Subwooferowa końcówka mocy w klasie AB

[raven1985]

23 godziny temu, misiomor napisał:

Czy w stopniu końcowym jest opisany Hawksford, tylko innymi słowami?

nie 🙂 z tym to nie ma nic wspólnego .

Może jak będę miał chwilę to coś namaluje ale nie obiecuje i pewnie dopiero w weekend.

Generalnie coś podobnego w dużo mniejszej skali zrobiłem na opa1632 + drugi stopień LM4780

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

23 godziny temu, misiomor napisał:

Po co aż tak szybkie tranzystory mocy w końcówce o bardzo ograniczonym pasmie? Czy to nie daje zwiększonego ryzyka oscylacji?

Raczej zmniejsza szczególnie jak by zastosowany był potrójny układ typu T na wyjściu czy szakali . Po za tym są tanie i dostępne 🙂 Do suba nie ładował bym się w egzotyki.

23 godziny temu, misiomor napisał:

TDA7293 - może ograniczyłbym nieco moc w ich przypadku, choć 10 scalaków na kanał powinno coś już dać. Pytanie o ew. problemy ze stabilnością w rozbudowanym układzie modularnym, czy gorsza jest pojemność między ścieżkami rozwleczonego wyjścia a zasilaniami i masą, czy pętla prądu gdyby łączyć scalaki kablami - np. zasilania po jednej stronie płytki, wyjście po drugiej.

Raczej nie, jak się ładnie ścieżki poprowadzi 🙂 Na kablach to bym nawet nie próbował. Kuszące takie cudo by było. Ciekawe czy dało by się to zmieścić na PCB 10x10cm za 5 dolków 🙂 Obudowa ma ~2cm to 5 kostek obok siebie po jednej stronie może by weszło . Same scalaki to jakieś 190PLN  . Najlepiej gdy by były w obudowie z nóżkami wygiętymi do dołu (wersja Multiwatt15H ) wtedy montaż na płasko do radiatora. Tanio by taki wzmacniacz mógł wyjść .

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[misiomor]

17 minut temu, raven1985 napisał:

Najlepiej gdy by były w obudowie z nóżkami wygiętymi do dołu (wersja Multiwatt15H ) wtedy montaż na płasko do radiatora. Tanio by taki wzmacniacz mógł wyjść .

Ta obudowa to klęska - ja to nazywam "syndromem obudowy TO-3". Dlaczego oni nie mogą wygiąć tych nóżek w drugą stronę? Rozumiem że footprint by się "odwrócił", ale uniknęliby wygięcia w stronę, w którą jest odprowadzanie ciepła.

[misiomor]

Natomiast odnośnie ew. końcówki dyskretnej - mam coraz większą pokusę zrobienia Boost Voltage - dwa dodatkowe uzwojenia 6V cienkim drutem na trafie, albo dodatkowe małe trafo i niskie napięcia "postawione" na głównych gretz'ami. I potem chytry myk - kaskodowanie VAS'a napięciem głównym, żeby zabezpieczyć się przed próbami ciągnięcia wejścia stopnia prądowego za wysoko.

[Grzegorz7]

Tak się zazwyczaj robi. Tym bardziej w układzie pracującym z niskimi napięciami na duże obciążenie.

Jeszcze jedna kwestia. Można wyeliminować moc traconą na mostkach prostowniczych jeżeli byłby to układ klasyczny. Robi się to na układach tzw. idealnego mostka. Do tego 4 MOSFETY mocy i moc spada z np. 60W (20A) przynajmniej o rząd wielkości. 

Ja kiedyś robiłem na LT4320. Jeden mały scalaczek i 4 mosfety i zero grzania. Ja robiłem to dla prądów do 6A. Krytycznie niskie było zasilanie z trafa. Trzeba by popatrzeć co jest współcześnie bo z tamtym układem trzeba było jakoś specjalistycznie dobierać tranzystory. No ale jak nie zależy nam na 60 watach strat w zasilaczu...

 

[Buzzer]

Ja bym tez zastanowil sie nad "kultura" pobierania pradu przez zasilacz. 

Spory prad, duza pojemnosc filtrujaca to bardzo duze piki pradu po stronie sieci.

[misiomor]

Zawsze jest opcja użycia 3 faz. Można nawet zamówić trafa z uzwojeniami pierwotnymi 400V i połączyć je międzyfazowo (w trójkąt zamiast w gwiazdę). To eliminuje strach o upalenie zera i ściągnięcie tegoż do jednej fazy przez dominujący odbiornik, np. ogrzewacz wody.

Tak czy siak czas między kolejnymi pod-ładowaniami kondów wydatnie się wtedy skraca, a ściągany ładunek w jednym cyklu zmniejsza.

[Buzzer]

I bylo by 300Hz zamiast 100. Mozna by zaszalec i zrobic 12 pulsow na dwoch trafach, ale to juz fanaberia.

 

Wracajac na ziemie - czy stosowaliscie dlawiki przed prostownikiem aby troche "ugladzic" prad?

[misiomor]

Dławiki nie mają IMO większego sensu w zasilaniu klasy AB. Bo one stabilizują prąd, a nie napięcie. Dlatego nadają się co najwyżej do klasy A a'la Nelson Pass.

Co do prostowania wielopołówkowego - są urządzenia hi-end, dające wybór w tej kwestii, z lepszymi osiągami na 3 fazach. Wiadomo, że rzecz jest nie do zastosowania w mieszkaniu w bloku, ale kto w takowym potrzebuje wzmacniacza 1kW? No chyba że uprzemy sią na mały subik "pompę", ale to trochę bez sensu w kontekście tematu wątku, bo głupio by było, jakby napęd suba miał większą objętość obudowy niż sam sub.

[misiomor]

To znaczy rozumiem ideę że jak prąd się rozhula, a prostownikowi z kondem zabraknie napięcia, żeby niejako wspomóc się energią zgromadzoną w cewce. Tym niemniej tę energię trzeba cewce dostarczyć w czasie kiedy prąd rośnie. Więc stabilizacja będzie dość chaotyczna i zasilacz będzie stawał dęba przy próbie pobrania większego prądu skokowo. Może subwooferowość i ograniczenie SR sygnału by tu coś pomogło, ale nie bardzo widzę wielkie zyski z takich elementów.

[misiomor]

Wracając do samej końcówki - zaczynam poważnie myśleć nad LT1166. Użeranie się z prądami spoczynkowymi 3-stopniowych Darlingtonów* , stabilnością częstotliwościową Sziklai'ów, czy "rozwleczoną" PCB do TDA7293 z deka zniechęcają. Tylko trzeba by dać trochę większy Boost Voltage i puścić przez VAS'a te 20mA w spoczynku. Wybuchnie albo nie, jeżeli nie, to do wygrania jest dużo. A ew. przekompensowanie i słabe własności na górze nie bolą, chyba że jednak zamiast wołu roboczego dostaniemy Słonia Szczególnie Ociężałego, za wolnego nawet na bas.

* znalazłem w archiwum rzeczy ściągniętych z neta dobre dane pomiarowe tranów ThermalTrak - tragedia, dioda ma wsp. temperaturowy coś koło 1.38x mniejszy niż tranzystor @ 100mA Ic, jako że do tego ostatniego oprócz złącza b-e wchodzi jeszcze temperaturowa zależność Hfe.

[Lech36]

1 godzinę temu, misiomor napisał:

Więc stabilizacja będzie dość chaotyczna i zasilacz będzie stawał dęba przy próbie pobrania większego prądu skokowo

To może zasilacz impulsowy z firmy Hypex, taki np. 3000W? Zwróć uwagę że na świecie już zauważyli zalety zasilaczy impulsowych i wypierają one pomału te klasyczne. Nawet Pass w jednym ze swoich wynalazków A-klasowych zastosował zasilanie impulsowe.

 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[misiomor]

Za to MBL nawet w impulsowych końcówkach swoich niższych serii daje zasilacze klasyczne. Jak dla mnie zasilacz impulsowy dużej mocy (małej zresztą też jeżeli blisko układów) jest nie do pogodzenia z uczciwą 16-bit rozdzielczością systemu, taką jak przyświecała autorom pionierskich rozwiązań z czasów projektowania formatu Red Book CD.

Gdybym rozważał technikę impulsową, to bym nie zakładał tego tematu.

[Lech36]

Godzinę temu, misiomor napisał:

Za to MBL nawet w impulsowych końcówkach swoich niższych serii daje zasilacze klasyczne

To prawdopodobnie ukłon do tradycjonalistów audio. Wg pomiarów zasilacze impulsowe, dobrze zrobione górują nad klasykami. Może gorzej znoszą stałe duże  obciążenia, ale nie znam badań w tym temacie. Ile znoszą i jak długo te zasilacze Hypexa podają w instrukcji serwisowej tego układu. W audio stałe duże obciążenia raczej nie występują, tylko krótkotrwałe. 

[misiomor]

Tradycjonalistów z gatunku tych, którzy odmawiali wypuszczenia na rynek jednego z pierwszych odtwarzaczy CD, bo nie dali rady zrobić DAC'a z uczciwą pomiarową rozdzielczością 16-bit. Bardzo szanuję takich tradycjonalistów, z czasów kiedy technika audio nie była przedmiotem kpin ze strony topowych inżynierów elektroników na spotkaniach branżowych.

[raven1985]

19 godzin temu, Grzegorz7 napisał:

Tak się zazwyczaj robi. Tym bardziej w układzie pracującym z niskimi napięciami na duże obciążenie.

Jeszcze jedna kwestia. Można wyeliminować moc traconą na mostkach prostowniczych jeżeli byłby to układ klasyczny. Robi się to na układach tzw. idealnego mostka. Do tego 4 MOSFETY mocy i moc spada z np. 60W (20A) przynajmniej o rząd wielkości. 

Ja kiedyś robiłem na LT4320. Jeden mały scalaczek i 4 mosfety i zero grzania. Ja robiłem to dla prądów do 6A. Krytycznie niskie było zasilanie z trafa. Trzeba by popatrzeć co jest współcześnie bo z tamtym układem trzeba było jakoś specjalistycznie dobierać tranzystory. No ale jak nie zależy nam na 60 watach strat w zasilaczu...

 

W praktyce na rzeczywistych sygnałach muzycznych zysk będzie mniejszy . Dużo rzeczy można zrobić kwestia rozważenia czy się opłaca i warto.

 

18 godzin temu, misiomor napisał:

Zawsze jest opcja użycia 3 faz

Kiedyś tak robiono PA na lampach. Philips miał taką serię, pierwsza wersja EL6470 miała 750W ograniczeniem właśnie był zasilacz . Kondensatory na napięcia 3.6kV którym zasilany był wzmacniacz były wtedy rarytasem i to nie tanim. W następcy użyto 3 faz , prostownik oczywiście rtęciowy  zasilacz z wejściem dławicowym właśnie.  Moc 1kW . I to nie był koniec kolejny 72 miał już 2kW a seria kończyła się chyba na mocach coś koło 200KW 🙂 (oczywiście nie do audio już ale dalej m.cz. służyły do zasilania gigantycznych wibratorów 🙂 ) Co ciekawe te wzmacniacze  miały świetne parametry może i spełniające normę Hi-Fi . Zbalansowana konstrukcja  a to były lata 50.

Parę wariatów odrestaurowała te bechemoty 🙂

 

 

 

2 godziny temu, misiomor napisał:

LT1166

Ten układ ma ponoć kiepski stopień napięciowy.

[misiomor]

10 minut temu, raven1985 napisał:

Ten układ ma ponoć kiepski stopień napięciowy.

Jeżeli mamy na myśli to samo, to gdybym coś na nim robił, zacząłbym od wywalenia wszelkich zbędnych funkcjonalności - limitery prądu wyjściowego zwarte do wyjścia, V_in nieużywane, układ wyłącznie jako "idealny mnożnik Vbe" między przeciwsobnym VAS'em ustawionym na ok. 20mA spoczynkowo.

Edytowane 22 Lipca 2021 przez misiomor

[misiomor]

19 minut temu, raven1985 napisał:

W praktyce na rzeczywistych sygnałach muzycznych zysk będzie mniejszy .

Zawsze przy tego typu projekcie pojawia się pytanie o margines bezpieczeństwa. Czy np. przewidujemy pracę z sygnałem ciągłym Pmax, jeszcze z częstotliwością, gdzie impedancja obciążenia akurat ma wredny kąt fazowy, połączony z niskim modułem impedancji.

Niby rzeczywiście w muzyce takie moce ciągłe pojawiać się nie powinny, jak ktoś chce zagrać głośniej to dobrym pomysłem jest zwiększenie efektywności głośnik(a/ów) a z kolei wytrzymałość na jazdę po bandzie może wymagać ogromnych wanien z radiatorów ew. jakiegoś das uber-wiatrunga. Optimum może gdzieś jest.

[raven1985]

jeszcze jest kwestia nie zawodności.

Ten kontroler FET-ów do prostownika może wyjść produkcji  i jak zdechnie za jakiś czas to może być problem. LT1266 to też nie jest raczej popularny scalak .

[misiomor]

Na tej zasadzie to ileś zacnych rzeczy wyszło z produkcji - np. wszystkie scalone sterowniki wzmacniaczy mocy, z kultowym LM4702 na czele. Przyznaję też, że kupiłem okazyjnie ileś MAT-03 jak ze sprzedaży w Elfie wychodziły i je ostro przecenili. Teraz kończą produkcję, ale wszedł następca, szkoda tylko że NPN. Jakoś nie mogą utrzymać na raz produkcji obu typów, a te tranzystory byłyby niezłe do wejściowych par róznicowych pod kaskodą.

AD nie są tacy szybcy z kończeniem produkcji i zwijaniem kramu jak TI.

[Grzegorz7]

32 minuty temu, misiomor napisał:

Na tej zasadzie to ileś zacnych rzeczy wyszło z produkcji - np. wszystkie scalone sterowniki wzmacniaczy mocy, z kultowym LM4702 na czele.

A komu to potrzebne? To i wyszło z produkcji.

Godzinę temu, raven1985 napisał:

Ten kontroler FET-ów do prostownika może wyjść produkcji

Nie ten to inny. Wydaje się, że diodowy mostek prostowniczy to archaizm... takie sterowniki mogą mieć przyszłość. 

[przemak]

2 godziny temu, misiomor napisał:

Czy np. przewidujemy pracę z sygnałem ciągłym Pmax

Nie ma szans. Współczynnik kształtu sygnału muzycznego to 4:1, jeżeli byś chciał grać subem z mocą 600W to cała reszta musi dostać 2x300W 😉

[misiomor]

2 godziny temu, raven1985 napisał:

LT1266 to też nie jest raczej popularny scalak .

W ostateczności gdyby bydlackie mosfety zagrały w tym zastosowaniu, są sposoby na zastąpienie LT1166. Zawsze można zrobić mnożnik Vbe (komponent zależny od T), do niego w szereg trymer (jako tako niezależny), suszarka do włosów na radiator, pomiar temperatury tegoż i jednocześnie pomiary prądu spoczynkowego. Myślę że kosztem pewnego nakładu pracy dałoby się jakoś skompensować termicznie taki stopień końcowy - żeby w warunkach grzania z zewnątrz bias malał lekko, ale bez przesady, no i liczyć na niskie Rth tych mosfetów. Pytanie tylko o nakład pracy - jak przykładowo wyznaczyć zależność od Vgs(on), zmieniającego się między egzemplarzami, czy przykładowo Vbe mult mógłby mieć mnożnik ustawiony na stałe, a prąd danej pary regulować rezystorem, czy jednak tranzystor o większym napięciu włączenia będzie miał też wyższą zależność temperaturową, co nakazywałoby podkręcać mnożnik.

3 minuty temu, przemak napisał:

Nie ma szans. Współczynnik kształtu sygnału muzycznego to 4:1, jeżeli byś chciał grać subem z mocą 600W to cała reszta musi dostać 2x300W

Ja umiem liczyć oraz mierzyć efektywności, a system uważam że powinien być projektowany pod test przemiatania sinusem 0dBfs na dole i środku do ok. 500Hz - 1kHz. No może z lekkim poluzowaniem wymagań w przypadku OZ wyposażonej w EQ na samym dole, pod warunkiem aktywnego podziału. Wtedy ew. przester końcówki basu puści harmoniczne tylko na bas, a on je wytrzyma, co najwyżej zacznie jakoś jazgotać.

[przemak]

4 minuty temu, misiomor napisał:

uważam że powinien być projektowany pod test przemiatania sinusem 0dBfs na dole i środku

Można tak uważać, ale w muzyce nie ma takich sygnałów. W nagłośnieniu nawet w sekcji sub pracują końcówki 10kW zasilane z jednej fazy 16A i wszystko gra zgodnie z założeniami 😉

[misiomor]

Różnie bywa. Projektując dla siebie można odpuścić z pełnego chłodzenia dla Pmax i tak właśnie robię. Jednak zdarzają się różne ekstremizmy, łącznie z przebiegami na płytach, zwłaszcza w Car Audio i wśród jego miłośników.

Tak czy siak robiąc DIY możemy trochę poszaleć względem rozwiązań firmowych odnośnie radiatorów.

[przemak]

2 godziny temu, misiomor napisał:

Różnie bywa. Projektując dla siebie można odpuścić z pełnego chłodzenia dla Pmax i tak właśnie robię. Jednak zdarzają się różne ekstremizmy, łącznie z przebiegami na płytach, zwłaszcza w Car Audio i wśród jego miłośników.

Tak czy siak robiąc DIY możemy trochę poszaleć względem rozwiązań firmowych odnośnie radiatorów.

Nawet nie chodzi o chłodzenie, tylko o zasilanie.Do 600W suba wystarczy 300W trafo i wszystko jest w normie 😉

[misiomor]

To już zależy od przyjętej normy, a także rozwiązań układowych. Ja przykładowo zaobserwowałem zmniejszenie wpływu tętnień zasilania itp. jeżeli trzymamy się architektury mostkowej, dającej choćby redukcję PSRR skoro obciążenie jest między wyjściami końcówek, więc jeżeli nawet coś przelezie, to na oba wyjścia podobnie i na obciążeniu się zredukuje.

[raven1985]

18 godzin temu, misiomor napisał:

Pytanie tylko o nakład pracy

No właśnie da się zrobić takie servo dyskretnie, ale nie jest łatwo . Najprostszym rozwiązaniem był by brak biasu... czyli klasa B 🙂 paradoksalnie mogło by to nawet skutkować mniejszymi zniekształceniami . Stopień mocy nie przełączał by się ciągle A do B. Dla częstotliwości subowych NFB skutecznie sobie z tym poradzi jak się zastosuje wystarczająco mocną pętle.

[misiomor]

Nie wiem czy będę w stanie coś takiego porządnie dostroić.

Ten projekt jest pod inspiracją cytatu z Sułtana Kosmitów - "io sui Szewczyk Dratewka bataliero della Basilico" (mogłem pochrzanić włoską pisownię, odcinek 73 "Powrót Króla") - znaczy recepty pewne i nie wymagające mega systemów pomiarowych. Ja nie jestem wzmacniaczowym rycerzem w lśniącej zbroi, to pozostawiam firmom od hi-endowych pieców. Chcę zrobić w miarę pewny i raczej możliwie konwencjonalny projekt, z odpuszczeniem osiągów na górze pasma. A moją tajną bronią a'la baran z siarką jest umiejętność zgrywania niskich podziałów, nieważne czy aktywnie czy pasywnie.

Edytowane 23 Lipca 2021 przez misiomor

[przemak]

8 godzin temu, misiomor napisał:

To już zależy od przyjętej normy, a także rozwiązań układowych. Ja przykładowo zaobserwowałem zmniejszenie wpływu tętnień zasilania itp. jeżeli trzymamy się architektury mostkowej, dającej choćby redukcję PSRR skoro obciążenie jest między wyjściami końcówek, więc jeżeli nawet coś przelezie, to na oba wyjścia podobnie i na obciążeniu się zredukuje.

Mostek oczywiście takie zalety posiada. 

Jeżeli chodzi o normy, to nie wiem, ale warto zachować rozsądek. Jeżeli zrobisz wzmacniacz np 600W RMS w którym będzie solidne zasilanie i radiatory pozwalające na taką moc ciągłą, to taki wzmacniacz może być ok do spawania, ale do muzyki będzie miał za niskie napięcie zasilania, żeby ten potencjał wykorzystać, albo z drugiej strony pracując na maksa będzie pobierał z tego zasilacza 1/4 mocy... Sygnał muzyczny jest jaki jest i najniższym pasmie nie ma wiele wyższego rms/peak niż w całym pasmie czy w innych pasmach. Jednocześnie im wyższy rms nagrania (czyli niższy DR) tym zwykle mniej dołu, więc nawet w sprasowanym rocku nie będzie problemu. Łatwo zresztą sprawdzić, ile jest "cukru w cukrze" w przykładowych nagraniach i będzie wiadomo. 

[misiomor]

To jest zawsze jakiś kompromis. Kiedyś coś podobnego nazywano mocą PMPO - że przez chwilę niby da, a potem już nie utrzyma.

Problem w tym, że jeżeli damy napięcie zasilające sporo ponad możliwości pracy ciągłej z Pmax, to wtedy z kolei prędzej (przy niższej głośności) władujemy się w problemy z mocą, bo jednak przy danej głośności będziemy mieli prąd wyjściowy przy wyższym napięciu na tranach. Optimum nie jest oczywiste.