¿Alguien puede ayudarme a encontrar el transformador adecuado para esta fuente de alimentación?

Así que mi proyecto actual es construir una réplica del sintetizador ARP Pro Soloist de los años 70. La mayoría del proyecto va muy bien, pero tengo algunos problemas con la sección de fuente de alimentación del sintetizador: incluso después de muchas búsquedas, no sé qué tipo de transformador de potencia seleccionar.

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Como puede ver en el esquema, la unidad original usaba un transformador con un primario con toma central y dos secundarios con toma central. Esto me parece inusual, porque la mayoría de los transformadores que puedo encontrar tienen solo un devanado secundario con derivación central o dos secundarios, pero no con derivación central. Aparte de eso, casi no hay otros indicadores de qué tipo de transformador se utilizó. Las únicas otras cosas que me llamaron la atención es que la fuente de alimentación usa un fusible de 250 mA, lo que significa, si lo entiendo bien, que el instrumento no usa más de 250 mA de corriente total, porque el fusible se quemaría de lo contrario. Además, los diodos 1N4448 utilizados aquí como puente rectificador tienen una corriente directa IF (AV) promedio de solo 150 mA.

La fuente de alimentación emite 3 rieles de alimentación individuales de + 5 V, + 15 V y - 15 V, por lo que el transformador debe poder manejar eso.

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Otra cosa que te puede ayudar a ayudarme es algo que encontré en el manual de servicio del instrumento. La sección sobre la fuente de alimentación menciona qué tipo de cargas ficticias se deben usar para probar la fuente de alimentación. Usando la ley de Ohm para calcular la corriente de cada riel, obtuve los siguientes resultados:

  • + 5 V = 1 A
  • + 15 V ≈ 0,06 A = 60 mA
  • - 15 V ≈ 0,05 A = 50 mA

Una última cosa a mencionar es que me gustaría usar un transformador toroidal, ya que son menos ruidosos y más adecuados para aplicaciones de audio como esta.

Entonces mis preguntas son:

  • ¿Qué tipo de transformador de potencia debo usar?
  • ¿Cómo puedo saber las clasificaciones de voltaje para cada uno de los devanados secundarios? ¿No se supone que deben ser un poco más altos que el voltaje necesario?
  • ¿Qué corriente nominal se supone que tiene el transformador?
  • Y lo más importante: ¿Dónde puedo comprarlo?

¡Realmente aprecio cualquier ayuda!

Gracias de antemano, Martín.

A menos que esté buscando una autenticidad extrema componente por componente, debe considerar simplemente comprar módulos de fuente de alimentación modernos y completos para suministrar +5 V y +/-15 V al resto del proyecto.

Respuestas (2)

La toma central del primario del transformador es para operación de 115 / 230 V. Si no lo necesita, puede elegir el voltaje para su región.

El transformador puede haber sido enrollado a la medida y podría tener dificultades para encontrar una coincidencia de cualquiera de los grandes proveedores, aunque +5 V y +/-15 V son requisitos comunes. Por supuesto, puede usar dos transformadores separados: uno para el suministro de 5 V y otro para el suministro de +/- 15 V. Conecte en paralelo los primarios del transformador a la fuente de alimentación con fusibles y conecte los puntos de tierra comunes después del rectificador.

Si necesita crear sus propios suministros, los reguladores de voltaje 7805 (1 A) y 78L15 / 79L15 (0.5 A) serían suficientes. Hay un montón de diseños y tutoriales sobre estos dispositivos en la web. Preste atención a los condensadores de desacoplamiento.

Dado que +5 V y +/-15 V son tan comunes, también puede comprar PSU listas para usar. Busque fuentes de alimentación de bajo ruido para que no tenga interferencias de audio.

¡Hola Transistor! ¡Gracias por su rápida respuesta! También he pensado en el "método de dos transformadores en paralelo", pero quería hacer la pregunta aquí primero para ver si hay una mejor opción. Básicamente, lo que necesito es un transformador de 150 mA de 18V-0V-18V/2x18V/36V en serie (depende de cómo esté marcado) y un transformador de 1A de 9V-0V-9V/2x9V/18V en serie. ¿Y qué quiere decir con "conectar los puntos de tierra comunes después del rectificador"? Probablemente se refiera a las dos derivaciones centrales de los dos transformadores, pero ¿cómo se pueden conectar después de los dos rectificadores?
Esos voltajes se ven demasiado altos. La salida del transformador se da en V R METRO S por lo que el pico de tensión será 2 veces eso. Para 15 V CC, un transformador de 15 V CA tendría un pico de 15 2   V . Incluso con la caída de voltaje de su diodo y algunas ondas, eso aún debería darle suficiente espacio libre. Nuevamente verifique los diseños publicados. El punto sobre los GND es que es posible que tenga un solo rectificador secundario y de onda completa para su suministro de 5 V. En este caso, debe asegurarse de no provocar un cortocircuito en el rectificador conectando a tierra una pata del transformador.
No estoy seguro de entender por qué los voltajes son demasiado altos. Si asumimos que usaré dos transformadores independientes, entonces podemos ver los dos transformadores como dos fuentes de alimentación diferentes. Uno de ellos es dual y tiene una salida de + 15 V y - 15 V. El otro tiene una salida de solo + 5 V. La fuente de alimentación dual necesita un transformador con al menos 30 VPP para que ambos rieles tengan al menos 15 VP. Ahora planeo usar el transformador Triad FS36-170, porque generará 36 VPP, por lo que habrá suficiente margen para las pérdidas después de la rectificación y regulación. Encontré algunos otros diseños que usan valores similares.
Para el suministro de + 5 V, ahora planeo usar el Triad FS10-1200 (encontré esos transformadores hoy), porque genera 10 VPP a 1,2 A, pero como no es un suministro dual, habrá un margen de 5 V, lo que también parece estar bien teniendo en cuenta las pérdidas de diodo y regulación ... ¿Estoy malinterpretando algo?
Hay una buena explicación aquí: electrosome.com/power-supply-design-5v-7805-voltage-regulator . También puede encontrar algunos diseños y cálculos en las hojas de datos.

El circuito no regulado de la fuente de alimentación superior se parece a esto:

esquemático

simular este circuito : esquema creado con CircuitLab

Es un enfoque muy estándar. La salida no regulada tendrá alguna onda. La cantidad exacta depende de muchos factores. Pero hay que esperar algo . Volveremos a eso en un momento.

Aquí está el circuito de suministro de energía (LM732C, creo) para el + 15 V fuente de alimentación:

esquemático

simular este circuito

R 5 permite el ajuste. (No se muestra, pero bastante obvio del esquema es el hecho de que el 15 V la regulación del suministro proviene de un circuito adicional que hace referencia a este utilizando un amplificador diferencial de par de cola larga y otro potenciómetro).

Puede ver fácilmente que la salida interna BJT (que se muestra entre los pines 10 y 11) se complementa con q 1 , formando un par de salida Darlington. R 2 se usa para limitar la corriente y requerirá quizás 800 mV (Solo usando números aproximados; no es necesario preocuparse demasiado por variaciones menores). Esto significa que el emisor de q 1 será en el peor de los casos 15.8 V . Necesitas al menos dos más V B mi uniones por encima de eso para la salida del amplificador de error interno, pero también necesitará algo de margen.

Mirando la hoja de datos, parece que, descontando q 1 's necesidades por un momento, hay en el peor otro 3 V requerido por encima de la base de q 1 . Si planea eso, entonces el voltaje mínimo del suministro no regulado debe ser de aproximadamente (con uno V B mi para q 1 y uno V B mi para limitación de corriente) 2 800 mV + 3 V = 4.6 V por encima de lo deseado + 15 V .

Para la ondulación de voltaje no regulada, tengo que adivinar un poco. Pero si estimo el límite actual en aproximadamente 800 mV 4.7 Ω 170 mamá entonces me doy cuenta d V d t = 170 mamá 250 m F 680 V s . En términos generales para un 60 Hz sistema, esto sugiere sobre 5 V de ondulación

Así que probablemente agregaría otro 5 V para alcanzar la estimación descargada para el transformador. Por lo tanto, pienso alrededor 15 V + 4.6 V + 5 V = 24.6 V , descargado, como una suposición muy aproximada, después de que el puente haya tenido su mordisco. Agregando el puente, iría por 26 V . Como se trata de un suministro bipolar, se duplica. Así que ahora estamos en 52 V . Al convertir eso en RMS, obtengo aproximadamente 36 37 V RMS Connecticut . Quisiera devanados capaces de tal vez 250 mamá RMS , por lo que una calificación de aproximadamente 9 10 Virginia .

Debe estar entre US$10 y US$15, más o menos.

No es crítico. Lo principal de lo que debe estar seguro es que tiene al menos suficiente margen, teniendo en cuenta la ondulación no regulada, la sobrecarga de LM723C, la sobrecarga de BJT externa y la sobrecarga de límite de corriente para llegar al voltaje requerido allí. Nuevamente, no he considerado cambios que podrían estar indicados por el circuito de riel negativo. (Supongo que no es peor.) Y he ignorado el otro devanado necesario para el 5 V suministrar.


Ese es solo el transformador. Probablemente deba considerar obtener dos, en lugar de uno solo, enrollado perfectamente para su uso. Puede que tengas suerte. Pero si puedes considerarlo, acepta el uso de dos. De lo contrario, puede estar buscando seriamente una búsqueda larga.

Para el 5 V suministro, obtengo una calificación de CC de 2 A . Mirando su capacitor de salida, nuevamente obtengo una ondulación de voltaje de tanto como 5 V . Más quizás otro 3 V de sobrecarga para el circuito simple, diodos rectificadores y su característica de límite de corriente. Nuevamente, esto tiene el voltaje de medio devanado (CT) que requiere un mínimo de 13 V , que nuevamente es solo la mitad del devanado. Así que estaría buscando algo alrededor 18 V RMS Connecticut y clasificado en aproximadamente 40 Virginia .


Odio sugerir algo específico, pero si está buscando obtener ambos en un solo transformador, esto podría funcionar: Bel Signal Transformer 36-2 en Mouser.com . Consulte la hoja de datos en la Hoja de datos del transformador de señal 36-2 de Bel . Si fuera con dos transformadores, sería más barato conseguirlo. Pero al menos esto te da una idea.

Hola jonk! ¡Gracias por su respuesta tan rápida y completa! ¡También aprecio mucho que hayas vuelto a dibujar el esquema y hayas hecho todos los cálculos por mí! Entonces, considerando todas sus sugerencias, terminé mirando los transformadores Triad FS36-350 y FS16-2250. El primero entrega 36 V CT y está clasificado para 12 VA, por lo que es un poco más alto de lo que sugirió, pero debería funcionar. El último es un transformador CT de 16 V y está clasificado para 36 VA, por lo que es un poco más bajo de lo que sugirió, pero nuevamente, creo que debería funcionar. Ambos son pequeños y están disponibles en Mouser, ¡así que parecen perfectos!
@Martin El primero parece estar bien. El segundo podría ser una preocupación, tal vez no. 16 V CT puede ser un poco bajo. Pero no lo sabrás con certeza hasta que lo intentes, supongo. Siempre puedes reemplazarlo, más tarde.
Luego, otras opciones son el VPP36-280 y el VPP20-2800, que son CT de 36 V con clasificación de 10 VA y CT de 20 V con clasificación de 56 VA, respectivamente. El último tiene una calificación bastante más alta de lo que sugirió. No son tan pequeños como los que encontré antes, pero podrían ser la respuesta necesaria.
@Martin Para los transformadores, más grande suele ser mejor. Pero ya he agregado márgenes para las magnitudes de voltaje, también para ser más seguro. Pero esto tiene un posible costo innecesario: el calor. Aumentar aún más los voltajes puede funcionar, ya que es aún más margen. Pero la desventaja es que algunos bjts se disiparán aún más. Solo tenga en cuenta la posibilidad y verifique las cosas cuando opere, más tarde.
¡Muchas gracias por tu ayuda, Jonk! ¡Consideraré todas estas cosas y haré todo lo posible para encontrar un transformador adecuado!
@Martin Si encuentra una solución diferente a la sugerida aquí, siéntase libre de publicarla como respuesta y díganos qué funcionó para usted. Y selecciónelo como la respuesta a su pregunta. Puede ayudar a otros.
¡Definitivamente haré eso! Actualmente estoy tratando de obtener todas las piezas necesarias, pero cuando construya y termine el proyecto, publicaré los resultados.