În dezvoltarea filtrelor de separare pasivă, designul lor joacă un rol important, precum și alegerea tipului de elemente specifice - inductoare, condensatoare, rezistoare.
În particular, amplasarea reciprocă a bobinelor de inductanță exercită o mare influență asupra caracteristicilor AS cu filtre. În cazul unui aranjament nereusit, datorită interconectării, este posibilă semnalizarea între bobine distanțate strâns.
Racorduri de bobină. Inductoarele reprezintă una dintre cele mai importante componente ale filtrelor de separare pasivă. În prezent, multe firme străine folosesc inductori pe miezuri magnetice, oferind o gamă dinamică mare, un nivel scăzut de denaturare neliniară și dimensiuni mici. Cu toate acestea, construirea de bobine cu miezuri magnetice implică utilizarea de materiale speciale, și mulți dezvoltatori au folosit o bobina de aer-core, principalele dezavantaje ale care - cu dimensiuni proviso mari pierderi mici (mai ales în filtrul de canal de frecvență joasă), precum și consumul ridicat de cupru; avantaje - distorsiuni neliniare mici neglijabile [1]. Configurația unei bobine cilindrice cu un miez de aer este prezentată în Fig. 1.
Fig. 1. Construcția unui inductor cilindric cu un miez de aer: D - diametrul mediu al bobinei; d este diametrul interior al bobinei; b - înălțimea înfășurării; h este lățimea înfășurării; O este centrul geometric.
În jurul bobinei, prin care curge un curent electric alternativ, se formează un câmp magnetic alternativ. Dacă o altă bobină este instalată lângă o astfel de bobină, atunci o parte din liniile câmpului magnetic ale primei bobine va cădea pe bobinele celei de-a doua bobine, traversând-o. Cu cât bobinele sunt mai apropiate, cu atât sunt mai multe intersecții ale liniilor de forță cu rotirea bobinei. Ca rezultat, forța electromotoare (EMF) este indusă pe a doua bobină, adică apare o tensiune alternativă la bornele celei de-a doua bobine. Conectarea bobinelor apropiate poate fi urmărită cu ajutorul dispozitivelor improvizate disponibile - un generator de frecvență audio și un multimetru, utilizând circuitul din Fig. 2. Una dintre bobine (L1) este conectată la generator, cealaltă (L2) la multimetru, inclusă în modul voltmetru. Ca generator, se utilizează un calculator personal cu un program adecvat și un amplificator cu frecvență joasă. Bobina L1 la amplificator trebuie conectată printr-un rezistor R1. Rezistența totală a rezistorului și a inductorului trebuie să corespundă impedanței de ieșire a amplificatorului. Generatorul furnizează un semnal cu frecvența și amplitudinea dorite la bobina L1 (măsurată cu un voltmetru la punctele A, B din diagramă). EMF indus pe bobina L2 prezintă multimerul. Valoarea citirii variază în funcție de distanța bobinelor și de aranjamentul reciproc. Dacă conectați difuzorul în locul multimetrului, se poate auzi și emf-ul inducerii bobinei L2.
Fig. 2. Schema de măsurare a bobinei de inducție emf
Rezultatele testelor pentru diferite poziții relative inductoarele L1 1,8 mH conectat la generatorul și bobina L2 0,43 mH conectat la multimerul sunt prezentate în tabelul 1.
Tabelul 1. Dependența valorii inducției EMF pe poziția relativă a bobinelor
Parametrii semnalului aplicat bobinei L1
După cum se poate observa din tabel, poziția relativă cea mai corectă a bobinelor este poziția 4 - suprafețele ortogonale cilindrice (laterale). Un rezultat ușor mai rău a fost demonstrat prin plasarea bobinelor în poziția 3 - reciproc perpendiculară. În poziția 2, este necesar ca bobinele să nu fie amplasate mai aproape de 100 mm, iar în poziția 1 - mai mult de 100 mm. Trebuie notat că în poziția 3 s-au efectuat măsurători în poziția centrului geometric O al bobinei I pe axa de simetrie a bobinei II. Atunci când centrul este deplasat de pe axă, EMF crește semnificativ și atinge maximul atunci când proiecția centrului bobinei I se află pe linia diametrului mediu D (figura 1) a bobinei II. În alte cazuri, creșterea EMF ca urmare a amestecării bobinelor nu este urmărită, ci dimpotrivă - scade. Mărimea EMF indusă depinde de numărul de linii de forță intersectate de turele bobinei.
Pe baza datelor primite, designul cardului de filtru viitor pentru sistemul acustic începe cu alegerea aranjamentului reciproc al bobinelor de inductanță. Dacă există două bobine în filtru, totul este simplu, puneți-l în poziția 4. Dar, dacă sunt mai multe, 5, 6 bobine, este necesar să vă apropiați de complex. Corect alege nu numai poziția reciprocă a bobinelor, ci și distanța dintre ele.
Board. Implementarea circuitului de filtrare a sistemului acustic modernizat 35АС-012 "S-90", prezentat în Fig. 14 în cea de-a doua parte a articolului sa dovedit a fi foarte dificilă pe placa nativă de placaj din cauza lipsei de spațiu pentru componente noi. Prin urmare, o placă nouă cu o dimensiune mai mare este realizată pe o folie de fibră de sticlă acoperită cu folie. Aceasta va plasa o bobină de inducție, cu un minim de influență reciprocă, pentru a simplifica instalarea altor componente pentru a scăpa de un număr mare de fire de legătură și jumperi, care, la rândul său, va facilita lucrările de conectare, întreținerea și repararea filtrului în viitor.
Cel mai potrivit loc pentru baza filtrului este planul inferior interior. Acesta găzduiește o placă cu dimensiunile de 205x195 mm. Aceste dimensiuni taie piesa de prelucrat pentru PCB-ul principal - Fig. 3, a. Designul are o placă adițională suplimentară, cu dimensiuni de 155x90 mm - Fig. 3, b. Pe placa principală există conductori tipăriți de linii de mijloc și de înaltă frecvență ale filtrului, pe legătura adițională - joasă frecvență. Pregătirea desenului circuitului imprimat se face pe un computer echipat cu un program special Sprint-Layout. Nu există cerințe speciale pentru placa: conductorii trebuie să fie cât mai scurți și mai largi; Nu permiteți îndoiri ale căilor conductive în unghi drept; elemente ale circuitului cu simbolul "sârmă comună" sunt conectate într-un singur loc. După orientarea bobinelor, ele sunt determinate cu alte componente - condensatoare, rezistențe. Pentru conectarea convenabilă a filtrului există locuri pentru terminalele lamei. La proiectarea unui program, se folosește opțiunea unei plăci cu circuite imprimate pe ambele fețe, adică proiectele plăcilor principale și a plăcilor suplimentare sunt plasate într-un singur desen. Ambele desene sunt tipărite separat pe o imprimantă laser pe hârtie acoperită sau lucioasă pentru imprimarea fotografică a imprimantei. Pentru placa principală, desenul trebuie să fie într-o imagine oglindă.
Pe laturile metalizate ale preformelor, șlefuite anterior cu șmirghel de dimensiune zero, aplicați desenele și transferați-le cu un fier. După ce hârtia se înmuia. Plăcile sunt pregătite pentru gravare. Gravarea o suprafață de 100 cm2, cele mai potrivite pentru condițiile de viață ale solventului: soluție de 100 ml cu trei procente de peroxid de hidrogen, 50 - 75 g acid citric, 15 g de sare de masă. După gravarea, scoateți tonerul imprimantei, găuriți găurile, manevrați cu atenție conductorii. Dacă există posibilitatea de a face plăcile într-un mod mai progresiv, utilizați-le.
Plăcile corect fabricate trebuie să fie suprapuse pe ele, fără conductori prin suprafețe, așa cum se arată în figura 3, c.
Fig. 3. Placi de circuite imprimate ale filtrului AC: a - principal; b - suplimentar; c - poziție relativă; d - plasarea elementelor pe placa principală; d - plasarea articolelor pe tabla suplimentară. Legenda: Jmp1 - la pinul 9 al divizorului; Jmp2 - la firul negativ al capului central; Jmp3 - la pinul 1 al divizorului; Jmp4 - la firul negativ al capului cu frecvență înaltă; Jmp5 - la firele pozitive de capete de mijloc și de frecvență înaltă, terminal negativ K4; Jmp6 - la firul negativ al capului cu frecvență joasă; Jmp7 - la terminalul pozitiv K1; Jmp7 - la capul pozitiv al sârmei LF, terminalul negativ K2; R "este rezistența inclusă la punctul A.
Instalare. Bobinele de inductanță (figura 4) trebuie inspectate și, dacă este posibil, trebuie efectuate măsurători de inductanță. Dacă există o densitate incorectă de înfășurare sau o inconsistență mare în valoarea reală a inductanței cu inductanța revendicată, bobinele sunt reînfășurate. Construcția cadrelor bobinelor inductanței legăturilor de înaltă frecvență are o deschidere pentru fixare în centrul uneia dintre baze. Șurub sau șurub dintr-un material magnetic, de fapt, fiind nucleul, crește inductanță în mH 2 ... 3, și un non-magnetic (alamă) - dimpotrivă, scade. Prin urmare, utilizarea unor astfel de elemente de fixare are un efect pozitiv, în cazul în care valoarea reală a inductor 2 3 ... mH mai mici (mai mari), specificate în schemă. În general, nu este recomandat să fixați astfel de bobine la șuruburile metalice. Datele de înfășurare ale inductoarelor "S-90" ale filtrului din fabrica producătorului sunt date în Tabelul 2 [27].
Fig. 4. Baterii de inductanță AC.
Circuitul este suplimentat cu bobine de valori nominale de 0,22 mH și 0,43 mH. Acestea se calculează pe baza dimensiunilor carcasei și a grosimii firului de înfășurare. Există multe programe pentru calcularea bobinelor. Se știe din practică, nu fiecare program dă rezultatul potrivit. Este necesar să rezolve cu 5-10 rotații mai mult decât cele calculate. După aceasta, valoarea setată a bobinei este stabilită prin înfășurarea turelor, expunându-le la măsurători. Măsurarea inductanței cu ajutorul prefixelor la multimeri nu este de dorit. Ele nu iau în considerare rezistența bobinei, ca rezultat - o eroare mare în măsurători. Calculați relativ exact bobina folosind programul de calculator CoilCalc 1.02b.
Tabelul 2. Date de înfășurare a bobinelor de filtrare 35AC-012.
Condensatoarele și rezistoarele își măsoară valorile nominale, deoarece au un anumit interval de parametri acceptabili. Pe baza rezultatelor măsurătorilor, acestea sunt sortate în perechi care sunt aproape de caracteristici. Fiecare pereche este împărțită în două grupe, care se potrivesc maxim cu valorile pentru unul și cel de-al doilea filtru. Circuitele rezultate ale celor două filtre ar trebui să fie cât mai apropiate posibil între ele.
Din ieșirile condensatoarelor МГБО-2, lobilele de alimentare sunt lipite (Fig. 5, a. Apoi fixați-le pe panoul principal. O placă suplimentară este pusă pe partea superioară, trecând cablurile prin găuri (Fig. 5, b. Ambele plăci sunt fixate cu știfturi filetate sau cuple - fig. 5, c. Conexiunea filetată trebuie să conecteze rigid ambele plăci și să asigure un spațiu între ele de 55,5 mm - distanța dintre izolatorul de sticlă al condensatorului și dimensiunea sa mai mică.
Fig. 5. Instalarea condensatoarelor MBGO-2: a - lipirea lobului cu plumb; b - plasarea pe bord; c - bolț filetat.
Toate condensatori pentru MF și unitățile de filtrare HF instalat seria Mylar K73-16 tensiune de funcționare de 160 și 250 V. Standardul impune anumite ranguri valori nominale ale elementelor radioactive (condensatoare, rezistențe), nu coincide întotdeauna cu cele din circuit. K73-16 condensatoare cu o tensiune de lucru 250V fabricat capacitate maximă de 10 uF, iar tensiunea de lucru de 160V - 6,8 microfarazi. Cel mai apropiat de 4 μF este de 3,9, la 6,6 μF - 6,8, etc. Prin urmare, pentru setul de condensatori necesari, condensatorii sunt asamblați în paralel. De exemplu: 30 μF - trei la 10 μF; 6,6 μF - trei la 2,2 μF; 4 μF - 2,2 μF și 1,8 μF. Cu o conexiune paralelă a condensatoarelor, un parametru important, cum ar fi rezistența seriei echivalente, este redus.
SEW serie rezistențe înlocuite cu S5-16V sau, chiar mai bine, pe OSS5-16V proiectate să funcționeze în curent continuu, de curent alternativ, tensiune de impulsuri și impulsuri la 300V sau mai multe paralele sau a unui film conectat-serie (oxid de metal). Numărul de rezistențe este selectat în funcție de disiparea de putere necesară. De exemplu, puterea disipată de rezistor R1 este de 75 ohmi este dată de: Fp = U2 / R, unde Fp - puterea disipată rezistor, U - tensiunea aplicată, R - rezistență, 112/75 = 1,61 wați. Se recomandă instalarea rezistențelor de 1,5 ... 2 ori mai mari decât puterea nominală. Deoarece semnalul sonor este de tip pulsat, este suficient un rezistor de 2 W. De exemplu, într-un sistem acustic 35AS-212 „S-90“ tip montat rezistor R1 OMLT nominală de 100 ohmi și 2 wați. Rezistențele de film au o inductanță parazitară mult mai mică, comparativ cu SEW și C5-16B, și sunt mai potrivite pentru utilizarea în circuitele de sunet. Și dacă utilizați mai multe rezistoare conectate paralel, inductanța parazitară scade de câte ori sunt setate rezistorii.
Elementele crossover-ului funcționează în condiții de vibrații și presiune acustică crescută. Pentru a evita apariția unor nuanțe, sau mai rău, descuamarea elementelor plăcii conductoare, ruperea pinilor piese masive, este recomandat pentru a le întări pe placa de adezivi, adezivi (silicon, acrilic), cravate și așa mai departe. P. După asamblarea plăcii (fig. 6) inspectează , verificați dacă racordurile cu șurub și șinele sunt acoperite cu lac de tip tsapon. Filtrul este așezat pe locul dorit din corpul difuzorului. Firele de fixare sunt fixate cu legături.
Fig. 6. Filtrul sistemului acustic 35АС-012 "S-90"
Recomandat pentru acest material.
Opiniile cititorilor
Trimiteți-le prietenilor: