Фильтр питания для автомагнитолы

Различная звуковоспроизводящая аппаратура, в частности, усилители, требовательна к питанию — если в постоянном напряжении питания возникают какие-либо пульсации, они тут же проникают в звуковой тракт и слышатся в виде постороннего свиста или гула совместно с воспроизводимым звуком. Если усилитель питается просто от обычного сетевого трансформатора с выпрямителем, каких-либо проблем обычно не возникает, ведь низкочастотные 50 Гц пульсации прекрасно сглаживаются обычными электролитическими конденсаторами по питанию. Чем больше мощность усилителя, соответственно больше потребляемый ток — тем большая ёмкость должна стоять в питании для подавления пульсаций.

Если посмотреть схему питания различных фирменных автомагнитол, очень часто там можно увидеть по питанию специальный фильтр на конденсаторах и индуктивности — именно такой фильтр является очень эффективным для подавления пульсаций как на высоких, так и на низких частотах, его схема представлена ниже.

В интернете найти такую схему можно по названию «CLC» фильтр, название соответствует его сути — «конденсатор-индуктивность-конденсатор». На левую часть схемы подаётся напряжение, например, от бортовой сети автомобиля или от «шумящего» импульсного источника, оно сразу же поступает на электролитический конденсатор ёмкостью 1000 мкФ. После этого, как можно увидеть, плюс питания проходит через дроссель — катушку индуктивности, если вспомнить физику, оказывается, что она обладает низким, практически нулевым сопротивлением постоянному току, и достаточно высоким сопротивлением переменному току, причём чем выше частота, тем выше становится сопротивление. С конденсатором всё абсолютно наоборот — он не проводить постоянный ток совершенно, но в то же время становится проводником для переменного тока. Именно поэтому конденсатор стоит параллельно питанию, а индуктивность — последовательно.

Ниже представлен вариант реализации такого фильтра в виде отдельного блока, который не займёт много места. Дроссель и конденсаторы устанавливаются рядом друг с другом и плотно сматываются изолентой.

Если пульсации источника очень большие и даже после CLC фильтра слышны шумы в звуковом сигнале, можно модифицировать схему, добавив дополнительно одну или более ступеней, как показано на схеме ниже. Понадобится, соответственно, две или больше индуктивности, возрастут и размеры конструкции, однако коэффициент подавления пульсаций ещё значительно вырастет.

И на этой, и на предыдущей схемах указаны номиналы электролитических конденсаторов в 1000 мкФ, однако данное значение необходимо выбирать исходя из мощности нагрузки — чем больше ток потребления, тем больше должна быть и ёмкость. Желательно устанавливать одинаковые или хотя бы близкие значения ёмкостей до и после индуктивности.

Как сделать фильтр питания на 12В для автомагнитолы своими руками

При использовании автомобильной магнитолы в колонках может прослушиваться фоновый гул, возникающий в результате работы электрических компонентов. Установка фильтра питания на 12В для автомагнитолы позволяет повысить качество звучания и продлевает срок службы встроенного блока питания.

Зачем это нужно

Автомобильные магнитолы и усилители подключаются напрямую к ботовой сети транспортного средства. При активации штатного оборудования (дальнего света фар, электродвигателей вентиляторов климатической установки или радиатора охлаждения) возникают помехи, которые становятся причиной шумов, транслируемых через громкоговорители. Снизить или полностью устранить помехи в автомагнитоле позволяет специальный фильтр, подключаемый в цепь питания головного устройства.

Перед покупкой и установкой фильтра на питание автомагнитолы уточняется источник фоновых шумов. Для этого необходимо снять головное устройство и отсоединить антенный разъем. Если помехи сохранились, то следует подключить оборудование напрямую к аккумулятору автомобиля. Если шумовой эффект снизился, то источником является некачественно выполненная проводка питания, которую потребуется заменить.

Применение конденсатора, установленного между положительным и отрицательным проводами питания, позволяет убрать помехи и обеспечивает работу акустического оборудования в момент пуска силового агрегата стартером.

В положительный кабель впаивается дополнительный диод, рассчитанный на ток 5-10 А (в зависимости от мощности усилителя), который обеспечивает отключение магнитолы при постановке на охрану. Емкость конденсатора и номинал диода подбираются опытным путем.

Выбор и приобретение оборудования

Заводской фильтр от радиопомех плохо справляется со своей задачей, поскольку не учитывает особенности конструкции каждой акустической системы. Владельцы автомобиля вынуждены приобретать несколько изделий, обладающих различными характеристиками. После поочередного тестирования в электрической цепи остается изделие, обеспечивающее минимальный уровень помех.

Возможна доработка заводской конструкции, которая заключается в замене электронных компонентов. Дополнительно устанавливается электролитический конденсатор на входе, который дополняется пленочным элементом, подсоединенным параллельно. Емкость конденсаторов составляет 100 мкФ и 10 нФ.

Что можно сделать своими руками

Возможно изготовить оборудование для автомагнитолы своими руками. Для этого потребуется приобрести 4 конденсатора емкостью 4700 и 1000 мкФ (по 2 шт. каждого номинала). Дополнительно потребуется катушка индуктивности, малогабаритная печатная плата и паяльная станция. Индуктивность катушки 100 мкГн, обмотка изготовлена из медного провода сечением 0,9 мм², покрытого прозрачным изолирующим лаком.

Последовательность изготовления фильтра для магнитолы:

1. Разметить печатную плату в соответствии с габаритами электронных компонентов.
2. Просверлить монтажные отверстия.
3. Создать дорожки для соединения элементов при помощи травления листа гетинакса. Рекомендуется нанести на дорожки слой оловянно-свинцового припоя. Токопроводящие маршруты наносятся в соответствии с электрической схемой сетевого фильтра.
4. Смонтировать элементы, при пайке деталей не рекомендуется использование кислотных флюсов, вызывающих коррозию ножек.
5. С обратной стороны печатной платы устанавливаются дополнительные шунтирующие конденсаторы емкостью по 0,1 мкФ. Устройства расположены в точках подвода питания и отвода отфильтрованного от помех электрического сигнала. Детали предназначены для удаления высокочастотных наводок, которые не устраняются основными электролитическими конденсаторами.
6. Установить малогабаритные зажимные клеммы, предназначенные для подвода питания от автомобильной сети и подключения внешнего акустического оборудования. Для дополнительной фиксации конденсаторов используются пластиковые хомуты.
7. Установить устройство в самодельный корпус, изготовленный из органического стекла или листового пластика. Допускается использование кожуха подходящего размера от реле или иного электронного оборудования.
8. Смонтировать фильтр в панели приборов автомобиля, прикрепив узел пластиковым хомутом к силовому каркасу. Подключить питание и головное аудиоустройство, а затем проверить работоспособность конструкции.

Другой вариант самодельной конструкции предусматривает установку диода, защищающего изделие от ошибочного подсоединения кабелей питания.

Дополнительно имеется плавкий предохранитель ножевого или цилиндрического типа.

Дроссель состоит из 10-15 витков медного кабеля, имеющего сечение жилы в пределах 1.0-1,5 мм². В качестве сердечника применяются ферритовые кольца или аналогичные элементы, изготовленные из порошкового железа.

Особенности подключения

В схему подключения фильтра для магнитолы входят положительный и отрицательный кабели питания. Устройство коммутируется при помощи штатных винтовых зажимов в электрическую цепь, имеющую напряжение 12 вольт. Дополнительно требуется установить свечи зажигания со специальными сопротивлениями, снижающими уровень помех (на бензиновых двигателях). Кроме того проверяется состояние коллекторного узла генератора. Неплотно прилегающие или искрящие щетки становятся источником шумов, воспринимаемых магнитолой и громкоговорителями.

Для снижения наводок рекомендуется замена штатных акустических кабелей на специальные изделия с пониженным сопротивлением. Места коммутации оборудуются акустическими переходниками, обеспечивающими улучшенный контакт. Для стандартных динамиков легковых автомобилей используются кабели, изготовленные из меди с сечением 2,5 мм². Применение низкочастотного громкоговорителя предусматривает использование шнура сечением до 4,0 мм².

Зарядное устройство для автомобильного аккумулятора