Импульсный блок питания для автомобильного усилителя мощностью 500W.

Проект импульсного источника питания

Идея и желание сделать свой импульсный блок питания мощностью 500-600 Ватт для автомобильного усилителя была давно, и к этом у подтолкнули два фактора. Материалы данного проекта полностью открыты и их можно скачать бесплатно без регистрации и смс))

Почему я решил поделиться конструкцией? Потому что в свободном доступе можно найти одно старьё, нарисованное в Sprint Layout, поод изготовление ЛУТом. Хотя уже 21 век и заказать платы в китае сейчас можно как купить жевачку в магазине. К тому же, все что я находил в интернете, когда искал основу под свой блок питания, были большие, без нужной защиты и на THT компонентах. В своем блоке я это исправил, теперь он собран на SMD компонентах благодаря чему, плата стала более компактной. Да, она не идеальна, по мере использования еще будут доработки. Так же всегда открыт к диалогу, и если у вас будут пожелания по улучшению конструкции, я готов их внести!

Концепция конструкции

Первый - потребность в БП для своей конструкции 4-х канального усилителя
Второй - наличие готового подобного БП на сайте https://cxem.net/sound/amps/amp157.php ,
где автор описал свой проект 2-х канального авто усилителя для фронтальной акустики на базе упрощенной схемы знаменитого
усилителя мощности Zero D 50 Rev D4 (сокращенно ZD-50) содержащего в своей основе LM3886.

Что будет питать

Свой усилитель я собираю на базе плат проекта https://eep-lab.ru/projects/fomalhaut/fomalhaut.html
Фомальгаут от Михаила Царёва. Который в свою очередь доработал исходный вариант УМ Геннадия Брагина с названием
YES-3.2.

Я свою очередь тоже изменил печатные платы, что бы они были компактнее и поместились в проектируемый корпус для установки в автомобиль.

Фотографии БП из KiCad

Имея опыт сборки и запуска маломощного импульсного блока питания для ЦАП, так же автомобильного назначения,
я решил таки сделать свою плату расчитанную на 500-600 реальных Ватт при выходном двухполяорном напряжении +/- 30 Вольт.

Защита от КЗ по току

В качестве схемы защиты по току (и от КЗ соответственно) для блока питания используется старая проверенная схема на компараторе с использованием
операционного усилителя LM356 (работающего от однополярного напряжения питания) с подстраиваемым током срабатывания.

В остальном классический импульсный преобразователь пуш-пул, с расчитанным входным и выходным напряжением.
Установлены в паралель по 2 мосфета IRF3205 на каждое плечо, и в качестве выпрямительных диодов MUR820.

ШИМ генератор SG3525 со стабилизацией на LV825 и ДГС.

Расчет трансформатора на 500W

Расчет тороидального трансформатора на 500 Ватт, в основку транса я заложил вот такое кольцо: R 40/25/11

Программа Старичка выдала вот такие параметры обмоток:

Тут важно отметить, что плотность тока уставновлена на значении 7, что говорит о необходимости принудительного охлаждения!

Итого, при частоте ШИМ 51 кГц первичная обмотка 5 + 5 витков, жилой 0.8 - 1мм, вторичная обмотка 14 + 14 витков (расчётная вышла 11 + 11) а с учетом запаса напряжения 20% на стабилизацию, получается 14 + 14 витков жилой 0.8 - 1мм.