Klasa D- szukam ekspertów

[darkfenriz]

Witam

 

Proszę szanownych kolegów, którzy mieli (dużo) do czynienia z projektowaniem wzmacniaczy w klasie D o poradę.

Chodzi o mój (któryś w kolejce) projekt DIY takiej konstrukcji, chce zastosować pętle sprzężenia prądowego względem prądu wyjściowego w dość myślę nowatorski sposób. Co o tym myśleć?

Więcej szczegółów z rozwojem tematu.

 

Pozdrawiam,

Adam

 

P.S. wpisy bardzo luźno związane z tematem i nie na temat traktuję jako manifestację poziomu rozumowania ;)

[ChUmI]

Ciekawy temat moze byc :) moze wrzucisz troche wiecej szczegolow ... moze jakis schemat :) bedziemy wiedziec o czym rozmawiamy. Zrobilem kilka wzmacniaczy w kasie D, z i bez sprzezenia zwrotnego w takim czysto analogowym pojeciu ale jedynie na scalonych kostkach. Powiedz cos wiecej to chetnie sie zastanowie nad problemem.

[frytu]

Chcesz projektowac ten wzmak od 0 ?!

Jestes hardkorem ...

[irek2]

zaprojektowalem kilka wzmacniczy w klasie d calkowicie od podstaw na tanich i popularnych elementach wiec jak masz jakies pytania to wal smialo. jakbys chcial i mial czas to mam kilka takich ukladow do testow statystycznych a potem do opisania i publikacji w avt bo jak na razie zaden taki projekt nie powstal. obecnie nie mam mozliwosci sam sie tym zajac (rece w gipsie) wiec przydalby mi sie ktos do pomocy.

[darkfenriz]

OK,

Wiec tak, chce zrobic od zera.

 

Najpierw bardzo ogolne zalozenie:

- mierzony jest prad wyjsciowy, ktory powinien miec ksztalt audio+ szybki trojkat od przeladowywania cewki

- to idzie na oscylator histerezowy (histeretyczny?), mamy dodatnie sprzezenie na plusie plus trojkat z czujnika pradu na minusie

- oscylator sterowany z globalnego napieciowego sprzezenia zza filtra.

 

Generalnie to schemat sterowania jest identyczny jak w zasilaczu impulsowym typu "current control mode" zrobionym chciazby na SG3842 z ta roznica, ze wymuszam tu samo-oscylacje.

Czujnik pradu moze byc malym rezystorkiem bezindukcyjnym. Bardziej szczegolowe schematy z checia na maila:

darkfenriz malpa interia kropka pl

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 )

[darkfenriz]

P.S. zeby nie bylo watpliwosci co do sprzezenia, stopien kluczujacy odwarca faze.

Irku, zycze jak najszybszego i najprostszego zrosniecia konczyn chwytnych, co by lutownica nie zardzewiala ;)

[Molibden]

OK, czyli chesz zastosować prądowe sprzężenie zwrotne. Różnica polega na tym, że takie sprzężenie jest szeregowo z obciążeniem, w odróżnieniu od równoległego napięciowego. Stosowanie całkowitego pądowego sprzężenia zwrotnego może powodować jakieś problemy przy bardzo nierównej impedancji obciążenia (układ wielodrożny, nieskompensowany), przesterowanie i nasycenie wzmacniacza przy silnych wzrostach przebiegu impedancji. Sprzężenie prądowe przydaje się przy sterowaniu niskotonowca gdyż uwzględnia jego rezonans. Należy jednak uważać by wzmacniacz się wtedy nie wzbudził - tu nie wiem jak to może zadziałać w układzie samowzbudnym. Dlatego też wg mnie powinno się stosować sprzężenie napięciowe z dobranym, w miarę płytkim sprzężeniem prądowym.

[irek2]

darkfenriz -dzieki, choc kosci dlugo sie sklejaja a lutownice najwyzej kupie nowa bo obecna to nic specjalnego bo z darow od avt (nagroda za n-mosfeta).

 

sprzezenie pradowe we wzmacniaczach audio moze wystepowac jako dodatek np do kontroli wspolczynnika DF ktory mozna podniesc, obnizyc czy wprowadzic jego ujemna wartosc. ale taki uklad zazwyczaj dodaje sie jako zewnetrzny do juz dzialajacego stabilnego wzmacniacza. wzmacniacz mocy audio jest zrodlem napieciowym wiec sprzezenie pradowe nie ma tu sensu.

 

ja tu widze inny klopot a mianowicie pojedyncze sprzezenie zwrotne za dlawikiem, mamy tam sygnal po filtracji DP i sprzezenie zwrotne musi byc ograniczone do czestotliwosci granicznej filtru bo jak bedzie szersze to zacznie podbijac czestotliwosci tlumione a to spowoduje wzrost szumow i klopoty ze stabilnoscia. obecnie krolem klasy d jest bang&olufsen z podwujnym sprzezeniem zwrotnym. ja tez takie stosuje, pierwsze jest dosc szybkie bo przed filtrem a drugie za samym filtrem ale plytkie i z ograniczonym pasmem daje to ogromna zalete w postaci stabilnosci i korygowania kiepskiej charakterystyki filtu wyjsciowego zmniejszajac znaczaco zmiane dobroci filtra pod wplywem zmian obciazenia. jak do tej pory ani tripath ani ir nie maja takiego sprzezenia.

[darkfenriz]

Irku

Hmm... chyba nie zrozumiales, ja tez chce miec dwa sprzezenia, z czego globalne plytkie.

Pierwsze natomiast w przeciwienstwie do B&O nie ma byc wzgledem potencjalu przed filtrem (prostokat), lecz wzgledem pradu wyjsciowego (trojkat).

Dzieki temu nieliniowosc cewki i tetnienia zasilania beda korygowane juz w pierwszej petli. DF i tak bedzie wysoki dzieki globalnemy sprzezeniu napieciowemu.

 

Czestotliwosc graniczna filtra nie ma tu nic do rzeczy- i w tym caly myk- jesli prad wyjsciowy plynacy przez cewke jest w lokalnej petli, to jej indukcyjnosc znika z transmitancji globalnej petli i dostajesz zrodlo pradu sterowane napieciem i kondensator jako obciazenie. DP pierwszy rzad. Mozna wziac wiecej sprzezenia globalnego!

 

Swoja droga B&O opisal taka sama technike, zanim jeszcze byl B&O (plus inne fajerwerki):

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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

 

ale odeszli od tego pomyslu, chyba dlatego, ze pomiar pradu jest bardzo klopotliwy, jesli nie zastosuje paru trikow na ktore ja wpadlem. Przyajmniej tak mi sie poki co wydaje.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

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

[Grzegorz7]

Dark:

Myślę, że Twoje prace można podciągnąć pod pionierskie. Niewiele Ci można pomóc. Główna trudnością jest jak sam napisałeś konwersja i/u na pływającym potencjale.

Jak już napięcie odpowiadające prądowi wyjściowemu sprowadzisz do potencjału masy to żaden problem kontrolować wielkość sprzężenia. To wiesz.

Konwersja i na u:

Ja oprócz R i jakichś stopni dopasowujących spróbowałbym konwertować prąd z dławika; transformator.

Ważne zagadnienie: korygujesz składową kluczowaną?; to łatwe do przetransformowania (wieledziesiąt kHz).

[irek2]

nie wiem tylko na ile ''przydatne'' jest kontrolowanie pradu skoro dla braku obciazenia wynosi on praktycznie zero. oczywiscie wzmacniacz musi byc stabilny z obciazeniami od minimalnego do nieskonczonosci. dzieki petli za dlawikiem jest to do zrealizowania bo pierwsze wzmaki bez sprzezen potrafily wybuchac bez obciazenia.

mialem na ogledzinach dosc ciekawy modul mpa2 elmuza i tak na dlawiku wyjsciowym byly dwa uzwojenia jedno grubym drutem a drugie cienkim, nie sprawdzilem czy sa polaczone rownolegle co by bylo dosc dziwne przy ich roznej srednicy wiec nie wykluczam ze bylo to jakies uzwojenie pomiarowe.

[darkfenriz]

Grzegorz

 

Dziękuję i ciesze się, że widzisz o co mi chodzi. Właśnie w tym kwestia, że chcę kontrolować prąd w całym paśmie i chyba wiem jak to zrobić bez transformatora, który przecierz albo będzie za duży albo nie przeniesie częstotliwości basów i środka. Jeśli mimo wszystko chcesz, żebym coś więcej Ci wyjawił, to proszę na maila.

[darkfenriz]

Irek

 

>nie wiem tylko na ile ''przydatne'' jest kontrolowanie pradu skoro dla braku obciazenia wynosi on

>praktycznie zero.

 

No chyba sobie jaja robisz. To przy typowych parametrach jest kilka amper peak-peak (bez obciążenia). Chyba, że mówisz o DC. :D

Co do tego elmuza, to ja podejrzewam zabezpieczenie przeciwzwarciowe, ale to tylko zgadywanka.

 

Spójrz jeszcze raz na mój schemat poglądowy, może załapiemy wspólniejszą częstotliwość.

Z ciekawości wrzuciłem w symulację ten schemat i sprawdziłem jak działa ze sprzężeniem prądowym i bez (czyli tylko z globalnym za cewką a'la UcD Putzeys'a). Wyszło, że działają bardzo podobnie wbrew pozorom, lecz z pętlą prądową korekcja nieliniowości cewki oraz PSRR są dużo lepsze (parenaście dB).

Oczywiście dla idealnego źródła zasilania i idealnej cewki THD wyszło prawie identyczne, bo tu sprzężenie prądowe praktycznie nie miało czego korygować.

[irek2]

skoro symulacja daje dobre efekty to teraz dzialaj praktycznie. z praktyki wiem ze to projekt plytki jest najwazniejszy jak i zastosowanie odpowiednich elementow dlatego budowanie wzmakow klasy d jest tak trudne. zadziwiajace jest jak wspaniale parametry maja tego typu wzmacniacze, UcD czy IR chwala sie thd na poziomie tysiecznych procenta i dynamika grubo ponad 100dB a sa to wartosci duzo wyzsze niz teoretycznie lepsze wzmacniacze klasy ab dlatego nie bardzo wierze w cudownosc klasy d bo ma ona pewne naturalne ograniczenia i nigdy nie dorowna wzmacniaczom liniowym.

moja klasa d o dziwo ma bardzo glebokie sprzezenie zwrotne i mimo tego wykazuje bardzo dobra stabilnosc, wspolczynnik DF jest trudno mierzalny. przy konstrukcji skupilem sie raczej na prostocie rozwiazan i dostepnosci elementow a takze nad ograniczeniem glebokosci modulacji bez czego wzmacniacz moze eksplodowac przy pierwszej probie przesterowania. w UcD czy IR nic nie pisza na temat glebokosci modulacji choc IR pokazuje na wykresie ze przy 400khz jest ona ograniczona do 25-85% co daje tragiczne wrecz napiecie nasycenia.