Здорового питания пост

Предыдущий выпуск теста цифровых источников
со всей очевидностью показал, что даже bitperfect-балалайки на поверку играют очень по-разному.
Проблемы обычно не в передаче битиков по кабелю без потерь, а в синхронизациии частот источника и приемника. Если несущая частота источника нестабильна, приемнику придется подстраивать собственные клоки под нее, что отразится на качестве работы ЦАПов. Даже такое сильное средство как принудительный реклок сигнала, применяемый в большинстве современных процессоров, несколько снижает требования к источнику, но полностью проблему не решает.

Однако найти качественный источник цифрового звука мало, необходимо еще достойно его запитать. В бортовой сети авто, полной шумов и наводок, это особенно актуально.
Правда в ЗаRц уже установлен фирменный регулятор питания Bewith A-100A, чистящий и стабилизирующий питание для всей звуковой аппаратуры на уровне 14.4В. Проверка осциллографом показала, что снижение помех в данном случае – не рекламный трюк Bewith. На входе регулятора присутствует весь спектр помех в диапазоне до 2MHz на уровне выше -40dB, причем больше всего шумов на 976 KHz (-26.7 dB). На выходе все помехи стабильно ниже -40dB за исключением двух пиков на 1MHz (-31dB) и 2 MHz (-38dB).
Однако одного регулятора на всех, как оказалось, недостаточно. При смене блоков питания источники все еще играли по-разному.

Хорошим примером стал недавно приобретенный Odroid С4, претендовавший на замену Odroid C2 – моему прежнему фавориту по качеству. На столе с одинаковыми БП новый C4 играл несколько интереснее предшественника. Более того, C4 можно запитать любым напряжением в диапазоне 5.5-15.5В через обычный круглый штеккер (5.5мм снаружи, 2.1мм внутри). Казалось бы, идеальный вариант для машины: зацепил к бортовой сети напрямую – и вперед!

Именно так я поначалу и поступил, повесив C4 на одну линию питания с усилителями через реле, включаемое сигналом ACC. Результат обескураживал. После С2, запитанного от линейника, C4 играл от борт сети тускло и безжизненно – именно так, как любят на соревнованиях. И это в системе, где уже стоит фильтр Bewith! Пришлось изобретать блок питания и для C4…

Прежде я уже прошел длинный путь, экспериментируя в машине с самыми БП для одноплатников: от копеечных импульсников до линейных DC-DC преобразователей разной степени изощренности.

Линейные БП обычно чище, и это хорошо слышно, но и с ними не все просто. Прежде всего, линейники рассеивают много тепла, особенно при значительной разнице между входным и выходным напряжением. К примеру, нам нужно получить 5B/1А на выходе. Линейный БП съест 12В/1А на входе, а разницу в 7 Ватт тупо превратит в тепло. Поскольку у меня весь звук запитан 14.4В, рассеваться будет без малого 10 Ватт. Чтобы линейный БП не перегревался в таких условиях, ему нужен достаточно серьезный радиатор, желательно с пропеллером.

В целом, линейные БП хотя и ослабляют помехи питания, но целиком их не давят, да и с защитой от земляных петель приходится заморачиваться. Оптимальным решением был бы выделенный аккумулятор, но, увы, доступных пятивольтовых батарей, подходящих для машины, мне пока не попадалось.

Перебор вариантов привел к такому чуду на Aliexpress

Это бутерброд из двух аккумуляторов формата 18650 с импульсным контроллером зарядки и четырьмя высокоточными линейными регуляторами питания LT3045 на выходе. Обещанный уровень шумов ниже 1 микровольта(!). Просят за счастье всего 4 т.р. вместе с аккумуляторами. Слишком хорошо, чтобы быть правдой, не так ли?

Девайс был оперативно заказан и доставлен всего за 10 дней. Измерения на столе действительно впечатлили. USB-осциллограф 6254BD хотя и показал колебания 94 mV, но только на частотах более 300 МГц — похоже на издержки самого прибора.

Играл новый БП на столе тоже прекрасно, осталось лишь внедрить его в машину.
Без нюансов, как обычно, не обошлось.

Прежде всего, предстояло решить как заряжать пациента. Можно, конечно, питать одноплатник одновременно с зарядкой аккумуляторов БП. Но весь цимес решения пойдет прахом: наводки из борт. сети и контроллера зарядки полезут в питание Одроида.
Хотелось бы слушать музыку только от встроенного аккумулятора, заряжая БП когда-нибудь позже.

Самым простым вариантом выглядит следующий режим: катаемся на аккумуляторах, заряжая их только при выключенной машине. Недолго думая, я спаял примитивную платку с двумя реле и дешевым импульсным БП.

На входе: постоянные 12В, ACC и земля. Обе релюшки управляются сигналом АСС.
Первая включает линию питания одноплатника при появлении ACC, вторая – подает питание на импульсник для зарядки аккумуляторов при пропаже АСС.
Выходное напряжение импульсника выставлено на 10В, поскольку при любых напряжениях выше 11В контроллер заряжать аккумуляторы отказывается.

Схема пока выглядит вполне рабочей, хотя зимой вероятны сюрпризы. Комплектные аккумуляторы Panasonic NCR18650BD рекомендуется заряжать при температуре выше 10 градусов.

Зимой на улице машина будет остывать явно до того, как аккумуляторы насосутся. Сначала была идея добавить температурный датчик, отключающий зарядку в холода. Но потом я наткнулся на аккумуляторы NITECORE NL1829LTP, сертифицированные для работы при температурах до -40.

Похоже, я нашел-таки идеальный БП для одноплатника. Чистое стабильное питание, полностью отвязанное от бортовой сети. Есть идеи получше? Поделитесь в комментариях.

Питайтесь хорошо и не болейте!

P. S. Подумал немного и добавил перемычку на случай полной разрядки аккумуляторов. Джампер просто отключает ACC от реле, управляющего зарядкой батарей. При его снятии аккумуляторы будут заряжаться постоянно, даже при работающей системе.
Качество, конечно, будет пожиже, но так лучше, чем ничего.