Активна АС із комбінованим харчуванням. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Акустичні системи

 Коментарі до статті

Через малі розміри портативних цифрових пристроїв (таких, як планшетні комп'ютери, ноутбуки, портативні РК-телевізори, навігатори тощо) якість звучання вбудованої в них акустики залишає бажати кращого. Для гучного і досить гарного звучання в стаціонарних умовах до них зазвичай підключають зовнішні підсилювачі потужності ЗЧ (УМЗЧ) з акустичними системами (АС), активні АС (з вбудованими УМЗЧ). Останні часто можуть харчуватися тільки від мережі 230 В. Щоб у разі відключення або відсутності електроенергії не задовольнятися звучанням вбудованих в мультимедійні апарати "піщалок", можна скористатися активної двосмугової АС з комбінованим живленням.

Схема пропонованої АС показана на рис. 1. Порівняно з конструкціями [1, 2] вона більш функціональна, може працювати як від мережевого блоку живлення, так і від вбудованого літієвого акумулятора G1. Його підзаряджання відбувається автоматично при включенні пристрою до мережі. Крім того, АС оснащена USB-розеткою XS2, до якої можна підключити для живлення та підзарядки акумуляторів різні "кишенькові" мультимедійні звуковідтворювальні апарати, при цьому, на відміну [1], живлення зовнішніх пристроїв і робота вбудованого в АС УМЗЧ можливі одночасно.

Мал. 1. Схема АС (натисніть , щоб збільшити)

Вхідний сигнал надходить на вилку XP1, проходить через суматор R2R3, RLC-фільтр L1C11R14, розділовий конденсатор C14 і далі на вхід мікросхеми TDA7052A (DA3), що є мостовим підсилювачем потужності ЗЧ з однополярним живленням та електронним регулюванням гучності. Мікросхема може працювати при напрузі живлення 4,5...18 В, її максимальна вихідна потужність - 1,1 Вт, максимальна потужність, що розсіюється, - 1,25 Вт. Гучність регулюють змінним резистором R16. Демпфуючі ланцюги R23C25, R25C26 і резистор R26 запобігають можливому самозбудження мікросхеми на ультразвукових частотах. До виходу підсилювача підключено динамічну головку BA1 і рупорний п'єзокерамічний звуковипромінювач BA2, призначений для відтворення верхніх звукових частот. При напрузі живлення 6,3 максимальна амплітуда сигналу на головці BA1 - близько 6,5 В.

Живиться УМЗЧ напругою 5,3 або 6,3 через LC-фільтр L4C23C20. Увімкнений у розрив загального дроту УМЗЧ ланцюг C2R7R10 запобігає пошкодженню пристрою, до якого підключений вхід підсилювача, якщо воно отримує живлення від розетки XS2 і при цьому його мінусовий провід живлення не є загальним дротом гнізда для підключення головних телефонів або зовнішнього УМЗЧ. До гнізда XS1 можна підключити головні стереотелефони або інший УМЗЧ.

У пристрої застосовано стандартний літій-іонний акумулятор ємністю 2700 мА·год від мобільного телефону. Оскільки номінальна напруга таких акумуляторів зазвичай всього 3,7, то щоб отримати велику вихідну потужність, УМЗЧ підключається до акумулятора через підвищує перетворювач напруги, зібраний на мікросхемі MC34063AP1 (DA1). Напруга акумулятора G1 надходить на його вхід через замкнуті контакти вимикача SA1 та контакти K1.1 реле K1. Вихідна напруга перетворювача - близько 6,3 - задано резисторами R18, R13. На транзисторі VT2, має невелику напругу насичення, зібраний зовнішній електронний ключ. Максимальний струм навантаження, що підключається до виходу перетворювача напруги, може досягати 0,5 А при напрузі на вході DA1 не менше 3,3 В. Про живлення УМЗЧ вбудованого акумулятора сигналізує світлодіод HL2 синього кольору світіння.

При напрузі акумулятора 3,3 В (майже розряджений акумулятор) ККД перетворювача становить 63 %, а при 4,2 В (цілком заряджений акумулятор) - близько 74 %. Час безперервної роботи АС від акумулятора при середній гучності (вихідна потужність близько 0,2 Вт) – приблизно 15 год.

Напруга мережі 230 надходить на первинну обмотку понижуючого трансформатора T1 через захисний резистор R1. З вторинної обмотки змінна напруга близько 10 В через полімерний запобіжник, що самовідновлюється, FU1 надходить на випрямний міст VD3. Конденсатор C10 згладжує пульсацію випрямленої напруги.

На інтегральній мікросхемі KIA78R05PI (DA2) зібрано лінійний стабілізатор напруги. Відмінна особливість мікросхем серії KIA78RxxPI - працездатність при напрузі між входом і виходом всього 0,5 при струмі навантаження 1 А (звичайним стабілізаторам, наприклад, серій 7805, КР142ЕН5, потрібно, щоб напруга на вході було більше на 2 ... 3 В, ніж на виході). Діод Шоттки VD5 підвищує вихідну напругу стабілізатора приблизно на 0,3 Ст.

При включенні пристрою в мережу починає світити зелений світлодіод HL3, спрацьовує реле K1 і його контакти K1.1 відключають акумулятор G1 від перетворювача напруги, а K1.2 перемикають ланцюг живлення УМЗЧ з виходу перетворювача на вихід лінійного стабілізатора на мікросхемі DA2. Оскільки вихідна напруга останнього на 1 В менше, ніж імпульсного перетворювача, що підвищує, гучність звучання АС при переході на мережне живлення автоматично знижується. Так зроблено тому, що робота цієї АС від мережі не є основною її функцією - за наявності мережі зазвичай є можливість підключення звуковідтворювальних пристроїв до стаціонарних УМЗЧ.

Акумулятор G1 заряджається від лінійного стабілізатора через струмообмежуючий резистор R4 та діод VD1. При досягненні на висновках акумулятора напруги близько 4,25 Вбудований контролер відключає його від зарядного ланцюга, германієвий транзистор VT1 закривається, червоний світлодіод HL1 гасне.

Більшість деталей АС змонтовано на трьох монтажних платах зі склотекстоліту, монтаж – двосторонній навісний. Розміри плати УМЗЧ (рис. 2) – 60x55, що підвищує перетворювача напруги (рис. 3) – 70x68, а лінійного джерела живлення (рис. 4) – 80x55 мм. Модульна конструкція вузлів пристрою значно полегшує складання, компонування та подальшу модернізацію АС.

Мал. 2. Плата УМЗЛ

Мал. 3. Плата підвищуючого перетворювача напруги

Мал. 4. Лінійне джерело живлення

У пристрої застосовні будь-які малогабаритні постійні резистори, виняток - резистор R1, бажано, щоб він був не займистим або розривним. Змінний резистор R16 – СП3-4, СП3-33-32. Щоб запобігти пошкодженню мікросхеми DA3 електростатичною електрикою, металевий екран та валик цього резистора необхідно з'єднати із загальним дротом. Конденсатор C2 – неполярний оксидний або керамічний, С14, С25, С26 – малогабаритні плівкові. Інші неполярні конденсатори - керамічні К10-17, К10-50 або аналоги, у тому числі призначені для поверхневого монтажу. Конденсатори C8 та С20 необхідно припаяти якомога ближче до висновків відповідних мікросхем, а C27 – безпосередньо до контактів USB-розетки XS2. Інші конденсатори - оксидні К50-68, К53-19 або аналоги.

Діод 1N4933GP (VD2) замінимо будь-яким кремнієвим з прямим струмом не менше робочого реле K1 і зворотним напругою не менше 30 В, діодний міст GBL06 (VD3) - будь-яким іншим з D2SB, RC201-RC207, RS201 - RS207, BR305. Замість діода Шоттки SS310 підійдуть, наприклад, SS12, 14N1, 5817 N1, SB5818, SB120, замість SR130 (VD360) - SR4-SR504, SR506, SR306, 360N1. Світлодіоди – будь-які загального застосування безперервного світіння без вбудованих резисторів. Можлива заміна імпортного германієвого транзистора ГТ5822 2 (VT307) – вітчизняний із серій МП1, МП25, МП26-МП39, транзистора FZT42 (VT851) – KZT2. Транзистор VT851 встановлений на тепловідведення з площею охолоджувальної поверхні 2 см². До тепловідведення його прикріплюють, попередньо опустивши фланець за допомогою пінцету розплавлений припій. За відсутності таких транзисторів можна застосувати 2SC3746-2SC3748.

Мікросхема MC34063AP1 (DA1) замінна на MC34063AP, MC33063AP1, KA34063A IP33063N тощо, проте для зручності монтажу бажано застосувати мікросхему в корпусі DIP-8. Замість мікросхеми KIAT8R05PI (DA2) підійде будь-яка із серії 78R05 у чотирививідному корпусі TO-220, наприклад KA78R05. Вона встановлена ​​на дюралюмінієве тепловідведення з площею охолоджуючої поверхні (одного боку) 60 см². До корпусу мікросхеми TDA7052A (DA3) приклеєний дюралюмінієвий П-подібний тепловідведення з площею охолоджуючої поверхні 2,5 см.². Можлива заміна мікросхеми – TDA7052B, інші мікросхеми цієї серії не підходять.

Кожен із дроселів L1, L5 - кілька витків складеного вдвічі багатожильного монтажного дроту, намотаного на кільцевий магнітопровід діаметром 7...20 мм з пермалою або низькочастотного фериту (підійдуть також магнітопровід від трансформаторів ЕПРА компактних люмінесцентних ламп). Дроселі L2-L4 - промислового виготовлення з H-подібними феритовими магнітопроводами (що менше опір їх обмоток, тим краще). Індуктивність першого їх - 100...400 мкГн, інших - що більше, краще.

Знижувальний трансформатор Т1 - доопрацьований ТС-10-3М1 (від його вторинної обмотки відмотано 75 витків) або ТП-114-2. Для саморобного трансформатора підійде Ш-подібний магнітопровід з площею центрального керна 4,3...4,5 см². Первинна обмотка повинна містити 2670 витків обмотувального дроту діаметром 0,13...0,15 мм, вторинна - 105 витків дроту діаметром 0,62 мм. Пластини магнітопроводу збирають уперекришку.

Реле K1 - DS2Y-S-DC5V (Matsushita) з двома групами контактів, що перемикають (максимальна комутована потужність - 60 Вт). Опір обмотки реле - близько 150 Ом, номінальна напруга і струм - відповідно 5 і 40 мА. Вимикач живлення SA1 – KCD1-101 або KCD-2011, MRC-101-6A. Динамічна головка BA1 - E1-77-030 від старого кінескопного телевізора, підійде будь-яка широкосмугова потужність від 0,5 Вт, що підходить за габаритами, зі звуковою котушкою опором 8 Ом. П'єзокерамічна головка – невідомої моделі, також від кінескопного телевізора. Полімерний запобіжник MF-S150, що само-відновлюється, замінимо на MF-R160, LP30-160. Літій-іонний акумулятор із вбудованим контролером - від мобільного телефону (чим більше його ємність, тим краще). Допустиме паралельне з'єднання кількох акумуляторів. Не з'єднуйте такі акумулятори послідовно.

Корпус пристрою розмірами 103x98x125 мм склеєний із полістиролу. Передня стінка в місці установки головки BA1 перфорована отворами діаметром 1 мм, у задній стінці просвердлено 225 отворів вентиляційних діаметром 3 мм. Головка BA2 встановлена ​​ззовні корпусу. Вигляд на компонування вузлів показано на рис. 5, зовнішній вигляд АС – на рис. 6.

Мал. 5. Вид на компонування вузлів 

Мал. 6. Зовнішній вигляд АС

Ресістор R8, що гасить, в ланцюгу обмотки реле K1 підбирають таким чином, щоб його контакти надійно перемикалися при включенні пристрою в мережу. Підбором резисторів R15 R17 встановлюють бажаний інтервал рівнів гучності, регульованої змінним резистором R16 при живленні конструкції від мережі. Якщо головка BA1 не здатна відтворювати найвищі звукові частоти, фазування підключення головки BA2 може бути будь-яким.

література

1. Бутов А. Малогабаритна активна АС – USB зарядний пристрій. – Радіо, 2014, № 6, с. 14, 15.
2. Бутов А. Доопрацювання комп'ютерної АС SP-P110. – Радіо, 2015, №8, с. 48, 49.

Автор: А. Бутов

Дивіться інші статті розділу Акустичні системи.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Штучна шкіра для емуляції дотиків 15.04.2024

У світі сучасних технологій, де віддаленість стає дедалі більш повсякденною, збереження зв'язку й почуття близькості грають значної ролі. Нещодавні розробки німецьких учених із Саарського університету в галузі штучної шкіри становлять нову еру у віртуальних взаємодіях. Німецькі дослідники з університету Саарського розробили ультратонкі плівки, які можуть передавати відчуття дотику на відстані. Ця передова технологія надає нові можливості для віртуального спілкування, особливо для тих, хто виявився далеко від своїх близьких. Ультратонкі плівки, розроблені дослідниками, товщиною всього 50 мікрометрів, можуть бути інтегровані в текстильні вироби та носитися як друга шкіра. Ці плівки діють як датчики, що розпізнають тактильні сигнали від мами чи тата, і як виконавчі механізми, що передають ці рухи дитині. Дотики батьків до тканини активують датчики, які реагують на тиск та деформують ультратонку плівку. Ця ...>>

Котячий унітаз Petgugu Global 15.04.2024

Турбота про домашніх тварин часто може бути викликом, особливо коли йдеться про підтримку чистоти в будинку. Представлено нове цікаве рішення стартапу Petgugu Global, яке полегшить життя власникам кішок та допоможе їм тримати свій будинок в ідеальній чистоті та порядку. Стартап Petgugu Global представив унікальний котячий унітаз, здатний автоматично змивати фекалії, забезпечуючи чистоту та свіжість у вашому будинку. Цей інноваційний пристрій оснащений різними розумними датчиками, які стежать за активністю вашого вихованця в туалеті та активуються для автоматичного очищення після його використання. Пристрій підключається до каналізаційної системи та забезпечує ефективне видалення відходів без необхідності втручання з боку власника. Крім того, унітаз має великий обсяг сховища, що змивається, що робить його ідеальним для домашніх, де живуть кілька кішок. Котячий унітаз Petgugu розроблений для використання з водорозчинними наповнювачами та пропонує ряд додаткових матеріалів. ...>>

Привабливість дбайливих чоловіків 14.04.2024

Стереотип про те, що жінки віддають перевагу "поганим хлопцям", довгий час був широко поширений. Однак нещодавні дослідження, проведені британськими вченими з Університету Монаша, пропонують новий погляд на це питання. Вони розглянули, як жінки реагують на емоційну відповідальність та готовність допомагати іншим у чоловіків. Результати дослідження можуть змінити наше уявлення, що робить чоловіків привабливими в очах жінок. Дослідження, проведене вченими з Університету Монаша, призводить до нових висновків щодо привабливості чоловіків для жінок. В рамках експерименту жінкам показували фотографії чоловіків з короткими історіями про їхню поведінку в різних ситуаціях, включаючи їхню реакцію на зіткнення з бездомною людиною. Деякі з чоловіків ігнорували безпритульного, тоді як інші надавали йому допомогу, наприклад, купуючи їжу. Дослідження показало, що чоловіки, які виявляють співчуття і доброту, виявилися більш привабливими для жінок порівняно з т ...>>

Випадкова новина з Архіву Місто притягує урагани 14.11.2010 Метеорологи з університету Гонконгу виявили, що тропічні циклони начебто притягуються до великих міст та лісів. І ті й інші є ділянками зі складним рельєфом, де виникають завихрення вітру, що підживлюють циклон. Спостереження показали, що циклон, проходячи своїм шляхом повз велике місто, може відхилитися до нього, зробивши "гак" завдовжки понад 30 кілометрів. Для вихрової атмосферної структури діаметром у кілька сотень кілометрів це відхилення невелике, але жителям міста воно може бути буквально питанням життя та смерті. Річкові дельти продовжують життя циклону, якщо він потрапить до такого району. Справа в тому, що тут велике випаровування води, яка з теплим повітрям вносить в атмосферу додаткову енергію. Від потужних циклонів не раз страждали міста США, розташовані у дельті річки Міссісіпі.

Інші цікаві новини:

▪ Лісових пожеж поменшало

▪ Синтезоване мастило для суглобів

▪ Молекула для збирання та зберігання сонячної енергії

▪ Лазерний теніс

▪ Побутова техніка керується через Інтернет

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Електрику. Добірка статей

▪ стаття MTS-формат файлів сучасних відеокамер Мистецтво відео

▪ стаття Яка сумарна маса вмісту в земній корі найрідкіснішого хімічного елемента? Детальна відповідь

▪ стаття Сандалове дерево. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Нітроцелюлозове покриття для полірованих поверхонь. Прості рецепти та поради

▪ стаття Перетворення хустки на яйце (два способи). Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024