Преобразователь / инвертор 12 В постоянного тока в 12 В переменного тока (50 Гц) для низких нагрузок (< 1 А)

Я строю мобильную звуковую систему с питанием от автомобильного аккумулятора. У меня есть небольшой микшерный стол, который работает от 12 В, но ему требуется питание от сети переменного тока (50 Гц), и он не будет работать с постоянным током (я пробовал, но с очень странными результатами).

В настоящее время я использую инвертор от 12 В до 230 В и прилагаемый источник питания для преобразования его обратно в переменный ток 12 В. Это кажется расточительным, и я не хочу вводить в свою конструкцию еще один уровень напряжения только для питания микшерного пульта.

Как можно построить простую схему, которая делает это? У меня есть базовые навыки работы с электроникой (пайка, знания о сопротивлении, напряжении, токе), но я никогда не собирал печатную плату. Я бы предпочел не открывать устройство, за исключением того, что его очень легко модифицировать.

В качестве микшерного пульта используется DJ-микшер Renkforce MX260 USB. Руководство можно найти здесь.

печатная плата сверху

входная мощность

часть входной мощности печатной платы

задняя часть печатной платы

Звучит как хороший учебный проект, не связанный с изоляцией от сети! В основном вам нужно что-то вроде повышающего преобразователя, чтобы получить примерно +17 В или даже лучше +17 и -17 В, чтобы получить правильное пиковое напряжение для синусоиды, а затем инвертор. H-мост класса D и источник 50 Гц также были бы отличным решением. Если только вы не захотите открыть и модифицировать существующую звуковую систему, тогда вам не понадобится никакой кондиционер. Где ваш порог/болевая точка?
Марка и модель мобильной звуковой системы?
Чтобы уточнить: я хотел бы модифицировать соединительный кабель, поэтому я бы поместил всю электронику в отдельную коробку, которая преобразовывала бы 12 В постоянного тока в переменный ток. Я думаю, что открытие звуковой системы было бы вне моей зоны комфорта.
Если устройство получает переменное напряжение 12 В, которое затем преобразуется в постоянное, оно получает размах напряжения этого входа переменного тока (sqrt(2)*12 В = 17 В), а не среднеквадратичное значение напряжения (12 В). . Таким образом, если вы хотите заменить источник постоянного тока на источник переменного тока, 12 В постоянного тока может быть недостаточно для питания устройства. Попробуйте подать на него 17 В постоянного тока.
Как я могу повысить мощность до 17 В постоянного тока? Я бы предпочел остаться в рамках спецификаций блока питания для устройства, опасаясь, что подача 17 вольт может его испортить.
Интересно, насколько микшер заботится о том, является ли этот переменный ток синусоидальной или прямоугольной.
Электромагнитные помехи будут хуже при импульсном токе прямоугольной формы.
Источник переменного тока должен быть изолирован от земли аудио, чтобы избежать помех. Пожалуйста, укажите технические характеристики блоков переменного тока, например, 24 В переменного тока, 10 ВА, 50/60 Гц.
Пожалуйста, указывайте технические характеристики блока переменного тока !!!
Деталь со стороной компонентов рядом с вилкой переменного тока, чтобы увидеть компоненты.
Это дифференциальный источник питания, один провод переменного тока идет на землю (вы должны проверить это с помощью мультиметра), а другой - горячий провод, на который вы должны подать 12 В переменного тока относительно земли. Таким образом, вам нужен этот провод для заземления аккумулятора, а другой - для 12 В переменного тока. Кто-нибудь?

Ответы (5)

Решение, которое у вас уже есть, является лучшим компромиссом в данных условиях, и позвольте мне объяснить:

Иметь импульсный блок питания рядом с аудиоустройством — плохая идея. Они шумные.

А вот самодельный импульсный блок питания хуже. Вы не получите электромагнитных помех низкого уровня, которые могут быть достигнуты (и установлены правилами) для коммерческого продукта.

В то же время я предполагаю, что от той же батареи вы будете питать другие устройства. Скорее всего, с сигнальной землей, привязанной к земле 12 В.

Но, не заглядывая внутрь коробки микшера, вы не знаете, как входная мощность переменного тока связана с сигнальной землей, поэтому ваш источник переменного тока должен быть изолирован от 12-вольтовой батареи / сигнальной земли, иначе вы можете закоротить или перегрузить некоторые внутренние цепи внутри микшера. Просто подумайте, что произойдет, если у вас внутри есть однополупериодный выпрямитель, и вы подключите землю к «горячему» проводу.

Чисто аналоговое решение, такое как генератор 50 Гц, за которым следует усилитель, а затем трансформатор 50 Гц для повышения напряжения с 12 В от пика до пика (мостовая конфигурация) до 17 В от пика до пика, имеет очень низкий КПД и требует трудно найти 12 В до 17 В 1 А. трансформатор.

Изменение инвертора с 230 В переменного тока на 12 В переменного тока практически невозможно и, безусловно, изменит соответствие электромагнитным помехам.

Что вы можете сделать, так это найти самый маленький инвертор, самый маленький, который я смог найти, был 50 Вт, чтобы у вас не было проблем с охлаждением, и использовать его с трансформатором на 12 В, который вы уже сделали.

Это лучший вариант по размеру, шуму, затраченному времени и стоимости.

Следующим лучшим вариантом будет разобрать микшер и посмотреть схему внутреннего источника питания, это может сэкономить немного денег и места с помощью множества простых решений.

Хорошо. Я думаю, что останусь со своим решением 12 В постоянного тока -> 230 В переменного тока -> 12 В переменного тока. Все остальное кажется очень сложным. Не думал, что преобразовать постоянный ток в переменный будет так сложно...
@PaulWeber Спасибо, я искал готовый модуль от + 12 В до -12 В, из которого с усилителем можно было бы получить сигнал почти 12 В переменного тока, но вариантов мало, и они дорогие, учитывая рейтинг 1 А.

12 В переменного тока имеет пиковое значение 17 В по обе стороны от нейтрали. Таким образом, это 34 В от пика до пика. По иронии судьбы, самый простой способ получить синусоиду — это использовать усилитель мощности звука. Подайте синусоидальный сигнал частотой 50 Гц и отрегулируйте громкость до тех пор, пока он не покажет требуемое выходное напряжение. Источник питания усилителя мощности должен быть +-19В (т.е. 38В). Это может быть сложно сделать со стандартным бустер-контроллером, так как он близок к верхнему пределу большинства бустерных источников. Кроме того, нейтральная линия будет смещена вверх от 0 В постоянного тока, и именно нейтраль будет иметь 0 В постоянного тока на выходе вашей звуковой системы. Это будет неловко.

Вероятно, лучше всего открыть его и проверить фактическое напряжение после выпрямителя, а также подать его от вашей батареи через повышающий преобразователь (при необходимости) и диод с правильным номиналом. (Использование отдельного диода сэкономит диоды выпрямителя, так как они, вероятно, рассчитаны на меньший ток.) ​​Вы также можете проверить пиковое напряжение на пути прохождения сигнала и запас по мощности, необходимый для частей в блоке микшера. Возможно, повышающий преобразователь не нужен, если все сигналы ниже 9В.

добавлен

Немного больше света для фотографий было бы лучше. Но 7912 виден. Итак, это дифференциальный источник питания и требует -12В. Так что я думаю, вам не повезло. Что говорят другие ICs? Потенциально можно использовать две 12-вольтовые батареи для питания этой штуки, но для защиты регуляторов напряжения могут потребоваться дополнительные диоды с малым падением напряжения. Нетривиально в количестве места в коробке.

Я не думал, что будет так сложно получить источник переменного тока 50 Гц от 12В постоянного тока. Прямоугольная волна может подойти, но я не уверен, что в настоящее время получаю от своего инвертора на 230 В. Любая идея, как это проверить?
Вам нужен мультиметр хорошего качества и щупы, и используйте их осторожно. Я предполагаю, что напряжение будет между 180 и 230. Инверторы обычно представляют собой ступенчатые синусоидальные волны. Для проверки нужен осциллограф и подходящие пробники. Лучший вариант — открыть миксер. Это не должно быть сложно понять или изменить. В любом случае вам понадобится мультиметр, чтобы что-то выяснить, поэтому, вероятно, лучше сначала получить его.

Я рекомендую вам питать его от 19-вольтовой батареи LiPo типа ноутбука, а затем использовать шумное зарядное устройство между использованиями. Его можно прикрепить снаружи и установить на аналогичную вилку на 24 В переменного тока. Полярность значения не имеет, но ради условности положительный центр, так как он плавающий. Переменный ток преобразуется в 12 В * 140 ~ 150%, поэтому 12 В постоянного тока недостаточно. (Идеально от 17 до 19 В.)

Если для работы требуется зарядное устройство, то хорошее заземление уменьшит шум утечки, хотя у этого прибора есть отличные дроссели CM, лучше, чем у вашего среднего ноутбука.

Более вероятно, что 12 В переменного тока преобразуются в + И - 17 В постоянного тока, а затем подаются через регуляторы 7812 и 7912 для питания операционных усилителей, используемых в микшере. Таким образом, модуль преобразователя постоянного тока с входом 12 В и выходом +/- 15 В, подключенный к входам этих регуляторов, должен решить проблему. Наибольшее потребление тока будет от светодиодов дисплея уровня и шикарной цифровой печатной платы SMD в левом верхнем углу (операционный усилитель ICS будет потреблять только 5-10 мА каждый), поэтому номинального тока 300 мА должно быть достаточно. Похоже, что на печатной плате есть только 2 диода в качестве полуволнового удвоителя напряжения. У однополупериодного выпрямителя выходной ток постоянного тока равен 0,28-кратному входному току переменного тока, что объясняет номинальный ток 1 ампер.

Я могу неправильно понять ваш вопрос, но в справочном руководстве для вашего микшера указано напряжение 110–240 В переменного тока при 50/60 Гц. Поэтому я не уверен, что вам действительно нужно 12 В переменного тока или откуда вы его взяли.

В любом случае, допустим, вам все еще нужно 12 В переменного тока. Поскольку вы заявили, что у вас нет большого опыта работы с электроникой, я думаю, что лучший способ сделать это - максимально приблизиться к автономному решению.

Например, вы сказали, что пытались подать 12 В постоянного тока на микшер, и это не сработало. Как упоминалось в комментариях, возможно, что 12 В постоянного тока недостаточно, поскольку фактическое пиковое напряжение синусоиды составляет около 17-18 вольт. Кроме того, у вас больше нет 12 В постоянного тока после каскада выпрямителя - будет 2 падения напряжения на диодах (для двухполупериодного выпрямителя), поэтому то, что вы на самом деле можете подавать на регуляторы постоянного тока после этого, больше похоже на диапазон 10–11 В.

Одна вещь, которую можно попробовать, это повышающий преобразователь после 12 В постоянного тока, чтобы вы могли получить на выходе 17–18 В постоянного тока (возможно, должно быть больше, чтобы учесть падение напряжения на диодах, упомянутое ранее).

Это повышающий преобразователь, который может работать с MAX618, нажмите здесь . Он может принимать напряжение от 3 В до 28 В и может выдавать до 28 В (регулируется с помощью резисторов). Он также соответствует требованиям по току (<1 А) — в техническом описании есть несколько таблиц, которые показывают типичный выходной ток, который вы можете иметь для входного напряжения (для 12 В на входе и 18 В на выходе, нагрузка может потреблять ~ 850 мА).

Вы сказали, что когда вы пытались подавать постоянный ток, у вас были «странные» результаты, возможно, это было связано с более низким напряжением (12 В постоянного тока). Я просто подумал, что даю идею.

Попытка придумать схему для преобразования 12 В постоянного тока в 12 В переменного тока, на мой взгляд, намного сложнее, и вы сказали, что у вас есть базовые знания в области электроники.

Удачи.