Once again on the DC/DC Сonverter for Clarion, McIntosh.

Проблема внешних блоков питания Clarion, McIntosh.

       Как показала жизнь, практически во всех старых стоковых внешних блоках питания - Clarion DRX9255, McIntosh MX406, McIntosh MX4000, Mcintosh MX5000, ADDZEST/Clarion HX-D1.. возможно что такая-же проблема есть и у первых выпусков Clarion DRZ9255 (HX-D2) - в выходном напряжении ±15 вольт обнаруживаются как заниженное напряжение, так и повышенные пульсации до 100 мВ и даже откровенная пила амплитудой 60-100 мВ. Пульсации могут быть как в одном из напряжений, но как правило есть и в минусовом и в плюсовом напряжениях.Причина в том, что в блоках питания, именно в преобразователях DC/DC на плату HMA-1570-2492 (Раrt No. 060-6008-00), выходят из строя установленные там твердотельные электролитические конденсаторы  фирмы Marcon  серии CFM (MARCON ELECTRONICS CO. LTD. с 1995 года  в составе NIPPON CHEMI-CON CORP.).

    Цепочка куска схемы такова - обмотка трансформатора, выпрямительный диод, Marcon CFM 33 мкФ*20 вольт, дроссель и Marcon CFM 1,5 мкФ*25 вольт.

       И вот именно эти конденсаторы Marcon серии CFM теряют емкость: 33 мкФ - как правило до 4-5 мкФ или вообще в ноль, а 1,5 мкФ  - до 0,2-0,4 мкФ... ESR конденсаторов достигает 20-40 Ом... то есть, они фактически не выполняют возложенных на них функций. Единственно радует, что из этих конденсаторов не вытекает на плату электролит, так как внутри вместо жидкого электролита используется специальный токопроводящий органический полимер. 

    Аналогичная проблема в точно таких-же  (Раrt No. 060-6008-00) преобразователях DC/DC, установленных в ЦАПах McIntosh MDA4000. 

Необходима 100% замена конденсаторов Marcon CFM в преобразователях  DC/DC HMA-1570-2492 (Раrt No. 060-6008-00) выпуска до 2007-2008 года, установленных в  DAC MDA4000 и внешних блоках питания Clarion DRX9255, Clarion HX-D1, Clarion DRZ9255 (HX-D2), McIntosh MX406, McIntosh MX4000,  Mcintosh MX5000 и т.п..

      В преобразователях DC/DC HMA-1570-2492 выпуска примерно после 2007-2008 года (точнее не могу сказать, так как такой информации у меня нет, а я специально не отслеживал каких годов выпуска преобразователи), производитель стал устанавливать твердотельные конденсаторы от фирмы Sanyo  OS-CON серии... не знаю какой серии, там стоит только буква G (возможно это серия SA)

        То есть совершенно ясно на что надо менять конденсаторы Marcon CFM - на OS-CON, только не ясно какой серии. По идее лучше ставить серии SH, SA.

    Но уже попалось несколько блоков питания для DRZ9255, в которых конденсаторы OS-CON 33,0 мкФ *20 вольт (в основном в плюсовом напряжении) имели ESR по 1,5-2 Ом, а емкость была увеличена до 45-48 мкФ.... - скорее всего подобная картина и в остальных преобразователях.

       Я пока, в случае явной потери емкости и значительного увеличения ESR вместо OS-CON, ставлю Hitano серию ERS 56,0 мкФ*20 вольт (ERS560M20B), насколько их хватит - пока неизвестно.

     C рабочими напряжениями у твердотельных конденсаторов особо не разгонишься - хочу также попробовать X-CON серии ULG или USG номиналом 68,0*25 вольт.

        Как альтернативый вариант (из-за габаритов преобразователя) - внутри поставить Panasonic серии FM 68,0*35 вольт (EEU-FM1V680), а снаружи на плате вместо 100 мкФ (С260 и С261) поставить Hitano ERS 150 мкФ*20 вольт. Но это требует обязательного контроля осцилографом. Установка средненизкоимпедансных конденсаторов (сразу после диодов) может вызвать пульсацию выходного напряжения (пульсации могут достигать 200-400 милливольт с частотой 300-400 кГц). Заметить такую пульсацию вольтметром невозможно. Причина пульсации: в этом преобразователе ооочень "звенит" импульсный трансформатор, собственно поэтому разработчик и поставил сразу после диодов твердотельные конденсаторы, так как без них индуктивные наводки доводят ШИМ контроллер до срабатывания защиты и он просто временно отключается - вот отсюда и возникают пульсации выходного напряжения.  По хорошему здесь нужно было бы поставить снабберную цепочку и преобразователю стало легче и конденсаторы не убивались бы.... Но места на платке преобразователя очень мало, поэтому как вышло, так и вышло.

    И вообще - и внутри преобразователя и снаружи я бы конденсаторы меньше, чем на 20 вольт не ставил-бы.  Дело в том, что при включении БП без нагрузки (например, плохой контакт в разъемах), напряжение на выходе преобразователя возрастает до 19,6-19,8 вольт....

    Ремонт ремонтом, доработки доработками, но сейчас на вторичном рынке появились в продаже ГУ Clarion DRX и DRZ, Mcintosh MX406, Nakamichi CD-700 и др. ресиверы без внешних блоков питания.. причины прозаически ясны - элементарное незнание техники "специалистами" на разборках.. возможны, конечно, и другие варианты. 

Найти в продаже стоковый внешний блок питания практически невозможно, поэтому меня попросили сделать такой блок питания.

    В инете можно отыскать несколько вариантов самодельных блоков питания для DRZ9255,  ГУ Clarion, McIntosh (или доработки с заменой неисправного преобразователя DC/DC в стоковом БП) - ну вот будет еще один вариант.

New DC/DC Converter for Clarion DRZ9255 (HX-D2).

Новый внешний блок питания для ГУ Clarion DRZ9255 (HX-D2).

    Буду описывать все наоборот - в начале фотографии готового блока питания и потом с небольшими пояснениями до истоков его создания.

Готовый вариант блока питания:

Один блок питания со снятой верхней крышкой:
(В надписи на верхней крышке есть авторская ошибка, которую я в последующих вариантах исправлю (HX-D2))

Поближе без верхней крышки:

Испытания:

Фото собранной платы со стороны деталей:
 

Без радиаторчиков:

Фото платы со стороны пайки:

Пластмассовые крышки усилены алюминиевыми вставками толщиной 0,5 мм, поэтому получается, что корпус будет со всех сторон алюминиевый: 

Боковая крышка с клеммами входного питания и держателем предохранителя:

Боковая крышка с вырезом под выходной разъем питания J250 и светодиодом индикации работы:
 

Сборка платы:

Плата с набитыми деталями для  выходного напряжения ±15 вольт:

Полностью собранная плата с выходными напряжениями ±15 вольт и +37,6 вольт и ниже плата с деталями только на  выходное напряжение  ±15 вольт:

Печатные  платы MP2015/12:

Схему я не рисовал, она простая  и её сразу видно по плате.

Печатные платы сделаны односторонними, удалось обойтись только двумя внешними перемычками. Размер платы 170,0*71,5 мм.

Не все написанные номиналы деталей и маркировки на плате MP2015/12 верны, так как в процессе отладки/наладки некоторые номиналы элементов были изменены.

Главное, что ошибок в разводке дорожек на плате нет и все детали в корпусе разместились так, как я и планировал.

Крайний вариант номиналов и расположения деталей учтен и исправлен в выложенной ниже фотографии слоев платы.  

Фото крайнего (но не окончательного) уточненного варианта  слоя платы MP2015/12.1 :

Окончательно уточненный вариант платы называется MP2015/12.5.

Делаем натуральное макетирование и попытку со второго раза разместить все радиодетали на плате правильно (с учетом габаритов деталей, который будут размещены на боковых крышках корпуса).

Габаритные размеры корпуса UNI-S-BOX:

Вот оригинальная схема блока питания Clarion DRZ9255 (HX-D2).

Комплектующие:

Корпус - UNI-S-BOX-170-01GR, размеры корпуса (ДхШхВ) = (170ммx90ммx35мм).
Преобразователи DC/DC - JCB0312D24 и DKE10A-24.
Линейный стабилизатор  для 37,6 вольт - LM317HV.
Линейные стабилизаторы для 15 вольт - MC7815BT и MC7915BT производства  ON Semiconductor.
Ключи для подачи питания на преобразователи DC/DC сделаны на P-канальных  MOSFET типа IRF7416.
Конденсаторы - по входному бортовому напряжению серия  EXR от Hitano и серия RJH от  ELNA. На выходах двухполярного напряжения (после стабилизаторов) установлены конденсаторы Nichicon серии КА (UKA1E471MPD1TD), твердотельные ERS от Hitano  (ERS560M20B) и керамические 0,1 NPO Murata.
Дроссели - RCR1616NP-101K Sumida,  DUS-10.5/47/0.5 FERYSTER, остальные от Bourns.
Разъемы - AMPHENOL MF42-RE-10, DG45R-A-02P-13 Degson Electronics.
Держатели предохранителя - KLS5-243 и FH-02.
Предохранители - медленные типа 50T на 0,5 и 5 Ампер.

Примечания, выводы и пометки для себя:

1. Задача была сделать блок питания для ГУ DRZ9255 (HX-D2), и понятно - если делать, то сделать его немного лучше, чем стоковый вариант.

Реклама.

В новом блоке питания для Clarion DRZ9255 применены преобразователи DC/DC, которые изначально имеют небольшие собственные наводки.  Преобразователь DC/DC для аналогового питания выбирался не из самых дорогих, но испытанный и очень хорошо показавший себя в работе по питанию аудиоустройств - это преобразователь DC/DC от Mean Well из серии DKE10 (встроенный EMI-фильтр, уровень излучаемых помех по классу B стандарта электромагнитной совместимости EN55022 и минимальной частотой переключения 250 кГц). 

Дополнительное подавление наводок в выходном напряжении обеспечивается  с помощью синфазных дросселей, размещенных на выходе преобразователя. Экранированный со всех сторон корпус сделан из алюминия, что позволяет минимизировать поступающие извне наводки. Большое внимание уделено развязке между преобразователями DC/DC по входным напряжениям (Pi network), а также напряжений аналоговой части и индикатора. Установленные супрессор, конденсаторы большой емкости с низким импедансом и  дроссели - позволяют значительно уменьшить импульсные наводки, которые присутствуют в бортовой сети автомобиля и вместе с мягким пуском и стабилизированным выходным напряжением ±15 вольт делают совершенно чистым питание во всех режимах работы ГУ.  
Напряжение для индикатора выполнено  на преобразователе DC/DC от XP Power JCB0312D24 и затем снижено до 37,6 вольт с помощью линейного стабилизатора  LM317HV. Для индикации работы блока питания на передней панели установлен светодиод, питание которого привязано к 37,6 вольтам.
Позолоченные входные клеммы не ставились, так как применённые преобразователи DC/DC работоспособны при входном  напряжении от  9 до 18 вольт и никакие потери им не страшны.

2. Для начала я поступил довольно прямолинейно, сделав стабилизированные напряжения ±15 вольт с помощью интегральных трехвыводных стабилизаторов типа MC7815BT и MC7915BT от преобразователя DC/DC  с выходным напряжением ±24 вольта.

Попытки найти в наличии на складах у поставщиков преобразователь DC/DC на  ±18 вольт не увенчались успехом, да и выбор в таком корпусе не велик: AM10E-1218DZ, P42WG-1218Z2:1LF, V7-1218D10, 61D-12D18RNL, 67D-24D18RNL... 

Может кому-то повезет больше. 

После того, как будут проведены испытания и выяснится температурный режим, точные токи потребления головой.. и т.д. - я возможно немного изменю схему, чтобы получился стабилизатор на ОУ с опорой или может стабилизатор ”электронный конденсатор”..... жалко, что очень дорогие и по габаритам немного не проходят малошумящие сборки стабилизаторов ULN-HC78A и ULN-HC79A..

Насколько это вообще всё нужно, выяснится уже после измерений и прослушки.

3. Теперь некоторые измерения.

Все измерения шумов/наводок производились на выходном разъеме блока питания J250 с включенным ФНЧ в полосе частот до 100 кГц..

Стоковый  блок питания DRZ9255:

Бортовое питание 12,45 вольт.
Общий ток потребления DRZ9255 в режиме приемника - 1,31 ампера.
Общий ток потребления DRZ9255 в режиме CD -1,55 -1,75 ампера.Ток потребления ГУ по цепи  +15 вольт - 106 мА, по цепи -15 вольт -176 мА.
Ток потребления по цепи +37,6 вольт - 15-20 мА (измеренное напряжение в стоковом БП - 37,1 вольт).
Развязка между входным питанием и выходным питанием  ±15 вольт (импульсная наводка частотой 30-40 кГц) - 20 дБ.
Шумы/наводки (в режиме работы CD)  в цепи -15 вольт - 3 мВ рр, в цепи +15 вольт - 2 мВ рр. Огибающая наводок прыгает в такт звуку.
Шумы/наводки в цепи +37,6 вольт - 60 мВ рр (эдакая ступенчатая пила, но она лезет именно с головы, так как по этой пиле видно, как переключаются на экране цифры. Если нагрузить БП на чисто резистивную нагрузку (2 кОм) - то наводки/шумы всего 2 мВ рр).


Стоковый  блок питания DRХ9255:

Бортовое питание 12,45 вольт.

Общий ток потребления DRX9255 в режиме приемника - 0,69 ампера.

Общий ток потребления DRX9255 в режиме CD - 1,1-1,4 ампера. 

Ток потребления в режиме приемника по по цепи +15 вольт - 61,5 мА, по цепи -15 вольт - 

52,5 мА.

Ток потребления в режиме CD по цепи +15 вольт - 120 мА, по цепи -15 вольт - 112 мА.

Развязка между входным питанием и выходным питанием ±15 вольт (импульсная наводка частотой 30-40 кГц) - 12 дБ.

Шумы/наводки (режим приемника) в цепи ±15 вольт - 0,4 мВ рр. 

Шумы/наводки (режим CD) в цепи ±15 вольт - 1,5 мВ рр. 

Огибающая наводок прыгает в такт звуку.

Новый блок питания MP2015/12:

Бортовое питание 12,45 вольт.
Общий ток потребления DRX9255 в режиме приемника - 0,82 ампера
Общий ток потребления DRX9255 в режиме CD - 1,3-1,6 ампера.

Общий ток потребления DRZ9255 в режиме приемника - 1,55 А
Общий ток потребления DRZ9255 в режиме CD - 1,7-1,9 ампера

Развязка между входным питанием и выходным питанием ±15 вольт (импульсная наводка частотой 30-40 кГц) - 22 дБ.Шумы/наводки (во всех режимах работы ГУ) в цепи ±15 вольт: 0,2 мВ рр в цепи +15 вольт и 0,3 мВ в цепи -15 вольт (на резистивной нагрузке значения 0,1 и 0,2 соответственно, то есть это с самой головы ползет/лезет цифро/аналоговая наводка/реакция на нагрузку).

Шумы/наводки в цепи +37,6 вольт - 10 мВ рр, и нет той "пилы", которая была в стоковом блоке питания (на резистивной нагрузке значение шумов/наводок - 0,5 мВ).

Как видно - шумы/наводки в питании ±15 вольт стали по сравнению со стоковыми блоками питания меньше как минимум на 20 дБ,  это видно по спектру шумов в выходном напряжении:  в стоковом БП  до 100 кГц  шум -100 дБ, в новом -120 дБ.

И теперь не так реагирует напряжение на выходе +37,6 вольт на потребление тока индикатором - в итоге наводки в шесть раз меньше.

В стоковом БП DRХ9255 шумы/наводки в режиме CD увеличиваются в два раза, а в новом блоке питания практически  остаются без изменения.

4. Считаем мощность рассеивания тепла преобразователем DC/DC DKE10A-24 исходя из того, что  корпуса преобразователей размером 1×2 дюйма допускают рассеивание при полной нагрузке до 2,5 Вт, при температуре окружающей среды 60 градусов.

КПД преобразователя DKE10A-24 составляет 82%.

Потребление: 0,176 мА+0,106 мА= 0,282 мА*24 вольта = 6,768 Вт.

Значит преобразователь будет потреблять от входного напряжения: 6,768/0,82 = 8,254 Вт.

Вычисляем разницу: 8,254 Вт - 6,768 Вт = 1,48 Вт.

Реально КПД этих преобразователей составляет 0,77-0,80, но и тогда мы укладываемся с запасом.

Преобразователь DC/DC нагружен не более 70%, что, согласно даташита, позволит ему работать при температуре окружающей среды от -25 до 70 градусов. 

Также посчитаем сколько будет рассеиваться  мощности на резисторах и на стабилизаторах нового БП для DRХ9255.

24 вольта - 15 вольт = 9 вольт.

9 вольт * 0,106 А + 9 вольт * 0,176 А= 2,5 Вт ( с 18 вольтовым преобразователем было бы 0,85 Вт).

Итого внутри корпуса будет рассеиваться 2,5+1,48+0,4= 4,4 Вт.

Для слегка оребрённого алюминиевого корпуса объемом 0,33 дм³ допустимая внутренняя суммарная мощность рассеивания радиоэлементов, по расчетам составляет примерно 6 Вт (при естественном излучении и  конвекции, при температуре окружающей среды 60 градусов и перегреве корпуса относительно среды на 15 градусов). 

Таким образом можно обойтись без активного охлаждения, но так как преобразователь DC/DC DKE10A-24 будет в закрытом корпусе - на всякий случай прилепим ему на корпус дополнительный радиатор, чтобы увеличить теплопередачу.

5. Не вижу смысла применять в блоке питания ультра малошумящие стабилизаторы, так как из-за длинного кабеля питания и общей электро-цифро-магнитной обстановки внутри головы шумы/наводки в питании ±15 вольт меньше 0,2 мВ не будут.

6. В целом стоковый блок питания сделан достаточно нормально и если не требовать особого звучания, то в варианте  Limited Edition (там где на выходе стоят силмики2 по 1000 мкФ и т.д), (или стоковый после доработки) - это очень хороший вариант, как для внешнего блока питания. Добавление стабилизации напряжений позволяет оставить все наводки до стабилизатора и таким образом получить более чистые напряжения питания аналоговой части ГУ (как минимум на 20 дБ).

Не забываем про слив наводок с первой земли вторички на общую землю (10 и 100).

7. На этой-же плате можно собрать блок питания для ГУ Clarion DRX9255EXL для Mcintosh MX406,  Mcintosh MX4000,  Mcintosh MX5000 или Nakamichi CD-700 и т.д. то есть только с выходным напряжением ±15 вольт (для Nakamichi CD-700  с выходным напряжением ±10 вольт)... я на плате предусмотрел, чтобы была возможность установить 6 пиновый (или 8 пиновый) выходной разъем используя две-три перемычки на плате.

8. Если кому-то захочется попроще - можно не ставить линейные стабилизаторы, а сразу поставить (так-же как сделано в стоковом) - преобразователь DC/DC с выходным напряжением ±15 вольт. Этот вариант будет почти подобен по качеству стоковому, но дешевле не получится.. - тут надо будет ставить преобразователь гораздо выше классом - что-то от TRACO и др. подобных, у которых пульсации и шум на выходе не больше 50 мВ рр,... но в любом случае, какой-бы не была фирма и тип преобразователя - нестабильность напряжения и реакция на нагрузку не будет ниже 2-3%.

9. Для DRX9255: R1 и R2 - 39 Ом 3-5W (в новых платах - 33 Ом), для DRZ9255: R1 - 33 Ом 5W и R2 - 47 Ом 5W.

10. Попросили измерить: Если голову DRZ9255 выключить кнопкой, но при этом остается подаваться  АСС - в блоке питания все равно продолжает работать преобразователь питания индикатора, плюс что-то работает в голове.

Ток потребления от бортового напряжения при этом составляет 0,54 А.

11. Результаты прослушки со стоковым и с новым блоком питания с головами DRX и DRZ дают совершенно одинаковый результат - с новым блоком питания сцена становится глубже (причем выравнивается эшелонирование) и шире.

Также явно слышится больше послезвучий.

Ещё бы добавил, что собраннее становятся басы.

На примере DRX9255:

Со стоковым БП глубина от 5 до 7,2. Поставил 7,2, потому что вроде как есть чуть движение в глубину 4 эшелона, но еле уловимое. Причем 1, 2 и 3 эшелон шагают, как и положено по единице: 5, 6, 7, а вот четвертый эшелон как раз только и шагает всего на 0,2... то есть он скомкан.

Ширина сцены до колонок. 

С новым БП глубина от 5,5 до 8,25, то есть саксафонисты шагают в глубину почти так, как положено - по 1 единице:  5,5 затем 6,5, далее 7,5 и... 8,25.

Ширина сцены по середине колонок (чуток стала шире).

12. При испытаниях в машине попутно обнаружилось, что при заводке машины (когда на это время снимается АСС) с новым блоком питания голова не перегружается, то есть индикатор продолжает работать, голова не выключается, а просто на время заводки отключается звук, и как только машина завелась - сразу появляется звук.

13. Рисунок на корпусе блока питания напечатан на принтере с УФ чернилами (Mimaki UJF-3042) прямо на металле и покрыт автолаком.

14. Для таких ресиверов, как CD-тюнер Alpaine CDA-7990 внешний блок питания нужен явно мощнее. Судя про предохранителю и другим элементам - там должен стоять преобразователь примерно ватт на 20...  если у кого будет такая возможность - замерьте хотя бы общий потребляемый ток блоком питания в режиме CD.

Измерил токи потребления CD-ресивера CDA-7990R: по цепи +15 вольт потребление 120,0 мА, по цепи -15 вольт 113,0 мА (и режим приемника и режим CD - одинаково). Так что совершенно спокойно проходит вариант с этим вариантом разработанного преобразователя.
DC/DC конвертер для Alpaine CDA-7990:

New DC/DC Converter for Clarion DRX9255.

Новый внешний блок питания для ГУ Clarion DRX9255.

Согласно описания выше и по тому-же принципу, собран блок питания для DRX9255.

Внешний вид:

Без верхней крышки:

Примечания:

1. Синфазные дроссели  - DUS-10.5/15/1.2
2. Наклейка сделана из самоклеющейся пленки Oracal 640.

ORACAL® 641

©Материалы для рекламы, Plastics
http://plastics.ua/viscom/products/samokleika/plenka-plotter/

Просто Блок питания.

Под один проект понадобился блок питания с выходными напряжениями 5,0 вольт 1 ампер и 3,3 вольта 100 мА.

Обратная сторона платы:

Примечания:

1. Преобразователь DC/DC SKA20A-12.
Выходное напряжение преобразователя уменьшено до 9,22 вольта (с плюса на контакт Trim - 1,8 кОм)
2. Гасящие резисторы на 5 вольт - 1,8 Ом (два по 3,6 Ом 5W), на 3,3 вольта - 39 Ом 5W.
3. Мосфет на включение преобразователя - FDS6679AZ
4. Синфазные дросселя - DUS-10.5/6.8/1.9 FERYSTER
5. Стабилизаторы L78S05CV-DG и LF33CV.

6. Радиатор для 5 вольт HS-115.

7. Наводки на выходе БП под нагрузкой: 0,2-0,3 мВ.

Еще один вариант блока питания для McIntosh MX406.

Согласно описания выше и по тому-же принципу, собран блок питания на плате MP2015/12.5 для McIntosh MX406.

Внешний вид:

Примечания:

1. Резисторы R1 и R2 - номинал 33 Ом 5 Вт.


И не забываем о том, что для соединения БП с ГУ нужен кабель:

Распиновка кабеля MX406/DRX9255:

А здесь блок питания для HX-D2 просто ждет преобразователей:

Еще один БП для DRX:

Автомобильный блок питания для DSP модуля DLCPv4 от Hypex Electronics. 

По даташиту для модуля DLCPv4 необходимо двухполярное питание от 15,5 до 26 вольт (номинальное 18 вольт), максимальный ток по плюсовому напряжению 490 мА, по минусовому 180 мА.

Сетевой блок питания SMPS DLCP обеспечивает на выходе двухполярное  напряжение 16,0 вольт, 0,5 ампера по каждому выходу.

Значит мощность SMPS DLCP составляет не менее 32*0,5=16 Вт.

В автомобиле нам незачем рассеивать лишнее тепло, поэтому тоже будем стараться сделать блок питания с выходным двухполярным напряжением  16,0-16,5 вольт.

С начала считаем необходимую мощность преобразователя DC/DC для выбора конкретного преобразователя:

16,5*0,49+16,5*0,18=11,055*1,44= 16 Вт,  но так как у преобразователей с двухполярным напряжением выхода по току всегда делаются одинаковыми, тогда:

33,0*0,49=16,17*1,44=23,3 Вт

Таким образом нам необходим преобразователь DC/DC, как минимум, мощностью 25 Вт.

Другой вопрос, что стандартные преобразователи, как правило выдают 5, 9, 12, 15, 18, 24 вольта. Все мои попытки найти, заказать и купить преобразователь на 18 вольт не увенчались успехом, а использовать преобразователь на 24 вольта не хочется, так как тогда понадобиться активное охлаждение, как блока питания, так и модуля DSP.

Попробуем найти преобразователь DC/DC  с двухполярным напряжением 15 вольт, который допускает Trimming в пределах ±10%, тогда у нас и получится напряжение 16,5 вольт.

Выбор пал на два преобразователя, которые можно было купить сразу:AIMTEC AM30KW-2415DIZ и DKA30A-15.

С преобразователем  AM30KW-2415DIZ получился капитальный пролет: больше, чем 15,64 вольта при Trim Up не получается... и, главное, к производителю не прицепишься - согласно даташита ±10% - это всего лишь значение Typical. :(

С преобразователем DKA30A-15 всё получилось - с Trim Up напряжение на выходе составило 16,62 вольта (выход преобразователя при этом был нагружен резисторами 120 Ом (ток 0,14 ампера)).

Это радует. :)

Далее поступаем стандартным способом: преобразователь DC/DC включаем мосфетом по команде АСС +12вольт, на выходе синфазные дросселя, вокруг утыкиваем конденсаторами и вставляем в корпус с предохранителем, входными клеммами питания DC и выходным разъемом.

Вот так выглядит БП без крышки:

Измеряем шумы и наводки на выходе при нагрузке 0,5 ампера на каждое напряжение:

собственно видны только шумы 0,1 мВ, напряжение просаживается до 16,48 вольт.

При нагрузке  0,8 ампер на каждое напряжение, напряжение просаживается до 16,2 вольт, шумы и наводки увеличиваются до 0,3-0,4 мВ, при этом ток потребления блоком питания составляет 2,3 ампера при 12,4 вольтах питания.

Даже сразу на выходах этого преобразователя при полной нагрузке в выходном напряжении нет обычных импульсных выбросов от работы ключей драйвера преобразователя, такое впечатление, как будто просто выпрямляется чисто синусоидальное напряжение!

Примечания:
1.FDS6679AZ
2.DUS-10.5/15/1.2

3. Распиновка выходного разъема блока питания .

Еще один вариант блока питания для DRX и MX406.

Как было сказано выше - остался  у меня без дела преобразователь AM30KW-2415DIZ.

Кстати, очень хороший преобразователь с довольно чистым питанием на выходе.

Вот на его основе я и сделал блок питания.

Запаса по мощности, конечно, многовато.. можно поставить было и меньше, но есть Но. 

Сейчас дам небольшое пояснение: чем больше нагружается преобразователь до своей максимальной мощности, тем большего уровня у него в выходном напряжении появляется пульсации.

Поэтому до сих пор все попытки сделать блок питания  на преобразователе ±15 вольт не проходили по причине довольно больших наводок в выходном напряжении (которое не удавалось вычистить стандартными цепями LC).

Вывод: одно дело для обеспечения 5 Вт применить 6 ватный преобразователь и совсем другое дело 20 ватный. 

Потери на дросселях при номинальном токе компенсировал с помощью цепи  Trim Up. Напряжение ±15,00 вольт получилось с резистором 91 кОм.
Напряжение шума и наводок - до 0,3-0,5 милливольта.

Из-за большого запаса мощности, нестабильность напряжения и реакция на нагрузку (0,06-0,12 А) получилась меньше 0,07%.

Примечания:
1.

Пассивный Фильтр питания для магнитолы Denon DCT-1
и изолированное питание 9 вольт для плеера QLS QA-550
на преобразователе DC/DC MEAN WELL SKM15A-12.

Собственно была задача сделать в автомобильное изолированное чистое питание 9 вольт для QA-550 WAV Digital Audio Player, который выпускает QLS Electronic Techology Company Ltd., а фильтр питания для магнитолы уже приложился сам, так как  на плате уже была предусмотрена разводка под транзит бортового напряжения, места под индуктивности и конденсаторы.

Фильтр питания магнитолы делаем как обычный П-образный ФНЧ с частотой среза не выше 250 Гц.

Емкостей удалось установить в корпус в общей сложности на 16200 мкФ.

Стоковый блок питания QLS QA-550 выдает 9 вольт 0,5 ампера, реально плеер в режиме проигрывания файлов потребляет около 0,2 ампера

Выбор преобразователя DC/DC как всегда начался не с того, что-бы хотелось, а с того, что было в пределах досягаемости, наличии и чтобы можно было установить на плату без особых переделок. Остановился на преобразователе SKM15A-12, так как у него частота преобразования  400 кГц. есть TRIM, REM и удобоваримая цена.

Для получения 9 вольт используем линейный стабилизатор напряжения MC7809 (или иного производителя линейного стабилизатора с выходным шумом не более 10 микровольт).

Так как оставались свободные дорожки - вывел на выходной разъем +12 вольт, которые в случае необходимости могут быть использованы для питания другого плеера , который питается от 12 вольт, ток  0,9 ампер (1,25*0,7=0,875).

Без проблем можно получить другое напряжение, устанавливая линейный стабилизатор на 5, 6, 7, 8, 9, 10 вольт.

Фото платы ФП и ИП с установленными деталями, но пока без преобразователя:

Вот преобразователь уже прибыл и установлен:

Шнурки:

Наводки ниже уровня шумов на пределе 0,5 милливольт.

Примечания:
1. балластный резистор на 9 вольт - 3 Ом 5W.
2. Предохранитель: тип - 50T, номинал - 3,15А
3. Распиновка выходного разъема.
4.

Блок питания для DRX и MX406.

Крайняя PCB  MP2015/12.5 была использована под блок питания для DRX и MX406. 

Блок питания для DRX (12.2019).

Сделан на новой плате MP2015/12.8.

Принцип остался тот-же - устранил мелкие ошибки по разводке платы, добавил емкостей по бортовому питания и сделал её более универсальной.

Блок питания для MX406.

Блок питания для DRZ9255 (HX-D2)

(For Rick)

Ждем преобразователь DKE10A-24

Обратная сторона платы:

В собранном виде без  корпуса:

В корпусе без верхней крышки:

В сборе:

Примечания:
1. На DC/DC преобразователь DKE10A-24 установлен анодированный алюминиевый радиатор размером 50x25x10 мм (LxWxH).

2. Между этим радиатором и корпусом блока питания установлена силиконовая термопрокладка с теплопроводностью 3,2W/mK, толщина 4 мм, размер 25*50 мм.

Блок питания для DRZ9255 (HX-D2).

Для питания индикатора нужен ток не более 20 мА, поэтому максимальная потребляемая индикатором мощность составляет не более 1 ватта (48*0,02=0,96).

Долго искал вариант замены преобразователя JCB0312D24 на более дешевый вариант.  Наконец на глаза попался DC/DC преобразователь  WRA1224CS-3W.   

Испытания показали, что это качественный и надежный преобразователь, а после фильтрации и линейного стабилизатора в питании 37,6 вольта остается даже чуть меньше наводок, чем у JCB0312D24.   

Сам преобразователь практически не греется, но на всякий случай установил на него маленький радиатор.

Общий вид собранного блока питания DRZ:

Примечания:

1.  WRA1224CS-3W

Автомобильный блок питания для сетевых плееров (AudioStreamer).

Стримера бывают разные - чёрные, белые, красные, и напряжения питания тоже у них разные.

Понадобился автомобильный блок питания, который может обеспечить два напряжения: 16 вольт или 18 вольт, ток 1 ампер.

Здесь я использовал преобразователь DC/DC PKE3316ZPI от сингапурской компании Flextronics International Ltd. 

Этот преобразователь DC/DC выдает 24 вольта, максимальный рабочий ток 1,25 ампера (начало срабатывания защиты по току (при входном питании 12 вольт)  - 1,9 ампера, рассеиваемая мощность при выходном токе 1 ампер - примерно 2,5 Вт, током в 1 ампер (с хорошим радиатором) можно нагружать вплоть до температуры корпуса преобразователя в 90 градусов.).

Питание строим так: триммирую преобразователь DC/DC до 21,5 вольт, далее RC фильтр, линейный фильтр на синфазном дросселе и линейный стабилизатор напряжения LD1084V с расчетом делителя на 18 вольт (нижний делитель из потенциометра и постоянного резистора). 

Ставлю переключатель, который замыкает постоянный резистор с таким расчетом, чтобы на выходе было 16 вольт. В качестве переключателя напряжения использовал движковый переключатель KBB70-2PW2, где вместо маркировки 220/127 делаю надписи 18 и 16 вольт. 

Общая емкость конденсаторов по входному бортовому напряжению - 10 тысяч мкФ.

Линейный стабилизатор напряжения LD1084V прикрепляю через термопрокладку к корпусу блока питания.

На преобразователь DC/DC PKE3316ZPI прикреплен анодированный алюминиевый радиатор размером 50x25x10 мм (LxWxH). Между этим радиатором и крышкой корпуса установлена силиконовая термопрокладка с теплопроводностью 3,2W/mK, толщина 4 мм, размер 25*50 мм.

На нагрузке в 1 ампер 16 вольт  температура корпуса не превышает 50 градусов.

Примечания:

1. LD1084V - 390 Ом, резистор 613 Ом, пот. 6,8 кОм.

2. Синфазный дроссель - провод 0,86 мм.

3. Трим -15 кОм.

4. Предохранитель 3,15 ампера

Сетевой блок питания для магнитол
McIntosh MX406, McIntosh MX4000, McIntosh MX5000, ADDZEST/Clarion HX-D1, ADDZEST/Clarion DRX9255.

Hybrid Power Supply "Pure Tear" (MODEL : ADCT-12.8M-25W).

Делал сетевые блоки питания не один раз, но каждый раз "забывал" выложить в блог. 

Ставил, как правило, 2 трансформатора - для получения 12 вольт и двухполярного 15 вольт. 

Если делать 12 вольт без стабилизатора - магнитола "весело" подмигивает индикатором  при загрузке диска и при переключении треков. 

Дело в том, что в режиме приемника по 12 вольтам эти магнитолы потребляют примерно 0,6 ампера, при проигрывании CD дисков магнитолы потребляют ток примерно 0,8 ампера, а при переключении треков ток подскакивает до 1,25-1,42 ампера. 

С стабилизатором хорошо, но всё греется, вес и габариты.... 

Нашел отличный вариант получения 12 вольт с использованием AC/DC конвертера IRM-20-12 Mean Well. Этот конвертер совершенно не боится емкостной нагрузки, имеет высочайшие  параметры EMC  и КПД. При наборе конденсаторов больше 10 тысяч мкФ напряжение 12 вольт практически чистое (в данном случае сетевого блока питания я устанавливаю конденсаторов в сумме 23500-25000 мкФ, первые три конденсатора на выходе IRM-20-12 стоят Jamicon WL 1500mkf /25v).

Для получения двухполярного напряжения 15 вольт используется трансформатор TEZ6/D/15-15V (TEZ6/D230/15-15V) BREVE TUFVASSONS, диодный мостик KBU3510 и LDO стабилизаторы LM2940CT и LM2990T.

При включении сетевого блока питания в дежурном режиме работает только AC/DC конвертер IRM-20-12 (потребляемая при этом мощность <0,1W), а при включении магнитолы по команде DD-REM срабатывает ключ на мосфете и реле FTR-F3AA012E Fujitsu, которое подключает сетевую обмотку трансформатора TEZ6/D/15-15V к  АС 220 вольт.

Для сетевого блока питания используется плата MP2015/12.8 с небольшими доработками.

Земли магнитол GND  и DD-GND, как и в стоке, соединяются именно на плате блока питания.

Плата установлена в металлический корпус с порошковой покраской, модель MB-3 (MB-3ECU-W120H65L240, RAL9005 (Black textured)).

Выключатель сетевой:  LBCX2810.5, черная клавиша, подсветка зеленая, 220В, Lanboo.
Розетка 220 вольт АС в корпус: YB03A1-B Yunpen (3-х контактная с сетевым фильтром, 250 VAC/3A).

Держатель предохранителя: KLS5-258, предохранитель 1,5-2,0 ампера.

 

Распиновка выходного разъема:

Вид сзади:

Вид спереди:

Вид сбоку:

По звуку всё ожидаемо: с сетевым блоком питания, по сравнению с DC/DC блоком питания (точнее - с аналоговым питанием ±15 вольт  из 50 Гц, а по напряжению +12 достаточно, чтобы оно было чистым (наводки не больше 2-5 мВ), сцена становится глубже, выстраивается идеально ровное эшелонирование, четкое положение КИЗ, звук немного шире чем динамики и  еще больше послезвучий.

Примечания и литература:

1. Hybrid Power Supplies Deliver Noise-Free Voltages for Sensitive Circuitry

Продолжение следует.