Гальваническая развязка для магнитолы как сделать
У меня бюджетня магнитола, без родного USB с 1 CD (т. е. без чейнджера, без разъема под чейнджер, и да я знаю про ятур). Благо был AUX в бардачке, но при громкости 30 начинал "цыкать", на форуме народ грешил на проводку. По этому AUX был перенесен в бардачок, помеха осталась но ушла на 35 громкость, что в принципе уже терпимо, так как больше 30 не слушаю.
Далее были различные трансмиттеры, звук у всех плохой (через радио). В итоге первый подарил брату в октавию (и кстати там он работает заметно лучше, видимо в ауте, то ли антенна слабовата, то ли сам тракт шумный у меня помеха в паузах заметно больше).
Если по моделям. То это был ritmix fmt-954.
Следующий neoline roller, звук такой же, в паузах шумит чуть меньше. Питал регистратор, собственно из-за этого и покупался.
Ну и последний (на данный момент) neoline splash, он как и ritmix с AUX выходом. Звук через радио ужасный, не в плане качества из всех 3 он самый насыщенный. Но после 5 минут работы передаваемая частота плывет, и он начинает заикаться, что кстати бесит.
И тут начались доработки. Было решено использовать его через AUX выход, звук стал заметно лучше, как в плане стабильности, так и по насыщенности. Даже лучше чем с CD, по тому как мне лично кажется пред усилитель CD режет бас, и искажает средние частоты. Но появился фон, уже на 20 громкости. Плюс стало слышно генератор, во время движения.
Я грешил на не качественный преобразователь питания 12 в 5… напрасно. Но было поздно, трансмиттеру ампутировал ногу, перепаял на прямую к плате USB шнурок, антенну пустил по одной из жил кабеля. Там где термоусадка эта жила разрезана, чтобы не выводить в разъем и не давать лишнюю наводку. Результат: ничего не изменилось.
Далее на форуме выяснил про эффект "земляной петли", собственно когда земля питания совпадает в землей аудио тракта, и вся проводка в автомобиле превращается в антенну которая гонит все наводки в усилитель подключенного устройства.
Была куплена первая гальваническая развязка SUPRA SAD GL, тюльпаны отрезаны и заменены на миниджеки.
Результат: помехи ушли полностью.
Недостатки: срезались под ноль низкие частоты, да так что и эквалайзером не вытянуть. Так как в данном случае данная развязка это всего лишь 2 трансформатора, то и с высокими частотами произошли неприятные изменения, они вроде есть но звук смазан. Поездил неделю, надоело, выкинул (в багажник).
И собственно последняя доработка, было решено ставить развязку на питание чтобы не искажать и без того не особо качественный звук. Для этих целей нам подойдет любой DC-DC преобразователь питания с гальванической развязкой.
Уже есть статья про AM1D-0505, но в Рязани я его не нашел, но за то есть еще PEAK P6AU-0505ELF, тоже самое и на 100р. дешевле.
Микросхема была закуплена в тот же день, запаяна в удлинитель USB. Как паялись 4 проводка рассказывать и показывать не буду, только результат. И о чудо и звук хороший, и помех больше нет. Оставляем так.
В планах убрать провода в верхний бардачок, через разветвитель прикуривателя neoline quatro.
Итого:
микросхема — 280 р.
монтажная плата, чтобы все было красиво — 60р.
удлинитель USB — 50р. (свой я вообще нашел дома)
черная изолента — бесценна
Гальваническая развязка усилителя и саба
9,5в. Коэффициент трансформации 25.
Первоначально при соединении выходных клемм ас с «высоким» входом саба квадропольным экранированным кабелем появлялся фон на уровне 1-3мв и на динамике саба и на клеммах ас. Несильно, но фон слышно было.
Сейчас полная тишина. Этот способ, вероятно - единственный для подключения саба к усилителям, не имеющих земляного провода на выходе.
Особое внимание к идентичности фазировки в левом и правом каналах, а то услышите почти тишину из саба. Отсутствие инвертирования тоже надо проверить.
. Чем удобнее? Зачем коэф.трансформации 1? Чтоб потом резисторами давить? Пользуюсь с коэф.трансформации 25 и все оптимально подходит. Саб подключен по "низкому" входу - rca, в шапке это указано.
Трансики от нокиа имеют активное сопротивление обмоток 1700ом, на вторичке 10кОм входного саба, их усилитель вообще "не видит", т.е. нейтральный компонент.
А зачем подключать по высоковольтному входу, когда лучше подключить через RCA ?
Вместо того, чтоб прочитать шапку, вы додумываете что-то за меня.
Было: высокий УМ - высокий Саб (штатно предусмотренным подключением).
Стало: высокий УМ - транс - низкий Саб.
Про это в первом посте написано не было.
Некорректно обвинять меня в твоей невнимательности.
Редактировал я сообщение только добавлением инфы про фазы и инвертирование в 10.59, а ваше 1-е сообщение в 11.18.
А по содержанию изменений не было:
1. "Первоначально при соединении выходных клемм ас с «высоким» входом саба. " т.е. про первоначальное соединение по схеме высокий-высокий.
2. "Сетевая обмотка к клеммам АС, вторичка к квадропольному кабелю canare с rca на конце, экран запаян на стороне rca." т.е. про соединение по схеме высокий-транс-низкий, rca - штатное "низкое" подключение в сабе.
П.С. на сцене применение "коробок гальванического разъединения" на пути сигнала применяется сплошь и рядом. В продаже на любой вкус и цвет: активные, пассивные, одно и n-канальные, балансные, небалансные.
столкнулся с необходимостью создать питание предусилителя в магнитоле и умные люди подсказали о необходимости гальванической развязки. Нашел интересную схему, теперь вопрос: автор говорит о том что данный преобразователь дает порядка 0.7А, хватит ли данной силы тока для обеспечения нормальной работы предусилителя на op275
- Моя домашняя аппаратура и акустика
- УРА 120 и возбуждение генератора WAG(bosch), Дополнительный аккумулятор.
- Постоянный шум
- Второй АКБ для звука с гальванической развязкой
Если Вы впервые на нашем Форуме:
Какая либо фильтрация и стабилизация отсутствует, это жесть.
Не понятна необходимость гальванической развязки внутри ГУ, если все сигналы там идут относительно массы.
чтобы использовать преобразователь напряжения, нужно запитать пред 24 вольтами, а вмагнитоле 12
преобразователь дает шумы, чтоьы его изолировать нужна развязка, кондеры и индукции нужно будет ставить конечно, это схема только гальванической развязки, если у вас есть мысли ее улучшить, буду рад услышать
Уж тогда рисуйте подробно, чего и как. И в чем, собственно, необходимость. На борту уже есть 8V RMS, к чему больше?
на борту китай шгу 0.8rms, проц требует минимум 2, от того и затеял "тюнинг", сейчас на выходе порядка 5, но помехи от преобразователя раздражают
Штатный усилитель головного устройства (который на динамики), если не подключать нагрузку (динамики), превращается в обычное ОУ с THD порядка 0,005%. На выходе половины усилителя примерно 4V RMS. Если ставить делитель, главное не занижать сопротивления, чтобы режим работы выхода не вышел из класса А в АВ, тогда искажения резко возрастут.
Не надо боятся такой схемы подключения, у меня есть китайское андроидное ГУ, так там на линейном выходе 0,03% THD - кошмар, дополнительным операционником точно не испортишь. Среднее по больнице для внешнего усилителя 0,05%, а я считаю, что источник должен быть хотя бы в 5 раз лучше, т.е. 0,01% для источника вполне пойдет. Конечно, если у Вас не Simfony какой нибудь, в классе А.
Что такое гальваническая развязка
И начнем мы с вами с определения.
Гальваническая развязка - это выполнение передачи энергии либо определенного сигнала между электрическими цепями, которые не имеют непосредственного контакта.
Так же гальваническая развязка используется для передачи сигналов с максимально возможным уровнем помех, для бесконтактного управления, а также для непосредственной защиты электрооборудования от возможных повреждений и людей от вероятного поражения электрическим током.
Еще необходимо знать, что при таком виде развязки электрические потенциалы разделенных цепей могут существенно разливаться.
По какому принципу работает гальваническая развязка
Для осознания алгоритма работы давайте разберемся в конструкции трансформатора.
Итак, в трансформаторе первичная обмотка не имеет электрической связи с вторичной обмоткой. То есть попадание электрического тока с первички возможно только в результате пробоя изолирующего материала. Но при этом разность потенциалов на выводах катушек достигает существенных величин.
И получается, если мы вторичную катушку соединим с корпусом устройства (то есть будет соединение с землей), то на аппарате будут отсутствовать паразитные токи, которые несли угрозу обслуживающему персоналу.
Существующие виды гальванических развязок
Существует несколько способов выполнить такое разделение. Вот о них и поговорим более подробно:
1. Индуктивная (она же трансформаторная) развязка. Для реализации подобного варианта развязки потребуется использовать магнитоиндукционный элемент (трансформатор). В данном случае сердечник может и не использоваться.
При этом для подобной развязки в основном используют трансформаторы с коэффициентом равным «1». И «первичка» подсоединяется к источнику сигнала, а «вторичка» к приемнику. И величина напряжения на приемнике имеет прямую зависимость от напряжения на источнике. К минусам такого варианта можно отнести следующие моменты:
- Размеры такого девайса не позволяют производить миниатюрные изделия, что в современных реалиях очень большой минус.
- Частотная модуляция гальванической развязки накладывает жесткие ограничения на частоту пропускания.
- Помехи входного сигнала существенно снижают качество выходного сигнала.
- Такая развязка функционирует исключительно в сетях с переменным напряжением.
Оптоэлектронная развязка
Развитие электроники и полупроводниковых элементов позволило создать принципиально новые развязки, основанные на использовании оптоэлектронных узлов. Основными элементами таких изделий являются оптроны (оптопары) реализованные на основе тиристоров, диодов, транзисторов и других подобных компонентов, обладающих повышенной чувствительностью к свету.
Причем в оптической части схемы, которая связывает приемную и передающую часть, в роли переносчика сигнала выступает свет. Нейтральность фотонов позволяет реализовать электрическую развязку входной и выходной сети. И так же выполнить согласование цепи с разными сопротивлениями на входе и выходе.
Оптическая пара выполнена из следующих компонентов: источника света, светопроводящей среды и непосредственного приемника света, где как раз и происходит преобразование светового потока в электрический импульс (сигнал). Причем величина сопротивления входа и выхода в оптроне может иметь величину в десятки Мом.
Принцип работы оптоэлектронной развязки заключен в следующем: на светодиод поступает входной сигнал, что побуждает светодиод к испусканию света, который через проводящую среду попадает на фототранзистор, на электродах которого формируется перепад напряжения либо же импульс тока. Таким образом, выполняется гальваническая развязка цепей, которые имеют связь со светодиодом с одного края и связь с фототранзистором с другого.
Несомненными преимуществами данного вида гальванической развязки считаются: достаточно скромные размеры готового элемента (что позволяет использовать их в микроэлектронике) и отсутствие помех (наводок) от приемника, что позволяет модулировать сигналы достаточно широкого диапазона частот.
Диодная оптопара
В данном варианте гальванической развязки источником света является светодиод, а приемником выступает фотодиод. Принцип работы таков: когда нужно передать сигнал на светодиод подается напряжение. Излученный светодиодом световой поток попадает на фотодиод, в результате чего фотодиод открывается и пропускает ток.
Подобная пара может использоваться вместо ключа и функционировать с сигналами частотой до нескольких десятком МГц.
Главным недостатком такого варианта развязки является невозможность управления большими токами без использования дополнительных элементов. Кроме этого КПД такого элемента достаточно низок.
На этом я хочу прервать повествование о гальванической развязке. Если вам понравилась статья, тогда оцените ее лайком. В следующей части будут рассмотрены: емкостная гальваническая развязка, электромеханическая развязка, а также поговорим о задачах гальванической развязки и главных ее недостатках. Спасибо за ваше внимание!
Всем добрый день. Это будет небольшой обзор-заметка. Заканчивается год, а у меня в рамках обзоров остался один незавершенный вопрос. Если кто следил, то в обзоре DIY аудиопроцессора в авто, после установки устройства, я остался с проблемой наводок по линии питания (в динамиках можно было слушать приятный гул генератора на небольшой громкости), а также с проблемой небольшого хлопка в динамиках после выключения питания. Подобные проблемы появились также у людей, кто решил повторить мой проект, и, соответственно возникли вопросы по ликвидации этих недочетов системы.
В ходе поисков вариантов решения, был рожден небольшой модуль гальванической развязки питания (на базе DC-DC преобразователя B1212S-2W) и схемы задержки отключения питания аудиопроцессора. Получился рабочий прототип, который уже успешно прошел испытания. Подробности в обзоре.
С проблемой помех и шумов по линии питания процессора на ADAU1701 я уже сталкивался ранее, при внедрении аудиопроцессора в домашний УНЧ. Там я перепробовал разные варианты схем питания, но все равно приходилось ловить земляную петлю. Так было, пока я не решился попробовать запитать плату DSP от DC-DC преобразователя, который стоял на PiFi I2C DAC для RaspberryPi. Это был DC-DC модуль с гальванической развязкой B0505S. Припаялся к выводам преобразователя на плате и все шумы и помехи исчезли.
Такой же способ я решил применить к аудиопроцессору в авто. Для своего устройства я решил приобрести модуль B1212S-2W. Заказывал в трех местах:
Преобразователь выглядит следующим образом:
Пользуясь рекомендациями по подключению данных модулей от одного из производителей (DELUS B-1W & F-1W Series)
собрал на макетной плате небольшую схему из предохранителя 1А, диода, конденсатора (поставил параллельно два по 820 uF) и модуля B1212S-2W. После преобразователя поставил пленочный конденсатор 1,8 uF.:
Собрал и пошел пробовать в авто. Помехи по питанию пропали, сразу тишина, зато хлопок при выключении только увеличился, его стало уже реально слышно, что совсем не хорошо для динамиков. Затем я стал экспериментировать с конденсаторами большой емкости после преобразователя, чтобы придержать падение напряжения на ADAU1701, но B1212S-2W не выдержал таких издевательств. Пришлось заказывать новый.
В то же время, надо было решать вопрос с хлопком при выключении. Единственной идеей тогда было поставить реле задержки выключения питания, которое я даже заказал. (DC 12 В светодиодный цифровой дисплей домашней автоматизации реле задержки Триггера времени цепи таймер управления цикл Регулируемый переключатель релейный модуль) Но мне не нравился вариант, что реле должно всегда находиться в рабочем состоянии с действующим питанием.
Я начал поиск в сети различных схем задержки отключения питания, которые я смог бы реализовать. Для многих обитателей муськи это элементарные вещи, а для меня это реально вопрос).
Нашел следующую схему, которая мне понравилась своей простотой, а главное тем, что необходимые детали у меня были в наличии:
На базе неё я подготовил следующую схему своего модуля фильтра питания и устройства задержки выключения:
В данной схеме время задержки отключения питания задается емкостью конденсатора С1 (я использовал конденсатор 820 uF), а также резистором R2. При номинале резистора в 1кОм время задержки составило 2-3 секунды, я поставил резистор 3кОм, тем самым увеличив время выключения до 8-10 секунд, решил перестраховаться, так как не знаю, как быстро отключаются полностью усилители.
Нашел небольшое 12В реле от схемы защиты старого усилителя сабвуфера, VT1 – простой биполярный NPN транзистор.
Так как напряжение в авто при рабочем двигателе составляет около 14,2В, то я решил добавить в схему стабилитрон на 12В (5Вт) с балластным резистором 8,2 Ом (я использовал резисторы 3Ом+4,7Ом, 2Вт). Тем самым напряжение питания на DC-DC преобразователе B1212S-2W теперь не превышает 12,6В. На выходе DC-DC преобразователя пришлось поставить конденсатор С3 емкостью 1,8 мкФ, больше не было в наличии.
По всем линиям питания закрылся предохранителями 1А.
Схему изначально планировал собрать на макетной плате, поэтому и разводку платы делал для удобного макетного способа сборки. Делал в KiCAD, чтобы точно знать, что всё влезет с простыми соединениями:
Нашел старый корпус от разобранного ноутбучного БП, и установил свою плату прямо в нем, припаяв и зафиксировав провода питания и сигнала REM +12В:
Не сделал фото установки в авто, было холодно, хотелось сделать быстро, и было не до фото. Просто подключил все провода питания, и сам аудиопроцессор к клеммнику нового фильтра питания.
Включил питание, убедился в отсутствии шумов и помех, а также отсутствии хлопка при выключении, всё заработало как я хотел. Сделал несколько включений и выключений, и обнаружил, что на каждое третье-четвертое включение ADAU1701 не стартует, тишина.
По линии питания добавились конденсаторы, увеличилось время нарастания напряжения и ADAU1701 не хочет стабильно запускаться.
Такая же проблема была и в домашнем УНЧ, но тогда мне подсказал уважаемый dskinder в комментариях к тому обзору (ссылка на комментарий:), и я опять воспользовался советом, и уже прямо в авто добавил к конденсатору С13 на плате ADAU1701 параллельно конденсатор емкостью 1мкФ:
В итоге проблемы с запуском ADAU1701 исчезли, хлопки исчезли, шумы и ставший родным звук генератора тоже покинули систему. На сегодняшний момент все текущие проблемы решены, можно смело пользоваться.
Если у кого есть замечания, или более простые варианты решения, то буду очень рад критике и советам, так как компетентных людей в этой сфере на данном ресурсе очень много.
Читайте также: