Приветствую, радиолюбители-самоделкины!
Различная звуковоспроизводящая аппаратура, в частности, усилители, требовательна к питанию — если в постоянном напряжении питания возникают какие-либо пульсации, они тут же проникают в звуковой тракт и слышатся в виде постороннего свиста или гула совместно с воспроизводимым звуком. Если усилитель питается просто от обычного сетевого трансформатора с выпрямителем, каких-либо проблем обычно не возникает, ведь низкочастотные 50 Гц пульсации прекрасно сглаживаются обычными электролитическими конденсаторами по питанию. Чем больше мощность усилителя, соответственно больше потребляемый ток — тем большая ёмкость должна стоять в питании для подавления пульсаций.
Сложнее дело обстоит с питанием усилителей от импульсных источников питания, ведь в них трансформаторы работают на более высоких частотах, как правило, это несколько десятков килогерц. Неприятность в том, что избавится от таких пульсаций несколько сложнее, они могут проникать в звуковой тракт даже несмотря на то, что по питанию установлена внушительная батарея из электролитических конденсаторов. В этих случаях часто параллельно с ними ставят небольшие керамические конденсаторы ёмкостью 100 нФ — 1 мкФ, они лучше работают на высоких частотах и лучше подавляют высокочастотные пульсации, однако часто этих мер не хватает. Проблемы с пульсациями также часто возникают в автомобильных бортовых сетях — там хоть и постоянное напряжение, при работе генератора и системы зажигания автомобиля напряжение в сети довольно значительно «загрязняется».
Если посмотреть схему питания различных фирменных автомагнитол, очень часто там можно увидеть по питанию специальный фильтр на конденсаторах и индуктивности — именно такой фильтр является очень эффективным для подавления пульсаций как на высоких, так и на низких частотах, его схема представлена ниже.
В интернете найти такую схему можно по названию «CLC» фильтр, название соответствует его сути — «конденсатор-индуктивность-конденсатор». На левую часть схемы подаётся напряжение, например, от бортовой сети автомобиля или от «шумящего» импульсного источника, оно сразу же поступает на электролитический конденсатор ёмкостью 1000 мкФ. После этого, как можно увидеть, плюс питания проходит через дроссель — катушку индуктивности, если вспомнить физику, оказывается, что она обладает низким, практически нулевым сопротивлением постоянному току, и достаточно высоким сопротивлением переменному току, причём чем выше частота, тем выше становится сопротивление. С конденсатором всё абсолютно наоборот — он не проводить постоянный ток совершенно, но в то же время становится проводником для переменного тока. Именно поэтому конденсатор стоит параллельно питанию, а индуктивность — последовательно.
Конденсатор для данной схемы можно без проблем купить в магазине, а вот индуктивность можно и сделать самому — хотя в продаже в магазинах радиодеталей вполне можно найти подходящие экземпляры. Катушка должна иметь индуктивность около 50 — 200 мкГн, номинал особой роли не играет, и пропускать ток не менее 1-10А — конкретное значение тока будет зависеть от того, насколько мощный усилитель/автомагнитола будет подключаться. Пропускаемый индуктивностью ток будет определятся диаметром используемого медного провода, оптимально взять диаметр 1 мм, он достаточно гибкий и легко наматывается, в то же время обеспечивает низкое удельное сопротивление и позволит подключать мощные усилители. Количество витков будет определять индуктивность катушки, работает правило — чем больше, тем лучше, но без фанатизма, около 30-50 витков будет вполне достаточно. В качестве сердечника можно взять, например, ферритовое кольцо диаметром около 3-х см, либо небольшой сердечник из трансформаторного железа, витки должны наматываться плотно.
После дросселя следует ещё один конденсатор такой же ёмкости, последовательно с ним стоит небольшой керамический, для полного счастья. К выходу схемы, в правой части, подключается нагрузка, усилитель или автомагнитола, использовать такой фильтр можно для питания любых устройств, которые требовательны к качеству питания — к ним относятся некоторые периферийные устройства из автомобильной электроники, также с использованием такого фильтра можно организовать лабораторный блок питания даже с использованием импульсного блока питания, например, от ноутбука или принтера.
Ниже представлен вариант реализации такого фильтра в виде отдельного блока, который не займёт много места. Дроссель и конденсаторы устанавливаются рядом друг с другом и плотно сматываются изолентой.
Если пульсации источника очень большие и даже после CLC фильтра слышны шумы в звуковом сигнале, можно модифицировать схему, добавив дополнительно одну или более ступеней, как показано на схеме ниже. Понадобится, соответственно, две или больше индуктивности, возрастут и размеры конструкции, однако коэффициент подавления пульсаций ещё значительно вырастет.
И на этой, и на предыдущей схемах указаны номиналы электролитических конденсаторов в 1000 мкФ, однако данное значение необходимо выбирать исходя из мощности нагрузки — чем больше ток потребления, тем больше должна быть и ёмкость. Желательно устанавливать одинаковые или хотя бы близкие значения ёмкостей до и после индуктивности.
Если просто собрать данную схему «на глаз», без точного расчёта всех номиналов, она уже будет работать достаточно эффективно, но для максимальной эффективности можно воспользоваться специальными калькуляторами, которые рассчитают все значения, в том числе и расчётный коэффициент подавления пульсаций схемы. Пример такой программы представлен на картине ниже, удачной сборки!
Источник (Source)
Подборки: Фильтр Автомагнитола Электроника Авто Конденсатор
Источник: