Блок питания для аудио процессора.
Постепенно, по кирпичикам, строю новый аналого - цифровой аудиопроцессор. Начал с фундамента - блока питания. Требования к нему достаточно жёсткие:
- Поддерживать выходные напряжения стабильными при изменении напряжения питания от 8 до 16 Вольт.
- Нагрузка как цифровая часть, так и аналоговая.
- Напряжение питания аналоговой части +-12 вольт.
- Ток потребления аналоговой части не менее 0,5 ампер
- Развязка аналоговой части от входных цепей питания.
- Напряжение питания цифровой части +7 вольт.
- Ток потребления цифровой части не менее 0,6 ампер.
- Максимальная фильтрация от помех как по входным цепям, так и по выходным цепям.
Простой подсчёт показывает, что нужен импульсный блок питания мощностью не менее 20Вт.
Конструктивно блок должен быть выполнен в виде модуля, доступного для установки внутрь выбранного корпуса. Поиск готовых модулей приводит к решениям стоимостью более 60 долларов, и требующих внешних цепей фильтрации питания, что ещё удорожает конструкцию.
Но на рынке доступны решения, позволяющие самому сделать нужный блок питания.
Для выбранной задачи лучше всего подходит блок питания, построенный по схеме обратно ходового преобразователя (flyback). Он обеспечивает стабильное выходное напряжение при значительном изменении как нагрузки, так и напряжения питания. Оптимальное решение на микросхеме LM2585. Полностью интегрированный ключ с частотой преобразования 100 кГц. Схему из даташита немного изменил. Сердечник трансформатора подходит броневого типа, размер RM5 с зазором, материал N87. Расчёт трансформатора легко произвести в программе "Magnetic Design Tools" от EPCOS.
Для подавления импульсных помех на входах и выходах стоят LC фильтры. Конденсаторы выбраны также с учётом максимально допустимого импульсного тока. Расчёт и проектирование платы заняли неделю, изготовление - 3 дня.
Внешний вид блока питания показан на фотографиях ниже.
Включение прошло успешно. При тестовой нагрузке 1 ампер на выходе +7 вольт. Блок питания исправно держит выходное напряжение уже при 6 вольтах входного напряжения. Двойная амплитуда пульсаций на этом выходе - 50мВ. И это при перегруженном дросселе питания +7 вольт, рассчитанном на ток до 600мА. Так что блок питания вполне подходит для моего проекта.