Помогите, пожалуйста, с расчётом БП для музыкального инструмента

[hiroques]

Исходные данные: есть синтезатор Novation Nova, довольно древний, без блока питания. Сейчас он запитан от компьютерного АТ, и, видимо, из-за этого на аналоговом выходе присутствуют неприятные шумы. Оригинальные питальники надо заказывать у производителя и стОит это совершенно конских денег. Поэтому появилась идея сделать обычный линейный БП со стабилизацией.
Порыли по интернету, удалось выяснить, что на оригинальном питальнике написано:

Input
100-250 V
50-60 Hz
0.7-0.35 A

Output
+5V 2.0 A
+12V 0.36 A
-12V 0.22 A

Трансформатор будем заказывать, видимо на вегалабе, в толкучке. Подскажите, пожалуйста, с какими параметрами? Я так понимаю, с 12 вольтами всё просто: обмотка 2х12 со средней точкой, мостик, и пара 7812-7912. Или лучше вольт на 14, чтобы с запасом для стабилизации? И ампера будет достаточно, например одного (?)
Насчёт пяти вольт: планирую применить lt1084. или есть другие варианты, которые будут стабильно отдавать 2А? И какая должна быть обмотка для этих пяти вольт?

В первую очередь хотелось бы определиться с трансформатором. А пока он мотается да едет-можно будет и остальную схему уточнить.

UPDATE: старую схему выкинул, новую, которая была ниже и смущала некрасивым трансформатором-перерисовал и прикрепил сюда, к первому посту.
Вложение 122714

[Скиф]

Я так понимаю, с 12 вольтами всё просто: обмотка 2х12 со средней точкой, мостик, и пара 7812-7912. Или лучше вольт на 14, чтобы с запасом для стабилизации?

не нужно, 12 В трансформатора - это переменное напряжение, после выпрямления оно становится почти (12-0,6)*1,41= 16 вольт! Разницу ввиде 4 Вольт придётся сжечь на стабилизаторах. А для 7812 по даташиту достаточно 14.6 В чтоб он работал. Но ток там не очень большой, по идее задымиться не должны, если корпус ТО-220 и небольшой радиатор.

Для 5 Вольт принцип тот же, посмотреть что подходит, посмотреть какое минимальное надо напряжение на вход стабилизатора, разделить на 1,41 и добавить 0,6 Вольт. Если не ошибаюсь, на стабилизатор нужно подать 8 В, получается что 6.3 В переменного напряжения достаточно (кстати, стандартное напряжение для накальных трансформаторов). Ток обмотки соотв. в 1.41 раза больше, т.е. закадывайте 3 Ампера. Но тут стабилизатору нужно рассеять 6 Ватт, радиатор нужен поболее.

По второй схеме будет слишком большая нагрузка на верхнюю полуобмотку и на стабилизаторе 5В будет выделяться слишком много тепла (примерно 24 Ватта - это надо серьёзный радиатор делать). Так что первая схема выглядит более гуманной.

P.S. Сто лет не считал блоков питания, может и подзабыл чего.

[hiroques]

Вопросы: в даташите к 1084 написано, что на выходе надо танталовый конденсатор ставить. А почему? Какие ещё варианты? и после мостов того, что я нарисовал, хватит? Или мало? Или много? И не запоёт ли всё это на мегагерцах, если собрать на макетке и ничего похожего на осциллограф под рукой нет?

В даташите на 1084 в однополярном стабилизаторе на входе микрухи нарисовано 10000 мФ! Это правда столько надо? Или в данном случае нет?

[hiroques]

не нужно, 12 В трансформатора - это переменное напряжение, после выпрямления оно становится почти (12-0,6)*1,41= 16 вольт! Разницу ввиде 4 Вольт придётся сжечь на стабилизаторах. А для 7812 по даташиту достаточно 14.6 В чтоб он работал. Но ток там не очень большой, по идее задымиться не должны, если корпус ТО-220 и небольшой радиатор.

У 7812 по даташиту дропаут 2 вольта, то есть, надо, чтобы ни при каких условиях не было меньше 14. А напряжение в сети, бывает, плавает туда-сюда (к сожалению, не могу отследить точно, делаю не себе), думаю, будет разумно запас заложить небольшой. Плюс же ещё пара вольт на мосту упадёт. А что значит 12-0,6, это под нагрузкой просядет?

По второй схеме будет слишком большая нагрузка на верхнюю полуобмотку и на стабилизаторе 5В будет выделяться слишком много тепла (примерно 24 Ватта - это надо серьёзный радиатор делать). Так что первая схема выглядит более гуманной.

P.S. Сто лет не считал блоков питания, может и подзабыл чего.

На вторую схему смотреть не надо, это мне сразу две нарисовали, а я не покромсал картинку )

И да, все стабилизаторы планирую в ТО-220, хотя бы с минимальными радиаторчиками. Тут надо вообще об охлаждении сильно задумываться, или хватит минимальных каких?

[Скиф]

Так, вот эта, вроде, покрасивей:

Извращение Два трансформатора последовательно? Я не представляю себе как их правильно расчиатать.

думаю, будет разумно запас заложить небольшой

ага, в пределах от 200 до 240 Вольт сетевого, отсюда из минимального можно расчитать минимальные напряжения на обмотках чтобы стабилизаторы работали, а из максимального - чтобы не слишком сильно грелись.

А что значит 12-0,6, это под нагрузкой просядет?

0.6-0.8 падает на кремниевом диоде в выпрямителе, по-хорошему надо бы это падение удвоить, ведь выпрямитель мостовой. Но падения напряжения зависит от протекающего тока, поэтому его надо брать лишь примерно.

И да, все стабилизаторы планирую в ТО-220, хотя бы с минимальными радиаторчиками. Тут надо вообще об охлаждении сильно задумываться, или хватит минимальных каких?

20 кв. см для 7812 при токе 300 мА мало, радиатор горячий. Надо смело удваивать, а то и утраивать. А 5-вольтовому наверное ещё больше раз во много. Если не смущает вентилятор (хотя музыканта по идее должно смущать, ведь гудящий вентилятор для тонкого слуха - зло), о можно опдумать о принудительном обдуве.

Это правда столько надо? Или в данном случае нет?

не скажу, не знаю

[hiroques]

Извращение Два трансформатора последовательно? Я не представляю себе как их правильно расчиатать.

у меня в програмке в библиотеке отчего-то не нашлось трансформатора с нужной конфигурацией обмоток, подразумевается один, у которого одна вторичка со средней точкой, а вторая-без. А за информацию-спасибо, понемногу проясняется всё.

А пятивольтовый стаб я думаю буду охлаждать куском радиатора от пентиума 4, с рёбрами, разогнутыми веером ) Там выходит площадь рёбер около 300 кв. см и основание 3х7см, и толщиной 12мм.

[zoog]

На каждый ампер тока выпрямителя требуется 10000мкФ - при этом просадка не превысит 1В.
Можно попробовать тот же АТХ с увеличенными вых. напряжениями + LCфильтр 4го порядка + линейные стабилизаторы.

[Скиф]

А пятивольтовый стаб я думаю буду охлаждать куском радиатора от пентиума 4, с рёбрами, разогнутыми веером ) Там выходит площадь рёбер около 300 кв. см и основание 3х7см, и толщиной 12мм.

Отлично! Но чтобы тепло эффективно рассеивалось нужно чтоб к радиатору был приток воздуха, значит надо будет продумать вентиляционные отверстия и расположение радиаторов в корпусе.

меня в програмке в библиотеке отчего-то не нашлось трансформатора с нужной конфигурацией обмоток, подразумевается один, у которого одна вторичка со средней точкой, а вторая-без.

А! Эвонакак! (с) доктор Быков.

[hiroques]

На каждый ампер тока выпрямителя требуется 10000мкФ - при этом просадка не превысит 1В.

Это общее правило для всех выпрямителей? Просадка имеется в виду под нагрузкой или на самом фильтре?

Можно попробовать тот же АТХ с увеличенными вых. напряжениями + LCфильтр 4го порядка + линейные стабилизаторы.

Что-то мне подсказывает, что брать изначально шумный источник питания, а потом городить навороченный фильтр-это не очень хорошая идея, но всё равно спасибо )

---------- Добавлено в 13:42 ---------- Предыдущее сообщение в 13:35 ----------

чтобы тепло эффективно рассеивалось нужно чтоб к радиатору был приток воздуха, значит надо будет продумать вентиляционные отверстия и расположение радиаторов в корпусе.

Ну это очевидно. Если разница между температурой радиатора и воздуха в корпусе стремится к нулю, то к нему же стремится время жизни охлаждаемого

[Deniss]

Стесняюсь спросить: а известна ли распайка питательного разъема, и можно ли такой разъем вообще добыть?

[hiroques]

Стесняюсь спросить: а известна ли распайка питательного разъема, и можно ли такой разъем вообще добыть?

Обычный пятипиновый DIN. И несмотря на смешно написанное "Zemlya" , распайка-правильная, потому что сейчас именно так синт подключен к блоку питания стандарта АТ, и работает.

[Valik]

В твоем случае идеально что-то из серии трансов ТН-42 или ТПП готовых, коих полно на рынках и стабилизаторы на 7812+7912 и 5-Вольтовый на LT1085 (если не ошибаюсь в названии) , и не морочить голову.

В качестве разьема - 5-DIN гнездо (мамку) вытащить из металла и в штекер от папы примерь.

[hiroques]

В твоем случае идеально что-то из серии трансов ТН-42 или ТПП готовых, коих полно на рынках и стабилизаторы на 7812+7912 и 5-Вольтовый на LT1085 (если не ошибаюсь в названии) , и не морочить голову.

В качестве разьема - 5-DIN гнездо (мамку) вытащить из металла и в штекер от папы примерь.

От нашего славного города до ближайшего такого рынка пара сотен километров, так что в данном случае-заказать транс по почте и не морочить себе голову ))

[Скиф]

Ну как, определился с параметрами?

[Deniss]

hiroques, а zemlya и zemlya меж собой звонятся? Не лазил никогда в страдивари, но, кто знает, вдруг это не связанные цепи...
Что бы я сделал, так это два моста на +/-12. А за 10000 мкф не переживайте - такой кондер на 16 В стоит дешевле, чем пиго в модном клубе.

[Phlanger]

для выхода +/- 12 я бы взял примерно 2x~14V
для 7812/7912 можно выковырять по готовому радиатору из дохлых контуперных питалок
для +5 - оттуда же диоды Шоттки
вместо 1084, если её под рукой не окажетца, можно воткнуть 7806 + мощный транзистор на радиаторе, из того же источника
только проверить, чтобы полевик не попался

в даташите к 1084 написано, что на выходе надо танталовый конденсатор ставить. А почему? Какие ещё варианты?

якобы стабилизаторы склонны при некоторых заранее неясных условиях генерить
чтобы избежать этого эффекта - лепят прямо им на ноги ёмкость, хорошо работающую на ВЧ - тантал, плёнку, керамику

[hiroques]

hiroques, а zemlya и zemlya меж собой звонятся? Не лазил никогда в страдивари, но, кто знает, вдруг это не связанные цепи...
Что бы я сделал, так это два моста на +/-12. А за 10000 мкф не переживайте - такой кондер на 16 В стоит дешевле, чем пиго в модном клубе.

Вот забыл. Спрашивал у товарища, у которого аппарат дома. Вроде, все земли (включая кольцо) между собой звонятся.
А зачем два моста на 12 вольт? На них же лишние вольты упадут, плюс каждый будет вполсилы работать.

---------- Добавлено в 18:19 ---------- Предыдущее сообщение в 18:17 ----------

для выхода +/- 12 я бы взял примерно 2x~14V
для 7812/7912 можно выковырять по готовому радиатору из дохлых контуперных питалок
для +5 - оттуда же диоды Шоттки
вместо 1084, если её под рукой не окажетца, можно воткнуть 7806 + мощный транзистор на радиаторе, из того же источника
только проверить, чтобы полевик не попался

Чото я не додумался в питальниках поковыряться. Благодарю за идею, надо покопаться в закромах )

якобы стабилизаторы склонны при некоторых заранее неясных условиях генерить
чтобы избежать этого эффекта - лепят прямо им на ноги ёмкость, хорошо работающую на ВЧ - тантал, плёнку, керамику

А в данном случае тип конденсатора имеет значение? Поставить керамику-и забыть?

---------- Добавлено в 18:23 ---------- Предыдущее сообщение в 18:19 ----------

Да, и по трансформатору: я так полагаю, что вторичка +-14вольт 1 ампер будет с хорошим запасом. Так? А на 5 вольт надо 3 ампера, ведь сила тока упадёт на мосту во столько же раз, во сколько на нём возрастёт напряжение. Верно? Просто бы уже выяснить это да заказать пора.

---------- Добавлено в 18:38 ---------- Предыдущее сообщение в 18:23 ----------

Ну как, определился с параметрами?

В процессе ))

[Скиф]

Да, и по трансформатору: я так полагаю, что вторичка +-14вольт 1 ампер будет с хорошим запасом.

переменное 14 вольт - с очень хорошим запасом.

А на 5 вольт надо 3 ампера, ведь сила тока упадёт на мосту во столько же раз, во сколько на нём возрастёт напряжение. Верно?

грубо говоря да, таков принцип работы выпрямителя с конденсатором, конденсатор то накапливает энергию, то отдаёт в нагрузку.

Есть классная программа PSUD2 для моделирования блоков питания. Там можно строить графики токов и напряжений на любом элементе выпрямителя. Рекомендую скачать и разобраться