Категории публикаций
Подписка на рассылку по Email
новости (подписчиков: 2)
комментарии (подписчиков: 2)

Отменить подписку
Популярные публикации
Интересный опрос
У вас есть самодельный усилитель мощности (УМЗЧ)?

Да, собран на микросхемах
Да, собран на транзисторах
Да, собран на радиолампах
Нет, только планирую собрать
Нет и не планирую собирать
Поблагодарить автора
donate
1B4ZZ2PXUd9E7AqEB82AqFnkpk2bt5hQG7

Самодельный корпус и передняя панель для усилителя Phoenix P-400

Размещено в категории: Радиоэлектроника

В данной публикации будет идти речь об изготовлении передней панели к самодельному усилителю, а также немного расскажу как я планировал корпус усилителя. Поведаю вам о простом способе нанесения надписей на металлическую поверхность передней панели, а также о других полезностях при планировании и изготовлении корпуса для самодельного УМЗЧ.

Корпус для усилителя мощности

Прежде чем приступить к проектированию корпуса усилителя мне нужно было решить задачу с выбором радиаторов для охлаждения мощных транзисторов КТ825+КТ827. Установленные радиаторы займут достаточно большую площадь в корпусе или на корпусе УМЗЧ. На каждые два канала УМЗЧ приходится по 4 транзистора - в сумме 8 транзисторов, нужно распределить их по радиаторам.

Сначала думал установить все транзисторы на два длинных радиатора - по 4 транзистора на каждый, которые бы выступали в роли боковых частей корпуса, но радиаторного профиля нужной высоты и площади теплоотдачи я не нашел.

После копания в домашнем хламе были найдены компактные радиаторы и с достаточно большой площадью рассеивания тепла, на которых били установлены старые транзисторы КТ805А в металлическом корпусе.

Радиаторы от транзисторов КТ805А

Рис. 1. Радиаторы от транзисторов КТ805А.

Немного прикинув расположение этих радиаторов по сторонам уже думал отказаться от затеи их использования, тем более что будет немало возни с креплением транзисторов КТ825, КТ827 в корпусе TO-3, придется сверлить отверстия и снимать небольшой слой металла напильником или фрезой.

В это же время в гости ко мне в комнату зашел отец, немного побеседовав на тему корпуса для УНЧ я решил все же применить эти радиаторы.

Все транзисторы были установлены на 8 радиаторов, для крепления использовался изолированный монтаж со слюдой в качестве диэлектрика и проводника тепла, также в ход пустил белую термопасту от тех же КТ805А которые были установлены на радиаторах изначально.

Об изолированном способе установки транзисторов в корпусе TO-3 на радиаторы я рассказывал раньше в статье по изготовлению схемы УМЗЧ на TDA7250.

Имея в наличии радиаторы и поигравшись немножко с их расположением я принялся чертить план корпуса усилителя в AutoCAD (сейчас для черчения использую свободный LibreCAD).

Полезно знать: для преобразования файлов формата *.dwg для AutoCAD в формат *.dxf для LibreCAD и других программ, достаточно хорошо себя зарекомендовала программа-конвертер под названием "Teigha File Converter", которая доступна в свободном доступе под Windows, Linux, Mac OS X и Android.

План корпуса для самодельного усилителя в AutoCAD

Рис. 2. План корпуса для самодельного усилителя в AutoCAD.

По ширине я старался сделать корпус усилителя таким же как и многие отечественные УНЧ, к примеру как у Radiotehnika-U101. Таким образом ширина задней панели, на которой будут крепиться разъемы и клемы усилителя, получилась 150мм.

Длина корпуса усилителя получилась равной длине трех радиаторов + толщина передней панели. По середине корпуса будет установлен тороидальный трансформатор, а дальше придумаю как разместить всю остальную электронику.

На задней панели должны размещаться:

  • 4 разъема RCA (тюльпан) для подключения источников сигнала;
  • 4 держателя под предохранители для АС + 1 держатель предохранителя питания 220В;
  • 1 разъем IEC (как у БП компьютера) для подключения питания 220В;
  • 2 клеммника WP4-7 для подключения 4х акустических систем;
  • 1 COM-порт, на случай как найду время сделать управление через компьютер.

Проектировал размещение компонентов на задней панели по старинке - на листе бумаги в клеточку:

План задней панели усилителя мощности, нарисованный на листе бумаги

Рис. 3. План размещения разъемов на задней панели усилителя мощности, нарисованный на листе бумаги.

Готовая задняя панель для самодельного усилителя мощности

Рис. 4. Готовая задняя панель для самодельного усилителя мощности.

Все разъемы и держатели для предохранителей удалось разместить достаточно компактно и удобно. Перед их креплением панель с вырезанными отверстиями была покрашена в белый цвет при помощи аэрозольного баллончика с краской.

Для дна корпуса усилителя была вырезана пластина из алюминия толщиной примерно 2мм и по размерам получившегося прямоугольника из радиаторов и задней панели.

Для будущей передней панели усилителя мощности был вырезан кусок дюралюминия толщиной 5мм, высотой 75мм и шириной 450мм.

Заготовки для корпуса усилителя - радиаторы, задняя панель, днище и пластина для передней панели

Рис. 5. Заготовки для корпуса усилителя - радиаторы, задняя панель, днище и пластина для передней панели.

Корпус самодельного УМЗЧ в сборе

Рис. 6. Корпус самодельного УМЗЧ в сборе.

Планировка передней панели усилителя

Имея почти готовый корпус усилителя и пластину под переднюю панель я начал планировку последней, начертил что и как должно размещаться и в каких размерах.

На передней панели располагаются:

  • Индикаторы выходной мощности - 4 ряда по 9 светодиодов (5мм) в каждом;
  • Кнопка включения питания;
  • Двухцветный светодиод (5мм) - индикатор питания и ждущего режима;
  • 4 миниатюрных переключателя, каждый на 10 позиций - регуляторы громкости для каждого из каналов;
  • 2 переключателя для возможности отключить любую из двух пар каналов;
  • Гнездо под джек для наушников;
  • Панель индикации - температуры компонентов, режимы, перегрузка, состояние вентиляторов.

План передней панели для самодельного усилителя мощности Phoenix P-400

Рис. 7. План передней панели для самодельного усилителя мощности Phoenix P-400.

План передней панели усилителя с раскраской и без указания размеров

Рис. 8. План передней панели усилителя с раскраской и без указания размеров (без гнезда для наушников).

Мне понравилась такая планировка и я решил приступить к ее реализации, осталось лишь подобавлять некоторые надписи и посмотреть как все будет выглядеть:

План передней панели усилителя с надписями для элементов управления

Рис. 9. План передней панели усилителя с надписями для элементов управления.

Изготовление передней панели усилителя

Имея четкий план и заготовку можно приступать к работе. При помощи наждачки+усилия+терпения с дюралюминиевой панели были убраны все впадины, остатки краски и последствия небольшого окисления.

При устранении дефектов поверхности я выполнял движения наждачной бумагой так, как это было удобно, то есть в разнобой, в разные направления и углы. По завершению и после осмотра было принято решение выполнить дополнительную (чистовую) шлифовку, которая исправит косметический вид пластины.

Для этого нужно было многократно пройтись наждачной бумагой вдоль всей панели, ровно и в одном направлении (к примеру с лева направо). После такой шлифовки пластина выглядела достаточно аккуратно и симпатично.

После, в соответствии с чертежом который был нарисован выше, начал разметку мест для сверления отверстий под элементы управления и индикации при помощи линейки+угольника+циркуля+карандаша. Перед высверливанием, места для отверстий не помешает наметить керном.

Отверстия под светодиоды делались сверлом диаметром 5мм, как после этого показала практика пришлось лишь несколько отверстий подвести под нужный диаметр светодиодов при помощи маленького круглого надфиля.

Отверстия под переключатели (питание и регуляторы), кнопку и джек высверливались сверлом максимально подходящего диаметра, если же такое не найти - не беда, сойдет и поменьше, потом можно будет довести диаметр до нужного значения при помощи круглого напильника.

Оставалось еще одно непростое испытание - изготовить прямоугольное отверстие размерами 136х45мм для панели индикации усилителя. Взвесив выбор подручных средств что есть в наличии, выделил для себя несколько вариантов решения:

  • Сверлим по всему периметру прямоугольника одно возле другого отверстия диаметром примерно 5мм. Потом избавляемся от перегородок между отверстиями и изымаем вырезанный кусок пластины. Перерезать перегородки можно при помощи надфиля или же лобзика (заранее запаситесь пилочками). После, при помощи напильников убираем все неровности и максимально выравниваем форму вырезанного прямоугольника.
  • Этот вариант пришел в голову после анализа предыдущего. Суть его проста - сверлим одно отверстие, к примеру в углу прямоугольника, собираем все свое терпение, запускаем иглу лобзика в высверленное отверстие и начинаем вырезать прямоугольник по начерченному контуру.

Оценив количество возни в первом варианте и во втором я принял решение что второй вариант проще и позволит получить более аккуратный результат. Приступая я даже не подозревал что меня ждут около двух часов напряженной работы, около десятка поломанных пилочек для лобзика и несколько мозолей на руках...желание получить нужный результат помогло добиться поставленной цели!

Все получилось очень аккуратно и пришлось лишь немножко подправить весь периметр прямоугольника при помощи плоского напильника. Не могу никому советовать данный вариант, поскольку резать лобзиком металл диаметром 5мм - занятие очень непростое, возможно даже немного сумасшедшее. Что было на то время у меня под рукой, то и использовал, сейчас бы точно таким не занимался - сходил бы куда-то на завод и там бы все сделали гораздо проще.

Нанесение надписей на переднюю панель УМЗЧ

Думаю что этот пункт будет интересен очень многим, особенно тем кто мастерит различные корпуса для устройств из металла, не только усилители мощности.

Полагаю что многие из вас знакомы или же хоть раз где-то слышали о таком явлении как Лазерно Утюжная Технология или просто в народе - ЛУТ. Я также в свое время слышал но еще даже не опробовав ее для изготовления печатных плат (всегда по старинке трафарет рисовал вручную на листе бумаги + шприц с лаком для нанесения на текстолит) принялся применять ее для нанесения надписей на металл.

Суть ЛУТ проста, сейчас подробно распишу как я наносил надписи на пластину из дюрали для передней панели усилителя.

Зачищаем металл мелкозернистой наждачной бумагой, добиваемся чтобы поверхность была ровной и гладкой (это я уже делал, описано выше). Очищаем и обезжириваем поверхность пластины при помощи тампона из ватки, смоченного в растворитель.

Распечатываем на ЛАЗЕРНОМ принтере нужный трафарет со всеми нужными надписями и в нескольких копиях на странице извлеченной из прочного глянцевого журнала. Печать нужно производить с зеркальным отображением, чтобы после перебивки надписи на металле были в правильном положении. Отобразить изображение можно в любом графическом редакторе или же при помощи программы в которой чертили рисунки.

Трафарет с надписями для передней панели моего усилителя

Рис. 10. Трафарет с надписями для передней панели моего усилителя.

Если напечатанный рисунок достаточно большой по размеру, то возможно лучше его разрезать на части размером поменьше, я так и сделал - отдельно вырезал трафареты для надписи сверху, для каждого из регуляторов громкости, наушников...

Мелкими частями удобнее центрировать рисунок, внутреннюю часть бумаги подготовленного кусочка трафарета можно надрезать и вдавить в отверстие тем самым надежно отцентрировав его.

Напечатанные на журнальном листе и в зеркальном отображении надписи для передней панели УМЗЧ

Рис. 11. Напечатанные на журнальном листе бумаги и в зеркальном отображении надписи для передней панели УМЗЧ.

Разогреваем утюг, я использовал еще советский со сплошной массивной подошвой из металла, остывает она медленно и соответственно накапливает достаточно тепла для теплопередачи.

Нагреваем при помощи утюга пластину из металла до температуры немного ниже максимальной температуры утюга, это делается "на глаз", к тому же пластина остывает достаточно быстро - можно разогреть до максимума и после сделать небольшую паузу перед следующим шагом.

В моем случае пластина достаточно длинная, поэтому я переносил надписи по порядку и нагревал сначала одну сторону пластины и переносил надписи, потом приступал к надписям посередине и грел середину пластины, а потом уже оставшуюся сторону.

Процесс переноса надписей очень прост - прикладываем трафарет, центрируем и позиционируем как нужно, потом прикладываем сверху на трафарет подошву утюга и держим так секунд 10, после дав остыть секунд 10 начинаем аккуратно как бы "втирать" трафарет по всей площади.

Приклеив таким способом несколько трафаретов можно перейти к следующему этапу. Можно конечно приклеить все трафареты сразу, но это уже как кому удобно, попробуете и определите для себя подходящий вариант.

Ищем миску или тазик с размерами, достаточными чтобы погрузить в него изготавливаемую пластину. Набираем в найденную емкость теплую воду с температурой примерно 30-35 градусов по Цельсию. Аккуратно погружаем в емкость с теплой водой нашу пластину с приклеенными трафаретами. Ждем примерно 10-15 минут чтобы бумага полностью размокла и легко отслоилась от металла, отделяем ее и протираем панель с надписями куском сухого полотна.

Ожидаем немного пока надписи на панели просохнут - на них станут видны тонкие слои белых волокон - это остатки от бумаги. Убираем эти волокна при помощи ватки смоченной в спирт, делаем это аккуратно и с небольшим усилием.

Повторяем процесс обезжиривания (мало ли что, руками все-таки пачкаем) металла на следующем участке где нужно клеить надписи, греем утюгом, кладем трафарет, греем его, а потом втираем, мочим в воде, протираем...повторяем пока все надписи не будут нанесены.

Все, надписи готовы!

Может случиться так, что с первого раза получить целые и качественные надписи не получится - не отчаивайтесь, пробуйте и экспериментируйте. Я распечатывал трафареты на листах бумаги из разных журналов, только два типа бумаги дали хороший результат - они хорошо размокали и отслаивались от перенесенного на металл тонера.

Лакирование и панель индикации

После нанесения всех надписей на металл, передняя панель была полакирована при помощи аэрозольного баллончика с прозрачным лаком. Лакировал я ее несколько раз на протяжении двух дней. Дождавшись пока все хорошо высохнет я принялся за изготовление табла с элементами индикации.

Выше я привел план передней панели и на ней уже изображены светодиоды индикации, а также цифровые индикаторы, по середине есть площадка для нанесения рисунка - небольшого Феникса.

В принципе можно сделать непрозрачную панельку и все разместить как есть, но я захотел чего-то более интересного - Феникс будет светиться, а вместо торчащих светодиодов будут светиться надписи!

Как такое реализовать? - напечатать подкладку из пленки на которой будет прозрачными только надписи, отверстия под цифровые индикаторы и по середине изображен полупрозрачный рисунок феникса.

Основу трафарета начертил в автокаде, потом конвертировал в рисунок и открыв его в Photoshop добавил посередине рисунок Феникса, а еще добавил маленькие картинки-черепушки, которые будут светиться красным при превышении максимально выставленной мощности (эти светодиоды подключены к каждому 10-му каналу светодиодных индикаторов выходной мощности).

Трафарет для панели индикации самодельного усилителя

Рис. 12. Трафарет для панели индикации самодельного усилителя.

Иконки с восклицательным знаком "!" будут подсвечиваться при срабатывании защиты АС, а также при старте усилителя (задержка включения АС и подавление щелчка).

Надписи "On" будут светиться зеленым если соответствующие каждой стороне пары каналов УМЗЧ включены при помощи выключателей. Надпись "Fan" будет светиться когда начнут работать вентиляторы охлаждения транзисторов выходных каскадов УМЗЧ. Иконки с индексом "t" подсвечиваются постоянно под каждым из цифровых сегментов, которые отображают уровень температуры от 9 до 0:

  • Для транзисторов УМЗЧ левой пары каналов;
  • Для тороидального трансформатора;
  • Для шасси усилителя;
  • Для транзисторов УМЗЧ правой пары каналов.

Решение с уровнями температур смотрится немного запутанно, но тем не менее достаточно информативно. Сейчас если бы мастерил подобный УМЗЧ то индикацию сделал бы с нормальными термометрами и на микроконтроллерах, а на то время что пришло в голову из бюджетных и доступных вариантов - то и реализовал.

Сохранив рисунок в файл формата PDF (Portable Document Format от Adobe) я отправился в типографию, где мне за несколько часов предоставили готовый результат в нескольких экземплярах на прозрачной пленке.

Напечатанный на пленке трафарет для панели индикации усилителя

Рис. 13. Напечатанный на пленке трафарет для панели индикации усилителя.

Панель индикации будет спрятана за прямоугольной пластиной из органического стекла (оргстекла) толщиной 3мм, которая будет помещена в прямоугольное отверстие передней панели усилителя. За этой пластиной будет помещен трафарет, распечатанный на пленке, а уже за ним прикручена плата индикации с подстветкой Феникса, индикаторами и светодиодами.

Все компоненты индикации должны размещаться на печатной плате, которую нужно спроектировать под изготовленный трафарет. Для проектирования такой печатной платы на листе бумаги в клеточку, я распечатал трафарет панели индикации, приложил его на лист бумаги с будущей печаткой и отметил что и где должно находиться, позже при помощи карандаша принялся разводить дорожки.

Как я когда-то рисовал печатную плату для панели индикации

Рис. 14. Как я когда-то рисовал печатную плату для панели индикации.

Для подсветки рисунка с Фениксом были использованы малогабаритные лампочки желтого свечения на напряжение 5В. Можно было использовать желтые светодиоды, но на то время достаточного количества таких у меня не нашлось.

Если нет желтых лампочек или же свечение не достаточно по окраске то можно подложить под рисунок по размеру кусочек бумаги ярко желтого цвета - это даст ровный и мягкий эффект свечения рисунка.

Верхняя крышка для корпуса усилителя

С верхней крышкой все достаточно просто - вырезал ее по размерам такой же как и днище усилителя. Посередине крышки установлен большой куллер Titan для охлаждения трансформатора и внутренностей усилителя мощности.

Куллер Titan для охлаждения усилителя мощности

Рис. 15. Куллер Titan для охлаждения усилителя мощности.

На куллер позже была установлена защитная сетка, извлеченная с нерабочего блока питания от ПК.

Для эффективной вентиляции в крышке были просверлены четыре набора отверстий, по три ряда в каждом. Они размещены равно-удаленно по бокам.

Для того чтобы проделать в крышке отверстие под вентилятор был использован метод высверливания отверстий по периметру (в данном случае круга), о котором я писал выше при изготавливании передней панели.

Верхняя крышка будет крепиться к радиаторам при помощи небольших винтов с насечкой, это очень удобно если нужно снять крышку и заменить предохранитель или же для очистки от пыли - открутить шесть таких винтов это минутное дело и не нужна никакая отвертка.

После того как все отверстия просверлены нужно было покрасить панель. Решил выполнить окраску в черный цвет, поскольку винты с насечкой серебристые, куллер тоже серебристый - на черном фоне смотрятся неплохо. Покраску выполнил в два слоя, давая им достаточно просохнуть, использовал баллончик-аэрозоль с черной краской.

Последние штрихи и некоторые заметки

Для использования многопозиционных переключателей в качестве ступенчатых переменных резисторов (регуляторов громкости) были экспериментальным образом подобраны нужные сопротивления. В зависимости от значений резисторов вы можете сделать регулировку линейной или логарифмической - как вам больше нравится.

Вот схема включения и значения сопротивлений в моем варианте регуляторов:

Схема ступенчатого регулятора громкости на основе многопозиционного переключателя

Рис. 16. Схема ступенчатого регулятора громкости на основе многопозиционного переключателя.

К нижней крышке корпуса (днище) были прикручены четыре резиновые ножки высотой примерно 13мм, это позволит установить усилитель на любой поверхности не опасаясь за то что ее можно поцарапать, а также добавит небольшое гашение шума от корпуса на котором вращаются несколько вентиляторов (важно при тихом прослушивании).

По бокам к передней панели можно еще прикрутить две ручки - так будет удобнее переносить усилитель, и к внешнему виду плюсик. Крепится передняя панель четырьмя винтами к боковым радиаторам.

Отверстия с закрученными винтами я заклеил небольшими черными резинками - это клейкие резиновые ножки, которые идут в комплекте с сетевыми свичами (Networking Switch) средней и высокой стоимости, у меня на работе со свичами они не использовались, поскольку сами свичи крепились сразу на стену.

Результат

надписи на передней панели усилителя

Рис. 17. Вот такие получились надписи на передней панели усилителя.

Внешний вид усилителя мощности в сборе

Рис. 18. Внешний вид усилителя мощности в сборе.

Внешний вид включенного усилителя мощности и с сеткой для вентилятора

Рис. 19. Внешний вид включенного усилителя мощности с установленной сеткой для вентилятора.

Внешний вид усилителя сзади с подключенными кабелями

Рис. 20. Внешний вид усилителя сзади с подключенными сигнальными кабелями, кабелем питания и одним кабелем для АС.

Внешний вид усилителя мощности с правой стороны

Рис. 21. Внешний вид усилителя мощности с правой стороны.

Заключение

Вот такая вот получилась самоделка, которая исправно служит до сих пор. Изготавливая данный усилитель старался вложить в него частичку себя, сделать его оригинальным и в то же время простым и надежным в использовании. Думаю каждый заинтересованный найдет для себя что-то полезное в данной статье.

Творите, делайте ошибки - набирайтесь опыта, старайтесь не повторять ошибок совершенных раньше! Все обязательно получится!

 (5/5) голосов: 1   просмотров: 207




Добавить комментарий captcha