Dlaczego szybkie diody?

[jar1]

Witam,

 

Jest moda na wymianę diód w zasilaczach związanych z audio. Stwierdza się niekiedy dość znaczny wpływ rodzaju użytych diód na dźwięk. Interesują mnie techniczne aspekty doboru określonych typów diód do danego urządzenia a konkretnie, te związane z ich parametrami odnoszącymi się do szybkości przełączania. Nie chodzi mi tu o właściwości typu soft recovery tylko o same szybkości.

Takie podstawowe pytanie: dlaczego np. zasilacze przetwornicowe wymagają szybkich diód a inne nie? Co stało by się, gdyby w takim zasilaczu zastosować zwykłe, wolne diody?

[guzia]

bo przetwornice pracują z wyższą częstotliwoscia niż mostek graetza

[guzia]

wolna dioda z mostka graetza moze spowodować to że przetwornica wogóle nie ruszy

[dodo]

zwykłe diody uległyby zniszczeniu

 

szerzej o tym na stronie ESP Artykuł :Linear Power Supply Design

 

Chociaż coś mi się zdaje , że treść tą znasz bardzo dobrze , więc dlaczego to pytanie ?

[Lenny]

>Takie podstawowe pytanie: dlaczego np. zasilacze przetwornicowe wymagają szybkich diód a inne nie?

>Co stało by się, gdyby w takim zasilaczu zastosować zwykłe, wolne diody?

 

Bo w "zwykłych" zasilaczach masz 50Hz a w przetwornicach dużo, dużo więcej - i zwykła dioda nie wyrobi się - będzie się grzać z powodu strat i trafi ją...

 

Moja teoria o diodach jest doś prosta - różne diody "produkują" różne ilości wysokoczęstotliwościowych śmieci na wyjściu - właśnie ze względu na miękkość charakterystyki [soft recovery], pojemności złącza itd...

Mniej śmieci = lepiej. Wniosek - bardziej "soft" = lepiej. Szybkość ma raczej [moim zdaniem] mało do gadania, bo przecież przy 50Hz każda się wyrobi.

To że, przy okazji, szybkie diody są bardziej miękkie - to aby jeszcze bardziej zmniejszyć straty w przetwornicach [w rezystorach tłumiących] i aby generować mniej zakł. wysokoczęstotliwościowych.

 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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

 

pzdr.

 

L.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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

[borysgo2]

Szybka dioda dobrze radzi sobie prostowaniem przebiegow szybkozmiennych, zasilacze impulsowe pracuja na 30-50kHz najczesciej. W sieci wysokiego nap ~230 stosujac szybki mostek niby dokladniej prostujemy przebieg ale to jest zludne, poniewaz w takiej sieci sinus 50Hz to mazenie scientej glowy. Dzieki szybkiej diodzie w zasilaczu do wyprostowanego przebiegu dostaje sie nam tylko wiecej smieci z sieci. Wystarczy ze sasiadka obok wlaczy pralke badz inne badziewie z niemala indukcyjnoscia.

[borysgo2]

Leny

Diody nie produkuja wysokoczetotliwosciowych smici na wyjsciu !!!!

[Lenny]

>Diody nie produkuja wysokoczetotliwosciowych smici na wyjsciu !!!!

 

Wiec z kąd się one biorą ??

 

L.

[Lenny]

Wykres prąd i napięcie przy prostowaniu. Im bardziej łagodna charakterystyka diody [mniejsze di/dt w czasie trr] tym mniejszy Vpk przy wyłączaniu - mniej śmieci.

 

L.

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 )

[DeTom]

Szybkie diody mają niższą rezystancję co myślę jest nie bez znaczenia. Wiążą się z tym niższe straty na nich, szybsze przeładowywanie pojemności w filtrze i niższa wypadkowa impedancja zasilacza.

[jar1]

OK. Dobrze, sprawa przetwornic jest w miare jasna - rzeczywiscie prostują wyższe częstotliwości. A co w przypadku zwyklych zasilaczy? Tam, gdzie pracujemy na 50Hz? Wzmacnicz, CD , i zasilania cyfrówek? Czym tutaj kierują sie konstruktorzy tych sprzetów?

[borysgo2]

Lenny

Mam nadzieje ze zdajesz sobie sprawe z tego ile smieci jest naszej sieci energetycznej, dioda ktora szybko przechodzi w stan przewodzenia skutecznie je przepuszcza, dlatego stosuje sie (powinno stosowac sie) conajmniej dlawik za mostkiem. W kwestji audiofilskosci szybkiej diody w zasilaczu sie nie wypowiadam.

[Lenny]

>borysgo2

 

Oczywiście, że sobie zdaję sprawę - jestem nawet dyplomowanym elektrykiem :D. Właśnie dlatego trafa EI często brzmią lepiej. Nie zmienia to faktu, że same diody też swoje dają [mechanizm powyżej] a każdy sposób zmniejszenia ilości śmieci jest przecież mile widziany.

Poza tym - co szkodzi użyć miękką diodę, spowalniając jej szybkość kondensatorem i dodając rezystory tłumiące ?

 

pzdr

 

L.

[rekin]

Jak to się ma do brzmienia - nie wiem, ale niewątpliwie przy szybszym przełączaniu nasz trapez prądu bardziej przypomina prostokąt, a więc większe pole pow. pod krzywą prądu sugeruje większą moc oddawaną przez prostownik przy tej samej impedancji jego obciążenia. Przy różnicach w czasach przełączania na poziomie dziesiątek ns nie jest to duży uzysk, ale teoretyzujemy sobie. Kolejnym zyskiem byłoby zmniejszenie spadku napięcia na przewodzącej diodzie, no ale mamy erę krzemu, więc wiele zdziałać się nie da.

Przy wyższych częstotliwościach zaleta szybkiego przełączania jest niezaprzeczalna, ale przy 50Hz sam się zastanawiam? Z tym prostowaniem zakłóceń w.cz., to nie przesadzałbym. Przed mostkiem mamy trafo, które dość skutecznie ogranicza wielkość di/dt. W tym kontekście chyba ważniejsze jest, żeby diody nie generowały dodatkowych zakłóceń.

[jar1]

Według mnie to własnie diody w zasilaczach (po trafie) sa źródłem najwiekszych zakłóceń. Stosuje sie rózne techniki ograniczania tego zjawiska - najprostsze to bocznikowanie diód kondensatorami.

Ale nie to jest głównie powodem mojego pytania. Dlaczego inzynierowie, konstruktorzy wykorzystują rózne diody (wolne, szybkie czy ultraszybkie) opracowując różne konstrukcje. Co w takich przypadkach (poza oczywiscie wielkosciami dopuszczalnych pradów i napięć) stanowi kryterium wyboru. Przecież nie wybiera sie na ucho;-)

A typów i rodzajów diód jest mnóstwo. Części analogowe róznią sie pod tym wzgledem od części cyfrowych np. w CD. Dlaczego?

 

Im szybsza dioda, tym mniejsza pojemność łącza- tym generowane zakłócenia w chwili wyłączania są większej częstotliwości., itd. Ale to nie rozwiązuje problemu dlaczego w jednych układach stosuje sie wolne diody a w innych szybkie (pomijając zasilacze impusowe, przetwornice).

[divaldi]

...NO TAK NIESTETY też i bywa , że niektóre aplikacje (schematy) dobiera sie na"ucho". Z czysto technicznego spojżenia- nie wszystko co jest poprawne musi być "muzykalne".Problem w projektowaniu polega na tym "że nie każdą żecz można WYLICZYĆ". Drobne "poprawki" w sprzęcie '"żyją " swoimi prawami/modami, natomiast sprzęt budowany od podstaw jest już inną sztuką.Nie ma stałej recepty- wszystko zależy i jest względne od kompleksowej ilości i jakosci elementów.Stosowanie w "ciemno" najlepszych elementów do budowy CD/ampli itd może przynieść efekt odmienny od oczekiwanego .Napewno prąd jest istotny w tej całej materii- jego sterowaniem i manipulacją wpływa się pośrednio na "dzwięk" sprzętu.

[vivaldi]

Witam.

 

moje 3 grosze...

 

oczywiscie mozna sie zastanawiac czy lepiej zastosowac diody wolne czy szybkie, impulsowe czy prostujace... jeszcze dodajmy producenta to mozna zwariowac. Uwazam, ze mimo wszystkich za i przeciw nie ma wiekszego znaczenia rodzaj zastosowanej diody. Wazne, zeby poprawnie spelniala zadanie, ktore jest dla niej przeznaczone w ukladzie. To, ze german szumi bardziej niz krzem - to wiadomo, to, ze marne diody beda wprowadzac zaklocenia spowodowane chociazby zla jakoscia materialu i wystepujacymi szpilkami to tez wiadomo. Nie da sie stwierdzic z 'papierkowych' parametrow co bedzie lepsze ale ogladniecie zasilania na oscyloskopie przy duzym wzmocnieniu da nam wlasciwie wszystko co chemy wiedziec. Najwazniejszy jest dobry filtr - najlepiej indukcja i 'bateria' kondensatorow. Najlepiej kilka filtrow typu PI. Wlasciwie wszystko o zasilaczach liniowych a impulsowe??? Male i tyle. Oczywiscie, ze da sie z nich tez duzo dobrego wyciagnac ale ilosc zaklocen, nie tylko tych na wyjsciu ale tez i tych 'w powietrzu' jest na tyle duza ze trzeba miec na prawde dobre powody, zeby takie cos zastosowac w wzmacniaczu a w szczegolnosci w przedwzmacniaczu. Mzoe na razie tyle. v.

[bogdan_]

ja zastosowałem szybkie diody Schotky-ego podczas tuningu CD wyłącznie na podstawie pomiaru napięcia i obejrzenia przebiegu za mostkiem prostowniczym. W PD8700 było tylko ok 7,5V i zakłócenia kilkaset mV, więc wniosek prosty, że transformator był na styk i dla większości stabilizatorów 5V różnica ok 2,5V pomiędze wejsciem a wyjściem to abslutne minimum. Wymiana diod na lepsze dała mi ok. 1V zysku, dodatkowe dołożenie 22000mikro i 4700 znacznie poprawiła przebieg i po zastosowaniu lepszych stabilizatorów i dołożeniu pojemności na wyjściu nie musiałem wkładać do obudowy kolejnego transformatora.

[Lenny]

>Vivaldi

 

>To, ze german szumi bardziej niz krzem - to wiadomo, to, ze

>marne diody beda wprowadzac zaklocenia spowodowane chociazby zla jakoscia materialu i wystepujacymi

>szpilkami to tez wiadomo.

 

Szumy takiego złącza są w porównaniu do innych zakł. tak małe, że...

Szpilki przy prostowaniu będą występowały w każdej diodzie, nie tylko marnej. Jako ciekawostka - diody schotky'ego mają bardzo szybką zdolność wyłączania prądu - duże di/dt - duże szpilki.

 

>Nie da sie stwierdzic z 'papierkowych' parametrow co bedzie lepsze ale...

 

Myślę, że właśnie po to mądre głowy wymyślają teorie, żeby na przykład, na podstawie "mięękości" diody [stosunek Ta/Tb na rys wklejonym wcześniej] już "z papierka" zorientować się która dioda ma niższe spilki. Generowane przez diody zakł wysokoczęstotliwościowe wcale nie tak łatwo obejrzeć na tle 100Hz.

To, że zbudowane "zgodnie z teorią" doskonałe układy często "mało sympatycznie brzmią", a nazwijmy... wczorajsza myśl techniczna ma "magic" to inna sprawa.

 

>bogdan_

 

>ja zastosowałem szybkie diody Schotky-ego podczas tuningu CD wyłącznie na podstawie pomiaru napięcia i >obejrzenia przebiegu za mostkiem prostowniczym. W PD8700 było tylko ok 7,5V i zakłócenia kilkaset mV,

 

te zakłócenia to przecież co innego niż te zakłócenia o których tu mówimy...

 

 

pzdr.

 

Lenny

[jar1]

Ciekawe obrazki i wnioski znajdują sie w tym wątku:

 

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 )

[dodo]

z którego wynika

 

- szybkie diody to nie wszystko musi być jeszcze dobry transformator ( niska indukcyjność uzwojenia wtórnego )

-odległość między mostkiem a wtórnym uzwojeniem powinna być możliwie najkrótsza ( małe L)

- pomiędzy uzwojeniami transformatora powinien znajdować się ekran

- środkiem do ograniczenia szumu ( "przełączeniowego ") jest snuber

- źle obliczony snubber może pogłębić zjawisko

- prawidłowe obliczenie wartości snubber wymaga analizy widmowej RF

 

coś pominąłem ?

[Lenny]

>coś pominąłem ?

 

- miękkość charakterystyki ma pomijalny wpływ na szumy RF... :D

 

Ja coś pisałem na ten temat ?

 

chyba czas zabrać się za ponowne czytanie linku, który ja podrzuciłem... może Harry [Fred] mnie "poprze" :]

 

L.

[jar1]

I jeszcze, że torroidy mogą być lepsze pod tym wzgledem niż Ecore. Mają mniejszą indukcyjnośc na wtórnym.

[Ryszard_wpl]

dodo, 27 Lut 2006, 11:16

 

>coś pominąłem ?

 

W tych analizach EVA wydaje mi się że nie można pokazać np. wpływu zasilającego kabla sieciowego ;-) !

Idę o zakład że nie da się tu pokazać tego zjawiska - a wątpliwości chyba nikt tu nie ma co do jego wpływu.

 

Kolejna sprawa - pojemności kondzi blokujących oscylacje diod (lub ich wewn. pojemność) dla RF jest drogą do układu audio. Myślę tu o częśtotliwościach nawet MHz. (schamat zastępczy dla AC). Tamten wątek jest pouczający ale nie potwierdza moich doświadczeń, kiedy np w doaznałem około 10 lat temu olśnienia jak w tanim amplitunerze Pioneera, który świszczał w głośnikach wymieniłem diody w mostku i dodałem 0.1 uF na pierwszych elektrolitach. Świst poszedł w niepamięć. To był najbardziej spektakularny tuning jaki wykonałem! ;-))

[jar1]

>Tamten wątek jest pouczający ale nie potwierdza moich doświadczeń, kiedy np w doaznałem około 10 lat temu

>olśnienia jak w tanim amplitunerze Pioneera, który świszczał w głośnikach wymieniłem diody w mostku

>i dodałem 0.1 uF na pierwszych elektrolitach.

 

Moim skromnym zdaniem miedzy tym co opisałeś a tematem wątku może byc dość duża korelacja:-)

[Ryszard_wpl]

Może czytałem po łebkach wątek na diyaudio. Odniosłem wrażenie, że szybkość diod ma drugorzędne znaczenie!

Ważniejsze są tradycyjne metody tłumienia oscylacji. Jeśli się mylę to przepraszam.

Interesuje mnie to bardzo - wymieniam diody na szybkie (soft recovery) i nie zastanawiam się czy robię dobrze czy źle. Mam taki nawyk. Nie przesłuchuję potem urządzeń i nie sprawdzam jak gra z innymi diodami. Ostatnio zostawiłem w mostku kondensatory ceramiczne (które zostały z towarzystwa wolnych diod) i nie mogę podjąć decyzji czy je zmniejszać około 10 razy czy wywalić zupełnie. CD o którym myślę jest ich około 16 szt. Trochę to trwa i trzeba albo obmierzyć (a mój oscyloskop nie ma pływającej masy) albo odsłuchać.

 

Nikt z szanownych forumowiczów nie wypowiedział się z pełnym 100% przekonaniem o potrzebie bocznikowania diod kondensatorami (i wartościach pojemności).

[jar1]

Jeszcze jeden ciekawy link i całą stronę znalazłem:

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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

Może niekoniecznie o szybkich diodach, ale tematycznie zwiazane z zakłóceniami zasilacza.

Poza tym mnostwo innych ciekawych rzeczy - szczególnie dla fanów lamp.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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

[madly]

Temat ciekawy. Dorzucę jedno pytanie.

Mam w szufladzie i użyłem nieco diod Philipsa BYQ-27 - to podwójne diody o szybkości 18 ns, z tego, co wyczytałem soft recovery.

 

Te dwie diody aż się proszą o równoległe użycie.

Czy równoległe użycie tych diód da jakieś dodatkowe korzyści, ew. pogorszy ich własności?

 

Rezystancja spadnie, bo połączenie równoległe.

Ale czy coś jeszcze się polepszy lub pogorszy?

Co o tym sądzicie?

[senicz]

te mity o szybkosci diod bioram sie z pewnego nieporozumienia czy niezrozumienia zjawiska prostowniczego. Dazy sie do tego aby napiecie przewodzenia na diodach bylo minimalne. Dlatego stosuje sie diody shotky. Sa one zarazem duzo szybsze od zwykych krzemowych wiec powstal mit szybkosci a nie mit przewodnosci. Jeszcze lepsze od shotky sa mosfety sterowane ale niestety tylko dla malych napiec. Zjawisko jest podobne do wlaczania triaka w zerze. To znaczy energia siania spowodowana dioda przelaczajaca sie do stanu przewodzenia jest nizsza przy napieciu zlacza 0.15V a nie jak w typowych 0.6V. Fety sterowane wlaczaja sie juz przy 10mV?

[padamiecki]

borysgo2, 22 Lut 2006, 13:37

W kwestji audiofilskosci szybkiej diody w zasilaczu sie

>nie wypowiadam.

 

Witam, będę cytował za Johnem Broskie, którego lubię, że najlepiej dla brzmienia stosować szybkie diody Shotkiego plik zas1.png lub "spowalniane" 1n4001 (!!!) plik zas2.png, w żadnym razie nie mostki!

cytaty:

"Which rectifiers should be used? I recommend ultra-fast rectifiers, such as the popular HEXFREDs or the unpopular Schottky diodes. (Developed by International Rectifier, in the 1970s, “FRED” stands for Fast Recovery Epitaxial Diode, thus the trade name “HEXFRED.” Today, manufacturers include Harris, International Rectifier, IXYS and others. Tube folk do not know about Schottky diodes because, until recently, it was not possible to buy a high-voltage Schottky diode. But these fast rectifiers also make for cleaner power supplies.)"

"The worse choice, other than a WE275 rectifier (too much current draw), is the cheap and ubiquitous 1N4001. This rectifier works well in many non-audio applications, but it spurs too much switching-induced noise into an audio power supply. Still I know that many readers will opt for them, as they already own several dozen. If you insist on using them, then build the circuit below. Paradoxically, the added capacitors actually slow the diodes, while the 0.22-ohm resistors help soften the transitions between conduction and non-conduction. And the choke filters away the ripple."

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 )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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