Блоки питания служат для подачи нужного номинала энергии на потребитель энергии, то есть подают питание с определеным напряжением, током и амплитудой.
В нашем рассказе потребителями энергии от импульсных БП будут звуковые усилители класса D.
Импульсные преобразователи мощьности или импульсные блоки питания ( ИБП) для работы усилителей звука класса класса Д полностью пригодны в звуковой технике!
Не стоит их бояться..
Импульсные блоки питания или ИБП отличаются своими характеристиками от линейных блоков питания (ЛБП), но тем не менее импульсники могут подходить для запитки звуковых усилителей класса "D" и не стоит опасаться помех и импульсов создаваемых во время работы ИБП.
Работа импульсных БП проходит на частотах 30-100 кГц.
Как говорят опытные радиолюбители, чем больше мощность ИБП, тем меньше рабочая частота блока питания.
Обычные, линейные блоки питания, они же тоже по своей сути частотные преобразователи.
50Гц сетевой частоты в обычных блоках питания выравниваются и преобразуются в постоянное напряжение нужного номинала- это и есть линейные блоки питания!
Фактически, то что раньше никогда не применялось в звуковой технике в 2020-х годах все же можно применять.
Все это стало возможным потому что сами чипы звуковых усилителей класса Д работают на высоких частотах, как и импульсные блоки питания.
Например речь идёт о таких звукоусиливающих чипах как:
- TPA3116D2 ( работае до 1,2 МГц)
- TPA3118D2 ( работае до 1,2 МГц)
- TPA3130D2 ( работае до 1,2 МГц)
- TDA7498E ( работае 1 МГц),
- TDA7498 ( работае 1 МГц),
Эти и многие другие чипы сидят в микросхемах различных звуковых усилителей класса "D" и обеспечивают процесс генерации высокой частоты в звуковую.
Как работает импульсник
В чем же заключается особенность работы импульсного блока питания и усилителя звука?
Почему нельзя использовать импульсный БП с усилителем класса А или АВ?
Ответом будет: высокочастотные помехи, которые создаёт БП при работе.
В импульсном блоке питания стоит особый вид импульсных трансформаторов.
В обвязке с ШИМ контролёром создаётся рабочая частота на первичной и вторичной обмотках трансформатора
Блоки питания, обычные, не импульсные, трансформаторные работают на сетевой частоте 50 Гц и напряжение 220 В.
В обычных блоках питания трансформаторного типа частота работы трансформатора совпадает с частотой сетевой.
Помехи в аналоговых трансформаторных БП создаются минимальные и свободно гасятся выходными конденсаторами.
Такие ( трансформаторные ) блоки питания работают в паре с усилителями класса A,B, AB, и в классе D тоже используются. Пример, на фото ниже.
Помех для звуковой аппаратуры создаётся минимально, что удачно гасится дросселями конденсаторами.
У импульсного БП все по-другому, при том что трансформатор в таком устройстве все же есть.
Схема работы импульсника такова, что изначально 220 В поступают на вход БП, выпрямляются диодным мостом в постоянное напряжение, далее попадают на транзисторный высокочастотный каскад где постоянный ток переводится в импульсный, частотой в несколько тысяч герц и только после этого напряжение попадает на импульсный трансформатор, который и преобразует высокое импульсное напряжение в наши с вами привычные 12,24, 36 Вольт итд.
Правда, нужно отметить что после трансформатора так же стоит выпрямитель из диодов и конденсаторов.
Вот как-то так и образуется паразитная частота, выступающая в роли помех в звуковой аппаратуре.
В какой технике ставят импульсные БП
Импульсные блоки питания при прочих равных в сравнение с трансформаторным БП имеет большой преимуществов размере.
Все благодаря мощности трансформатора. При одной и той же массе импульсный трансформатор будет примерно в 5-7 раз мощнее обыкновенного.
А это значит что экономится много места, благодаря чему импульсные блоки питания встраивают и в мониторы и в ТВ, компьютеры, принтеры и любую другую домашнюю аппаратуру.
Разные ИБП дают разное качество звука для класса "D".
Не все блоки питания импульсного типа одинаково подходят для усилителей звука класса D.
Действительно, при запитке звукового усилителя от разных импульсных БП можно услышать различное качество звука при прослушивание музыки.
В одном случае, при запитке усилителя от одного блока питания звук может быть мягким, обьемным, при этом глубоким.
А вот при подключении другого импульсного блока питания к этому же усилителю звук может быть глуховатым, с отсутствием глубины, как бы урезанным.
Это действительно так, и многие видео блогеры показывали ни один раз как дорабатывают и доделывают импульсные блоки питания.
И дорабатывают они блоки питания специально под работу в паре с звуковым усилителем классом "D".
Доработка ИБП под питание усилителей.
Основной доработкой импульсных блоков питания для корректной работы с усилителем звука является установка более качественных фильтр-конденсаторов на выходном каскаде у блока питания.
Выбираются электролитические конденсаторы с наиболее меньшими показателями ESR. При этом ёмкость конденсаторов устанавливают выше чем стояла до доработки.
Например, если стояли 3 конденсатора 35V_3300uF их меняют на 35V_6600uF. Как правило более ёмкие конденсаторы больше родных по размерам, потому главным критерием является свободное место под грамотную установку.
