Статья “Чистое питание” в июньском номере Stereo & Video. Автор - некто Виктор Белов:
“…Повышенное сетевое напряжение приводит к перегреву узлов аппаратуры. Например в выходных усилителях повышается мощность, рассеиваемая на выходных транзисторах.”
“… устройствах с импульсными источниками питания (телевизоры, DVD-проигрыватели, вся компьютерная техника) напряжение внутреннего питания стабильно (неотъемлемая особенность схемы). Мощность их потребления постоянна, но при пониженном напряжении возрастает ток потребления и, следовательно, растет мощность, выделяемая на ключевых элементах…”
“…на крохотную встроенную антенну (мобильника) наводится радиосигнал, который вы прекрасно слышите (правда после его обрабртки). А представьте себе антенну в виде длиннейших сетевых проводов. Там сигнал будет побольше. Конечно каму-то он все равно покажется до смешного малым, но в High End мелочей не бывает…”
Леонид, спасибо, благодаря тебе я пополнил свои знания
Но мне казалось, что как раз у большинства ДВД, именно импульсные БП, например у пионера, свидетельством чего, является широкий диапазон допустимых напряжений питания
Лёнь, а кто тебе сказал, что в усилителях стабилизированные источники? Как раз наоборот почти всегда - НЕстабилизированные, особенно у выходных каскадов. И естественно, что по поводу этого Белов в чём-то прав. А у предварительных усилителей на ОУ собственный к-т подавления сетевых пульсаций легко может быть 80-90 дБ и стабилизатор просто не нужен.
Импульсные БП в DVD - явление как раз обычное, и ключевые элементы в любом импульсном БП (мощные полевики генератора, работающего где-то на 15-20 кГц и нагруженного на выходной транс) действительно могут перегреться при пониженном питании, т.к. стабильность выходного напряжения отслеживается ШИМ обратной связью, которая грубо говоря в каждый переключательный цикл будет на больший промежуток времени открывать силовые ключи и, соответственно, они будут греться сильнее.
А то, что все провода - это антенны, так тут спорить вообще не стОит. И наведённые RF помехи много значительнее порой, чем тебе кажется.
Я тоже долго не мог врубиться, чего такого крамольного в статье Белова, но спорный для меня только момент с величиной и критичностью наведённой RF помехи, а так… (недоумённо пожимает плечами) :roll:
Я эту статью не читал, но если товарищ делает упор на фатальность описанных процессов, то это не совсем верно. Современые импульсные источники работают в диапазоне 180-260В без выхода из строя, если нет - то плохо спроектированы. И запас по рассеиваемой мощности выходников у усей- тоже есть, нет нужды паниковать. Гораздо хуже повышенный уровень гармоник питающей сети…вот тут чем чище питание - тем лучше звук, это я многократно показывал на примере применения систем он-лайн. Ну и стабилизация дело хорошее - я встречал жалобы, что при 230В CD-плеер работает нормально, а при 217В уже отказывается читать диски…тоже, видать, нестабилизированный БП внутри
В УМ больше всего греются выходные транзисторы, они питаются от нестабилизированных источников. Однако у любого нормального усилителя есть заметный запас и проблем повышенное напряжение сети вызывать не должно.
Тут явно перестарался. Импульсные БП очень часто делают вообще универсальными на 110/220-240 и даже при наличии переключателя там такие запасы… Вобщем такой проблемы нет.
Все сигнальные провода ходят парами, даже без экранов. Наводка оказывается синфазной и приемник ее почти не замечает. Хотя поностью закрывать глаза на этот вопрос нельзя. Для слаботочных цепей вопросы наводок надо проверять при длинах кабелей от 2м, а для колоночных про наводки можно забыть. Исключение составляет случай, когда передатчик близко и начинается детектирование сигналов на переходах выходных транзисторов. Но тут основная доля наводки приходятся на катушки динамиков и фильтры.
А вот выделять сетевые провода не надо для ВЧ нет разницы сетевой, соединительный, колоночный, есть два прибора и шлейф между ними. Сетевые провода вместе с соединительными образуют контура. Что бы эти контура не давали помех, на сетевых входах надо ставить фильтры.
Я бы постеснялся критиковать популярную статью, где по необходимости упрощения изложения должны быть некоторые неточности, тем более, что, судя по комментариям, “критики” плавают в этих вопросах пошибче автора , по всем трём моментам.
Попытаюсь прокомментировать аккуратнее :roll:
“…Повышенное сетевое напряжение приводит к перегреву узлов аппаратуры. Например в выходных усилителях повышается мощность, рассеиваемая на выходных транзисторах.”
Действительно, рассеиваемая мощность в обычных УМЗЧ возрастёт при повышении сетевого напряжения (и не только в состоянии покоя ) . “Перегрев”, я думаю, несколько сильновато сказано.
“… устройствах с импульсными источниками питания (телевизоры, DVD-проигрыватели, вся компьютерная техника) напряжение внутреннего питания стабильно (неотъемлемая особенность схемы). Мощность их потребления постоянна, но при пониженном напряжении возрастает ток потребления и, следовательно, растет мощность, выделяемая на ключевых элементах…”
Тоже в целом правда. Мощность рассеивания на “ключевых элементах”, то есть переключающих транзисторах, складывается из потерь при переключении, которые для современных быстрых транзисторов будут сравнительно невелики, и омических потерь на открытом транзисторе, которые, действительно, увеличатся при уменьшении входного напряжения, по причине увеличения коммутируемого тока и времени его протекания в каждом цикле.
“…на крохотную встроенную антенну (мобильника) наводится радиосигнал, который вы прекрасно слышите (правда после его обрабртки). А представьте себе антенну в виде длиннейших сетевых проводов. Там сигнал будет побольше. Конечно каму-то он все равно покажется до смешного малым, но в High End мелочей не бывает…”
Сравнение можно назвать чересчур популярным, но проблема радиочастотных наводок при нынешней засорённости эфира стоит действительно остро, и нановольтами там и не пахнет, скорее десятками и сотнями милливольт, а то и вольтами при близко расположенном передатчике (или даже включённом мобильном телефоне) .
Вот так и получается, что ругать автора (исходя из приведённых цитат )вроде и не за что.
Присоединюсь к Алёшиному мнению. По долгу службы мне достаточно регулярно приходится писать специальные статьи (точнее, части статей) в журнал, аудитория которого не совпадает по образованию с моим. Каждую статью приходится переписывать по нескольку раз, постепенно всё более и более упрощая язык и даже детали, поскольку большинству читающих они неинтересны и непонятны.
Окончательную версию мне самому обычно читать смешно и даже порой неприятно, и каждый раз надеюсь, что специалисты, читая мои строки, поймут, откуда взялся примитивизм.
Хотя, выступая адвокатом дьявола, стоит заметить, что некоторые “перлы” мэтров российской аудиопрессы заставляют меня усомниться в их нормальности.
Как ни странно, стабилизированное питание в УМЗЧ применяется исключительно редко, независимо от цены. Есть исключения, в том числе усилители с импульсными БП. Причин этому несколько, во-первых, на стабилизаторе рассеивается большая мощность, а выходная мощность и КПД усилителя, соответственно, заметно падают. Во-вторых, при стабилизированном питании в режиме ограничения на выходе искажения наступают раньше (поскольку нестабилизированный источник имеет тенденцию “проседать” и может выдержать заметно большую кратковременную мощность без ограничения, по сравнению с номинальной) и в целом заметнее и неприятнее, чем при нестабилизированном, соответственно при одинаковой выходной мощности усилитель со стабилизированным питанием субъективно покажется менее мощным. Кроме этого, практически вдвое вырастает стоимость УМЗЧ, поскольку стабилизатор по сложности и цене компонентов практически соответствует ещё одному выходному каскаду .
Вот я и сам отчасти попался в ловушку “популяризации” . Попробую чуть подробнее. Все стабилизированные импульсные БП - устройства с постоянной потребляемой мощностью, соответственно с негативным входным (динамическим) сопротивлением. При уменьшении входного напряжения входной ток пропорционально увеличивается, а омические потери в переключающих транзисторах (и потери в выпрямителе, а также корректоре фазы) пропорциональны этому току. В подробностях же рассмотреть это не так просто, посколько форма тока в транзисторах не прямоугольная…
При чём тут силовой транс?! Откуда взялись “100 Ом” ? Транс вообще является скорее индуктивной нагрузкой, и его эквивалентное сопротивление на радиочастотах вообще нельзя даже предсказать, можно только измерить, по причине влияния в основном паразитных параметров. Кроме этого, при нагрузке на выпрямитель добавляется и нелинейность, которая вообще делает картину запутанной до неприличия . А наведённое напряжение в проводе зависит от его эффективности как антенны, соответственно для определённых частот провод некоторой фиксированной длины может быть вполне хорошей приёмной антенной.
Именно в классе А больше всего приходится думать о КПД . А думать приходится в первую очередь из соображений стоимости изделия. Больше рассеиваемой мощности - выше себестоимость, тем более, что цена “железа” - корпуса, теплоотвода, трансформатора - составляет львиную долю стоимости усилителя.
Вы никогда не пробовали сравнить на слух два усилителя, один от нестабилизированного источника, другой от стабилизированного, оба с одинаковой долговременной выходной мощностью? Я пробовал, и неоднократно. Заметьте, что музыкальный сигнал имеет весьма далёкий от синусоидального характер. В зависимости от типа музыки, отношение пикового значения сигнала к усреднённому может быть в пределах от 9 до 30 дБ, не считая сильно скомпрессированной “музыки”, где это отношение может быть и 3 дБ . Поэтому поведение усилителя на реальном музыкальном сигнале сильно отличается от поведения на синусе. Всё, что я напишу дальше, касается в основном усилителей, работающих в классе АВ. Для обеспечения некоторой долговременной мощности придётся выбрать напряжение холостого хода для нестабилизированного источника заметно выше , чем для стабилизированного, что приведёт к возможности значительного превышения долговременной мощности в течение короткого промежутка времени, пока не разрядятся конденсаторы питания и фактически на реальном музыкальном сигнале даст бОльшую неискажённую мощность.
Для того, чтобы в стабилизаторе был бы какой-то прок, падение напряжения на нём должно составлять от 30 до 50% от выходного напряжения, соответственно и рассеиваемая мощность тоже значительна. Кроме этого, хороший стабилизатор, подходящий для работы с УМЗЧ, не так просто сделать, и 10% стоимости, на мой взгляд, обойтись никак не удастся. Дешёвый же и простой стабилизатор просто заметно ухудшит звук.
На самом деле Вы не совсем правильно объяснили, как работает БП по приведённой Вами ссылке. Он сделан по схеме с обратным ходом, то есть энергия сначала (когда ключевой транзистор VT1 открыт) запасается в трансформаторе, а потом, когда транзистор закрыт, отдаётся в нагрузку. Энергия, запасённая в трансформаторе, зависит только от тока через транзистор в момент выключения, и практически ни от чего больше. Вот время достижения нужного для некоторой нагрузки на выходе тока будет зависеть от входного напряжения сети. При этом, если напряжение уменьшается, то время увеличивается, что приводит к увеличению длительности протекания тока и к увеличению эффективного значения тока через транзистор (и, разумеется, потребляемого от сети тока). Потерями переключения я уже раньше предложил пренебречь.
Здесь я даже не знаю, с чего начать Вам объяснять Ваши заблуждения. Я лучше оставлю это для кого-нибудь ещё . Для затравки - у Вас есть осциллограф, способный честно показать помеху от мобильного? Я пока не могу себе такой позволить, обхожусь даже на работе скромным прибором с полосой всего в 400 МГц.
Вот и померяйте, ток потребления при этом лучше измерять честным среднеквадратичным прибором.
Поддерживать НАПРЯЖЕНИЕ!!! При этом в большинстве случаев РЕАЛЬНО страдает ДИНАМИКА изменения ТОКА. Выходной каскад усилителя - ТОКО-потребляющее устройство. Другое дело предкаскады, там как раз токи мизерные, потому бал правят ПОТЕНЦИАЛЫ, и стабилизатору напряжения самое место. А выходной каскад должен иметь возможность взять из ПИТАНИЯ столько тока в единицу времени, сколько требует скорость нарастания звукового сигнала. Стабилизатор НАПРЯЖЕНИЯ балансирует Uвых по цепи ООС, которая просто таки ТОРМОЗИТ со страшной :twisted: силой динамику отдаваемого тока.
Это как иметь красивый, нарисованный на бумаге проект и не иметь достаточное количество финасовых средств для его осуществления. Потенциал то имеется, а денюжков - тютю. Финансовые поТОКИ очень хорошо коррелируют с электроТОКАМИ. Экономика - это та сфера из немногих, где между дебетом и кредитом баланс существует ИЗНАЧАЛЬНО. В электротехнике этим мочему то до сих пор пренебрегают. Вероятно потому, что БАЛАНС ежеквартально не надо сдавать с последующим разбором полётов как в налоговой инспекции, так и в собственном кармане. Без реальных ДЮЛИН баланс соблюдать просто не хоцца. В аудитехнике этими самыми дюлинами являетя безобидная погоня на самокате за ЖИВЫМ звуком при игнорировании ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ возможностей самоката. ))))
Безусловно это всего лишь Часть проблемы. Но какая!!!
Вы забываете о том, что входное напряжение сети может меняться в пределах как минимум 10%, а лучше предусмотреть все 20%, и этот запас надо добавить “сверху”. Кроме этого, просадка напряжения при пиковой мощности на музыкальном сигнале и реальной нагрузке может быть больше, чем при стационарном синусе в 1 кГц.
Oops No.1 - она пропорциональна току умноженному на время, в течение которого транзистор VT1 открыт.
Умение отстоять свою точку зрения без перехода на личности и грубости - основное в дискуссии. Даже если оппонент не прав. “Втушить” оппонента не может являться целью дискуссии.
Леонид, после этих написанных Вами слов я сделаю последнюю попытку объяснить Вам на пальцах, какую чушь Вы написали. После этого я ставлю точку, и пусть народ сам разбирается, где дезинформация . Для того, чтобы не разбегаться мыслью по древу, я возьму ОДИН, но самый вопиющий пример:
Вы, разумеется, могли бы сами просто взять ЛАТР, амперметр, любой аппарат с импульсным БП, и убедиться в своей неправоте. Но чтобы облегчить работу Вам и другим, давайте решим задачу в уме, и вспомним, что мощность, потребляемая, скажем, телевизором с ИБП, примерно постоянна, поскольку выходные напряжения БП стабилизированы, то есть не изменяются при изменении напряжения сети. Потерями в БП пренебрежём (они изменятся, но несущественно, чтобы заметно повлиять на конечный результат) . Предположим, что телевизор потребляет 110 Вт, соответственно ток, потребляемый от сети при напряжении 220 В, составит 0,5А (0,5Ах220В=110Вт) . Теперь понизим напряжение сети до 110В . Поскольку потребляемая мощность не изменилась, то потребляемый ток УВЕЛИЧИТСЯ до 1 А (1Ах110В=110Вт) . То есть стабилизированный ИБП представляет из себя устройство с ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ динамическим сопротивлением, и ток через него УВЕЛИЧИВАЕТСЯ при уменьшении входного напряжения. (Если же мы учтём потери, то в реальности потребляемый ток увеличится ещё больше за счёт возрастания потерь при пониженном входном напряжении).
Экономика - это та сфера из немногих, где между дебетом и кредитом баланс существует ИЗНАЧАЛЬНО. В электротехнике этим мочему то до сих пор пренебрегают. Вероятно потому, что БАЛАНС ежеквартально не надо сдавать с последующим разбором полётов как в налоговой инспекции, так и в собственном кармане. Без реальных ДЮЛИН баланс соблюдать просто не хоцца. В аудитехнике этими самыми дюлинами являетя безобидная погоня на самокате за ЖИВЫМ звуком при игнорировании ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ возможностей самоката.