Наша сеть партнеров Banwar
Тисячі ентузіастів, які повторили конструкцію Джона Лі Худа за 45 років її існування, зараз - в 2016 році не прийшли до єдиної думки, що ж насправді краще: Простий випрямляч на якісних діодах і конденсаторах, СRC або CLC фільтр, електронний дросель або стабілізатор напруги ... В одному вони зійшлися однозначно - якість елементів блоку живлення, не залежно від схеми, по якій він зібраний має бути максимально можливим, всі вони повинні бути з запасом по потужності, ємності, струму і так далі, і не працювати в граничних режимах.
Підсилювач потужності hood працює в класі А, що накладає високі вимоги на якість випрямленої напруги і відсутність пульсацій 50 і 100 Гц. Схеми, що працюють в класі А, як антени ловлять всілякі наведення сильно навантажених і випромінюючих в простір трансформаторів, дроселів і діодів. На відміну від підсилювачів класу АВ, В і D, де прийнятний найпростіший випрямляч і ємнісний фільтр, в підсилювачах топології JLH бажано застосовувати стабілізатори напруги, CRC, СLC або електронні фільтри для зменшення пульсацій випрямленої напруги.
Варіанти блоків живлення JLH
Рис.1: Найпростіший С- фільтр. Схема С-фільтра максимально проста, вона містить діодний міст і батарею електролітичних конденсаторів. Через те, що в момент включення підсилювача виряджені фільтруючі конденсатори представляють із себе практично коротке замикання, потрібно застосовувати міст з максимально допустимим струмом 30-50А. Міст може бути або інтегральним, або набраним з окремих потужних діодів. Якість звучання від типу моста теж залежить, як це не дивно. Найкраще в цьому вузлі показали себе швидкодіючі діоди Шотткі. Проблема в тому, що звичайних мостів на 30-50 ампер дуже багато і коштують вони не дорого, а ось знайти діоди Шотткі з максимальним струмом в 30 і більше Ампер дуже складно і коштують вони «як літак». У будь-якому випадку, звичайний це міст або здвоєні діоди Шотткі, їх потрібно встановлювати на невеликі радіатори, так як гріються вони в підсилювачі JLH вельми пристойно. Ємність конденсаторів в найпростішому C-фільтрі блоку живлення повинна бути не менше 40 - 60.000 мкФ для однополярної версії підсилювача і такої ж ємності в кожному плечі випрямляча для двухполярной версії. Необхідну ємність фільтруючих конденсаторів краще підбирати на працюючому макеті підсилювача до його монтажу в корпус. Критерій достатньої ємності - повна відсутність фону в колонках.
Рис.2: СRC - фільтр дозволяє зменшити пульсації напруги в 5-10 разів у порівнянні з найпростішим C-фільтром при однаковій з ним сумарної ємності фільтруючих конденсаторів. Або при однакових з найпростішої схемою пульсаціях - пристойно здешевити підсилювач, встановивши в нього ємності меншого номіналу. Плюс резистора R1 між фільтруючими ємностями в тому, що він, знижуючи пульсації додатково знижує імпульс зарядного струму другого конденсатора. В результаті в момент включення діодний міст піддається меншим перевантаженням.
Мінус цієї схеми - збільшене вихідний опір блока живлення і додаткова потужність, що розсіюється на резисторі, що знижує і так невисокий ККД підсилювача. Резистор повинен мати номінал 0,2-0,7 Ом і потужність 10-20 Вт. Резистор, як і міст гріється і його так само бажано встановити на радіатор.
Для зменшення імпульсного навантаження на діодний міст в підсилювачі з C і CRC фільтром бажано передбачити схему м'якого «софт» старту. З м'яким стартом в момент включення підсилювача напруга з діодного моста подається на фільтруючу ємність через резистор опором 50-100 Ом. Своїм опором резистор підміняє практично короткозамкнутий розряджений конденсатор, конденсатор за 3-4 секунди заряджається і далі контакти реле закорачивается цей резистор. Таким чином ні трансформатор, ні діодний міст не зазнають ударного імпульсу зарядного струму.
Електронний дросель, або електронний фільтр
Більш досконалий ніж CRC ланцюг - згладжує фільтр будується за схемою так званого «електронного дроселя». Він пригнічує пульсації в десятки разів краще, ніж попередні схеми. З явних мінусів: Низький ККД, складність, підвищений вихідний опір і пристойна потужність, яку розсіює його силовий транзистор. З плюсів - Сумарна ємність фільтруючих конденсаторів в разі електронного дроселя може бути набагато нижче, ніж в найпростіших C і CRC фільтрах, вимоги до якості фільтруючих ємності не такі жорсткі як в найпростішою схемою, вони можуть бути з більш дешевих серій. Одна із застосовуваних у підсилювачі JLH схем електронного дроселя приведена на рис.3:
Номінал першого конденсатора С4 може бути в межах 10.000-22.000 мкФ, для струму спокою підсилювача 1-3 А. Ємність конденсатора С1 піднімати не потрібно, а ось C2 бажано збільшити до 1.000-2.000 мкФ. Конденсатори С1 і С2 мають відносно невелику ємність і вартість, якість їх повинно бути максимально можливим. Вихідний конденсатор С3 може бути невеликого номіналу 1.000-2.000 мкФ, тому що основні пульсації гасяться транзистором. Якість цього конденсатора так само має бути на висоте.На силовому транзисторі VТ2 розсіюється від 10 до 20 Ватт, і його обов'язково потрібно встановлювати на радіатор. Резистором R4 в межах 0.5-1 В, підлаштовується вихідна напруга електронного дроселя.
У таблицю нижче для порівняння зведені дані по пульсаціям вихідної напруги різних схем згладжуючих фільтрів. Наведено реально заміряні пульсації при резистивной навантаженні блоку живлення і струмі 2 А.
Джон Лінслі Худ для свого першого підсилювача 1969 роки так само застосував електронний дросель. Для нього це була скоріше вимушений захід, оскільки в 70 роках минулого століття електролітичні конденсатори були дуже недосконалі. Набравши необхідну ємність для усунення фону в звичайній схемі, він побачив, що розміри і ціна цих конденсаторів перевищують всі розумні межі. Після серії експериментів він вважав за краще за сукупністю параметрів стабілізатора напруги і найпростішого З-фільтру електронний дросель Рис.4:
Про різницю у звучанні трьох перерахованих вище типів фільтрів сказати складно, у повторили JLH з цього приводу досить часті прямо протилежні думки. Перша - найпростіша застосовується все рідше, а от прихильники CRC і електронного дроселя розділилися практично порівну. Але все ж електронний дросель завдання побудови підсилювача JLH значно полегшує і тому електронний фільтр для нього отримав подальший розвиток.
стабілізатори напруги
У 90 роках минулого століття з'явилися інтегральні стабілізатори напруги на мікросхемах LM78XX і LM79XX. Вони володіють високими параметрами щодо стабілізації напруги і згладжування пульсацій, але вихідний струм їх обмежений. Для безвідмовної роботи підсилювача, яке споживає багато енергії ці мікросхеми довелося умощніть комплементарними силовими транзисторами. Біполярний варіант підсилювача JLH-1 996 мав саме такий блок живлення з комбінованим стабілізатором напруги на мікросхемах і транзисторах Рис.5:
У двохтисячних роках з'явилися більш досконалі мікросхеми стабілізаторів напруги LM317 / LM337 які були застосовані іншому Джона Лінслі Худа в версії підсилювача 2003 року. Мікросхеми так само були умощнени транзисторами різної провідності. Цей блок живлення дозволяє експлуатувати його з версією підсилювача JLH-2003 в кожному з яких застосовані по дві пари вихідних транзисторів. У разі однополярного харчування підсилювача з застосуванням вихідного конденсатора досить зібрати «половинку» стабілізатора напруги. Резисторами Vr1, Vr2 регулюється вихідна напруга. З недоліків стабілізаторів напруги з мікросхемами, якості звуку вони особливо не додають і досить часто привносять в вихідна напруга перешкоду, з якою доводиться боротися. рис.6:
Мода останніх кількох років - будувати для підсилювачів JLH стабілізатор напруги повністю на дискретних елементах. Для однополярної версії підсилювача можна застосувати «половинку» дискретного стабілізатора напруги. Без інтегральних стабілізаторів схема виходить практично такий же за складністю. З плюсів - вони є у переконаних аудиофилов. У дискретному стабілізаторі напруги по звуку можливо підібрати кожен його елемент, ніж аудіофіли і користуються, домагаючись максимально природного звучання від кожного примірника підсилювача. За відгуками - якість напруги живлення інтегрального стабілізатора вище, а ось звук краще у дискретного Рис.7:
Компонування блоку живлення, правильну розведення землі і підбір для нього найбільш «музичних» елементів я розгляну в наступній статті. Так як тут багато нюансів. Підсилювач JLH дуже чутливий до конструктиву, розташуванню і з'єднанню елементів. Незважаючи на гадану простоту він вимогливий до деталей і налаштування. Напевно, з цієї причини на ринку не видно серійних пристроїв, зроблених за цією схемою, незважаючи на її видатне звучання.
P. S. З правильно виконаним джерелом харчування, укомплектованим якісними діодами, електролітичними конденсаторами і оригінальними транзисторами підсилювач JLH за якістю звучання на рівних змагається з елітними ламповими підсилювачами в 3-5 разів його дорожче.