не стабилизирован, и ток может достигать предельного значения, ограниченного практически только сопротивлением громкоговорителя. А активное сопротивление громкоговорителя гораздо меньше его индуктивного сопротивления. Вот и горит микросхема.
Alexu007
она всё-таки работает, но вылетает при достижении 3-5 ватт выходной мощности.

Вылетает из-за возрастающей постоянной составляющей тока через динамик. Потому, что нет гальванической развязки.

Цитата:

Кстати работает только при отключенной цепочке R4C7 (на предложенной вами схеме) - а эта цепочка присутствует почти во всех схемах усилителей - какое-то согласование с колонками или компенсация их индуктивности или что-то вроде того.

Обычно RC-цепочки применяют для гашения ЭДС самоиндукции на индуктивностях, в данном случае индуктивности динамиков. В цепях постоянного тока иногда применяют диоды, включенные обратно питающему напряжению. Это делают для защиты электронных (полупроводниковых) элементов схемы от пробоя высоким напряжением ЭДС самоиндукции.

Цитата:

При подключенной цепочке следует немедленный выход ИМС из строя - без нагрузки,

Что значит без нагрузки? Без динамика?

Цитата:

без входного сигнала, что вообще ни в какие ворота...
Выход из строя из-за наличия R4C7 можно объяснить только возбудом

Возможно возбуждение появляется из-за того, что ОУ не стабилизирован по постоянному току. Но, это если только динамики подключены.

Цитата:

Alexu007
Усилитель заработал. Дело всё же не в микросхемах было. LM тоже сразу сгорела. У меня оставалась последняя TDA2050, и чтобы проверить наверняка, я её в рабочий усилитель из китайских активных колонок вместо TDA2030 впаял - к счастью под рукой оказался. Представляете моё удивление, когда она там - ЗАРАБОТАЛА! Тогда я срисовал китайскую схему, свою привёл в соответствие (выкинул всё лишнее) - и тоже заработала. Китайцы рулят. Я правда ещё электролиты поменял - и поставил прямо на плату. Уж не знаю, что именно помогло - выяснять с риском спалить ещё микруху неохота.

Цитата:

Я писал ранее, что для проверки микросхемы разобрал свои активные компьютерные колонки Genius, так вот там стоит точно такой усилитель, как я собираю, только на ТДА2030 - чуть менее мощные.

Непонятно, что верно:

Цитата:

точно такой усилитель, как я собираю

или

Цитата:

я срисовал китайскую схему, свою привёл в соответствие (выкинул всё лишнее) - и тоже заработала

Вы бы хоть китайскую схему показали.

For Alexu007.
Так и осталось непонятным:
Нужен ли был отвод от средней точки обмотки трансформатора в “нерабочей” схеме?
В чём отличие рабочей схемы от нерабочей?

[vek88]

Ponchik

Мои поздравления. Честно говоря, уже потерял надежду. Не переживайте. С кем не бывает.

По поводу того, что я менял свое мнение. Дык ведь был червь сомнения - потому и перепроверял себя, по мере вспоминания материала.

Кстати, лень искать в теме, но позволю напомнить, что Вам не один раз подсказывали, если не пояснения, то намеки на противоречия в Вашей логике. Например, Вы согласились со мной, что один конденсатор зарядится до амплитудного значения, а значит вместо него можно сунуть два последовательно соединенных. Или вот post366021.html#p366021 про "странное" неравенство постоянной составляющей тока в Вашем случае. Тут бы Вам насторожиться.

Но лучше поздно, чем никогда.

Ponchik в сообщении #368027 писал(а):

Так и осталось непонятным:
Нужен ли был отвод от средней точки обмотки трансформатора

ИМХО нужен из-за возможной (на практике) несимметрии нагрузки. К примеру, Ваши электролиты ведь показали большой разброс параметров? Это ведь покажут и даже новые электролиты!

Очень удивлюсь, если выход из строя микросхем из-за отвода от середины. Впрочем, это вопрос к Alexu007.

[Ponchik]

vek88 в сообщении #368029 писал(а):

Ponchik в сообщении #368027 писал(а):
Так и осталось непонятным:
Нужен ли был отвод от средней точки обмотки трансформатора
ИМХО нужен из-за возможной (на практике) несимметрии нагрузки. К примеру, Ваши электролиты ведь показали большой разброс параметров? Это ведь покажут и даже новые электролиты!

Поправлюсь.
Причина выхода из строя микросхем заключалась в отводе от средней точки обмотки трансформатора, или была другая причина?

[Alexu007]

Ponchik в сообщении #368030 писал(а):

Причина выхода из строя микросхем заключалась в отводе от средней точки обмотки трансформатора, или была другая причина?

Вывод от средней точки обмотки обязателен. По такой схеме выполняют блоки питания всех усилителей высокого класса. Я тут ничего нового не придумывал.

Гибель микросхем - это скорее всего была ошибка выбора точки заземления. Я первоначальный вариант делал "на столе": отдельно диодный мост, от него проводами к конденсаторам, туда же землю от средней точки обмоток, от конденсаторов проводами к усилителю. При включении сразу возникал мощный возбуд, что и приводило к немедленному выходу ИМС из строя. После того, как я поместил на одну общую плату и сам усилитель, и конденсаторы, и даже диоды - всё заработало. Правда ещё одна ИМС всё же вылетела, но там скорее всего как раз некачественная микросхема. Она сразу заработала как-то "не так", возбуждалась на средних частотах(хрипела), тогда как другой канал, выполненный по той же схеме и таким же монтажом - работал отлично. Я бы ещё долго искал причину этого возбуда, но к счастью она скоро сгорела совсем, хорошо сгорела, с дымом. Поставил следующую, работает отлично. По крайней мере, пока.

Теперь вот думаю над предусилителем.

[Alexu007]

Вот фото моего творчества, это внешний вид одного канала. Я не стал заморачиваться разводкой проводничков по "той" стороне платы, и то, что подлиннее кинул перемычками снаружи:



Это вид со стороны печатной платы:



А вот внешний вид всего усилителя на данном этапе работы, тут трансформатор, оконечные усилители правого и левого каналов и импровизированный регулятор громкости:



А это фото автора, т.е. меня:

[Ponchik]

Alexu007 в сообщении #371596 писал(а):

Вывод от средней точки обмотки обязателен. По такой схеме выполняют блоки питания всех усилителей высокого класса. Я тут ничего нового не придумывал.

Однако в «Веге» такого вывода нет. Жаль, что Вы не опробовали такую схему.

Цитата:

Гибель микросхем - это скорее всего была ошибка выбора точки заземления.

Конструктивное выполнение «земли» играет очень большую роль.
Приведу пример из своей практики. Между датчиком и усилителем был проброшен экранированный провод. Причём экран использовался в качестве второго провода и был заземлён в двух точках — в усилителе и в датчике. Причём земля была не виртуальная, а реальная — контур заземления цеха. В результате на вход усилителя попадали блуждающие токи от электросварки по цепи от одной точки заземления до другой. Для устранения помехи в качестве второго провода мы использовали другой экранированный провод, а экраны заземлили (т.е. соединили между собой) только в одной точке — в усилителе.
В старых радиоприёмниках, с навесным монтажем, все нулевые проводники схемы соединялись сваркой только в одной точке металлического шасси. Такая точка называется «меккой» заземления, а сам принцип такого заземления — заземление звездой (т.е. радиально). Этого же принципа придерживаются и в современных конструкциях электронных устройств. По крайней мере так соединяют платы между собой. (Подобного же принципа придерживаются и в силовых электротехнических цепях — запрещается последовательное заземление электроприёмников; каждый электроприёмник должен заземляться отдельным проводом. Кстати, цепи управления на постоянном токе — вообще не заземляют, чтобы не появлялись ложные цепочки по заземлениям).
Судя по фотографиям, на Ваших усилителях нулевая точка выполнена не в виде точки, а в виде общего проводника на задней стороне платы. Это (на мой взгляд) ошибка. Все точки, обозначенные на принципиальной схеме знаком земли, должны, каждая отдельным проводником, соединяться со средней точкой конденсаторов фильтра питания. Эта точка и должна быть «меккой» заземления. Другой нюанс — входные цепи усилителя у Вас выполнены экранированным проводом, и экран используется в качестве второго провода. На фото видно плохо, но подозреваю, что экраны обоих каналов соединены между собой в регуляторе громкости. Желательно оба провода в каждом канале выполнить экранированными, а экраны заземлить только в одной точке — в «мекке».
Про земляные звёзды и шины в электронных устройствах подробно говорится на форуме:
http://forum.gtlab.net/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1131529057/13
Почитайте, возможно поможет при конструировании предусилителей.

А это я, раздумываю отчего трансик сдох:

Трансик уже демонтирован. От него передо мной только крышка лежит.

[vek88]

Alexu007 в сообщении #371626 писал(а):

Вот фото моего творчества, это внешний вид одного канала.

Мдя, Alexu007. Что-то как-то у Вас все слишком миниатюрно. Может быть Вам хотя бы трансик у Ponchik позаимствовать?

А я тут экспериментирую со своим радиопультом. Похоже, дело в статическом электричестве - вылетал два раза и оба раза я приводил его в чувство просто касаясь металлическим предметом одного из концов питания.

Правда последний раз он еще и разпрограммировался - пришлось снова вводить номер базы и код устройства. Это, кстати, дополнительное свидетельство в пользу статического разряда.

До сих пор пульт лежал на диване, да еще коты на нем валялись. Теперь попросил своих не оставлять пульт на диване. Посмотрю, что будет.

[Ponchik]

vek88 в сообщении #372083 писал(а):

Мдя, Alexu007. Что-то как-то у Вас все слишком миниатюрно. Может быть Вам хотя бы трансик у Ponchik позаимствовать?

(Оффтоп)

Да! Трансик.
Так как те трансы, что на заднем плане — в 100 раз мощнее.
Директор шахты с энергетиком обнаглели — требовали от меня объяснительную! На том основании, что авария произошла после нашей работы (причём работали мы как раз на мощном трансе, а не на трансике). Совсем забыли субординацию! Ведь я им не подчиняюсь. Они всего лишь заказчики. Выдал им «акт об аварии». Правда правдивый, иначе совсем уважать не будут.

[Alexu007]

Я передумал мастерить предусилитель: возни много. Пойду по лёгкому пути - увеличу усиление оконечников раза в полтора, и баста. Из всех регулировок будет только громкость, тембр можно и компьютером подстроить. В таком виде усилитель уже готов, осталось только упаковать в коробку.

Вопрос Ponchikу: так почему же танк провалился, в смысле: почему трансформатор сгорел? Вредитель кто?

[Ponchik]

Alexu007 в сообщении #372170 писал(а):

Вопрос Ponchikу: так почему же танк провалился, в смысле: почему трансформатор сгорел? Вредитель кто?

Два вопроса. Технический фактор и человеческий.
Основная техническая причина — разное положение анцапф на трансформаторах собственных нужд.
(Анцапфа это переключающее устройство ответвлений первичных обмоток трансформатора для изменения коэффициента трансформации. Предназначена для регулирования выходного напряжения трансформатора. Анцапфа является самым слабым узлом трансформатора. Многие электрики панически боятся её даже трогать).
В результате, при секционировании (параллельной работе трансформаторов) через межсекционный выключатель (МСВ) с низкой стороны (т.е. через вторичные обмотки) протекал большой уравнительный ток (порядка 200 А). При отключении МСВ этот ток практически мгновенно прекращался, что вызывало возникновение во вторичных обмотках импульса ЭДС самоиндукции.
Этот импульс трансформировался в первичные обмотки, с соответствующим коэффициентои трансформации, т.е. повышался. (Получалась своеобразная катушка Румкорфа). Первичные обмотки включены по схеме «звезда с изолированной нейтралью». Причём, для защиты от грозовых перенапряжений, на фазах установлены разрядники, ограничивающие перенапряжения величиной 7,5 кВ, при номинальном напряжении 6 кВ. Таким образом, каждая из трёх первичных обмоток оказывалась своим фазным концом через разрядник подключенной к земле, а нулевой конец был изолирован. Т.е. каждый раз при отключении МСВ на нейтрали первичных обмоток возникало повышенное импульсное напряжение относительно земли, что и привело, в конце коцов к повреждению изоляции.
Если бы обмотки были включены по схеме «треугольник», то на каждом из концов был бы подключен разрядник, и повышения напряжения тогда бы не происходило.
Человеков, виновных в создании ситуации приведшей к аварии, довольно много. Но трудно обвинить кого-либо. Дело в том, что уравнительный ток через МСВ не превышал номинального тока трансформатора, и, на основании этого, все считали это нормальным режимом.