Capacitate de filtraj pentru amplificator audio

[aurel70]

Buna ziua.

As dori daca este posibil sa-mi spuna cineva cum se calculeaza capacitatea condensatorului de filtraj al alimentarii in cc. astfel incat tensiunea de alimentare sa nu scada foarte mult de la nivel mic la nivel (volum) maxim. Multumesc.

[Shambala]

Condensatoriul de filtraj are doua roluri majore: - reduce riplul generat de redresare si se constituie in rezervor de curent pt montaj.

Daca transformatorul folosit este subdimensionat, condensatorul - oricat de mare ar fi, nu poate mentine tensiunea aproape de cea in gol (fara consum).

Intotdeauna alegerea transformatorului este un compromis intre cost si caderea de tensiune in sarcina (maxim acceptata).

Dar de la el se porneste, si abia apoi se ajunge la condensator. Condensatorul minim necesar se calculeaza pt riplul maxim acceptat (considerand transformatorul ideal).

[aurel70]

Transformatorul pe care il am are puterea de circa 100VA iar ampliful 40W. Totusi, de la 46Vcc in gol, ajung la 38Vcc la volum maxim. Ce fel de transformator ar trebui sa caut pemtru a mentine macar 42Vcc la putere maxima? Tensiunea alternativa a trafului este de 34V.

[validae]

Nu trebuie neapărat un alt transformator fiindcă e suficient și acesta, dar dacă e posibil (spațiu suficient) ar trebui rebobinat secundarul cu sârmă ceva mai groasă, ori mărit puțin numărul de spire al secundarului. Varianta optimă a fi prima, a doua ar îmbunătăți oarecum situația, dar ar crește tensiunea în gol la valori ce ar putea să nu fie suportate de condensatorii existenți.

[Mircea]

Ampliful este 2×40W sau e mono?

[ex.escu]

Un calcul empiric,cu rezultate apropiate de cele obtinute prin calcule riguroase e urmatorul:

1.Transformatorul sa aiba asigurata in secundar o putere de 2 ori puterea pe canal;astfel pentru 100w stereo e nevoie de 400va adica o sectiune de cca.20cmp.

2.Condensatorii se aleg astfel incat pentru fiecare amper curent de varf pe sarcina sa avem macar 1000uf,pentru amplificatoarele in clasa B sau AB;

-pentru sarcina de 8ohm avem un curent de varf de 5A,ar fi nevoie de cel putin 4700uFpentru un canal,10000uf pentru stereo.

-pentru sarcina de 4 ohm avem un un curent de varf de 7A,ar fi nevoie de cel putin 6800uFpentru un canal,15000uf pentru stereo.

Conteaza si calitatea condensatorului,reliefata in acest caz de I eff la100 hz,curent care e marcat de putini producatori pe condensator.

Exemplu:

1.Condensator Felsic 85,10000uf/100v,Ieff = 8,7A/85grd.

2.Condensator Felsic CO39,10000uf/100v,Ieff = 13,9A/85grd;acesta are un volum aproape dublu fata de cel de mai sus.

In acest caz marimea conteaza .

In practica de cele mai multe ori in cazul amplificatoarelor moderne de larg consum sursele sunt subdimensionate,in cazul celor de calitate sursele sunt dimensionate corespunzator si fac diferenta.

Editat Iulie 20, 2017 de ex.escu

[aurel70]

Ampliful e mono de 40 W/4 ohmi alimentat de la un traf de 100W 34V, tensiunea variind de la 46 Vcc in gol la 38Vcc, la maxim, adica 8V, si cred ca e prea mare aceasta diferenta, in timp ce tensiunea alternativa a trafului scade numai cu 2V (de la 34 la 32V). Sa inteleg ca mi-ar trebui un traf capabil de un amperaj mai mare (sa aiba 150W?) sau sa suplimentez tensiunea secundara cu 2-3 V. Mentionez ca am incercat marirea filtrajului de la 4700uF la 2x 4700uF si chiar 3x4700uF50V si nu am obtinut o variatie mai mica a tensiuniii. Multumesc pentru raspunsuri.

[ex.escu]

Va rog sa precizati :

1.Ce punte (diode redresoare ) folositi;e posibil sa aveti cadere de tensiune mai mare pe diode-o punte gen 3PM 1 ar fi suficienta.

2.Sectiunea miezului in cmp; e posibil ca sa aiba putere reala mai mica.

3.Ce incinta folositi-e posibil sa ceara curent mare.

[sesebe]

Vreau sa stea mai fixa tensiunea? Atunci folosește o sursa stabilizata.

Variatia respectiva de tensiune este în limite rezonabile.

Puterea transformatorul este suficienta pt 1x40W.

[aurel70]

1.Puntea folosita este de 10A 1000V de tipul KBU 1010

2. Transformatorul are sectiunea de 10cm² respectiv tole E12 cu grosimea pachetului de 4,2cm

3. Sarcina amplifului consta din 2 boxe dar nu identice, una bazata pe diful Monacor SPM 205-8, de 70w rms/8 ohmi si alta cu diful SAL SBX-1620

Este de luat in calcul folosirea unui alimentator in comutatie de genul celor de laptop?

Daca considerati ca aceasta variatie intra in limite obisnuite, inseamna ca nu am nici o defectiune,

[sesebe]

Cele de laptop au numai 19-24V.

Folosește 2x4700uF sau 10000uF și asta este....

Editat Iulie 21, 2017 de sesebe

[elman]

Vpp=I/2fC => C=I/Vpp*2f , f este 50Hz.

Trebuie sa mai iei in calcul caderea de tensiune pe rezistenta in DC a bobinie secundare la traf. si caderea de tensiune pe puntea redresoare . Caderea de tensiune pe punte nu este 0,6V ci probabil 1,..V functie de modelul de punte si curentul care o strabate, fie consulti datasheet-ul puntii fie treci un curent continu prin punte, de marimea celui pe care il absoarbe amplificatorul , si masori caderea de tensiune pe punte.

 

P.S. C este in farazi.

Ex. ipotetic.

Cadere tensiune pe traf 1V;

Cadere pe punte 1V;

Riplu de tensiune acceptat 1V;

Curent consumat 1A

C=I/Vpp*2*f=1/1*2*50=0,010F=10mF=10000uF

Editat Iulie 21, 2017 de elman

[Marian]

Valoarea capacitatii de filtrare este o chestie subiectiva, nu exista una strict recomandata pentru niste conditii de lucru date, pur si simplu alegi un riplu de tensiune maxim admis pe alimentare la curentul rms maxim estimat, si aplici formula C=(I*T)/Uriplu, cu care obtii o capacitate minim necesara. C este capacitatea necesara, I este curentul rms maxim estimat, T este tipul dintre semialternantele redresarii ( 10mS pentru traf retea si redresare cu punte ), iar Uriplu este riplul de tensiune maxim admis. Spre exemplu pentru 1,5A, si un riplu maxim admis de 2V, trebuiesc minim 7,5mF, ( 7500uF ), in practica riplul va fi ceva mai mic deoarece timpul in care capacitatea alimenteaza sarcina intre semialternante, nu-i 10mS ci ceva mai mic.

 

Indiferent cat de mare se alege capacitatea de filtrare, ea nu poate compensa un traf slab ( si reciproca este valabila, indiferent cat de puternic ar fi traful, nu se poate fara o capacitate de filtrare corespunzatoare, pentru ca o sa ai riplu mare ), faptul ca tensiunea scade mult in sarcina nu inseamna neaparat ca e vina filtrarii, cu atat mai mult cu cat triplarea ei nu produce efecte semnificative, ca sa vezi riplul trebuie sa folosesti un osciloscop. In cazul de fata fie multimetrul indica eronat din cine stie ce motive, fie traful scade mai mult in sarcina, fie poate firele de legatura sunt prea subtiri. Oricum ceva este totusi in neregula pentru ca informatiile date se cam bat cap in cap, pe de o parte s-a mentionat ca traful scade doar 2V in sarcina maxima, deci raman 32Vca, iar astia ar trebui sa rezulte in cam 43Vcc ( admitand 2V cadere pe punte ), dar se obtin 38 la masuratoare, si riplul mare pe filtrare nu ar putea justifica eroarea pentru ca la 3x4,7mF acesta ar trebui sa fie mic. Un osciloscop ar lamuri problema.

Editat Iulie 21, 2017 de marian

[aurel70]

Un voltmetru este cuplat pe secundarul transformatorului, masurind tensiunea alternativa iar altul in acelasi timp e cuplat pe bornele cond de filtraj. In timpul variatiei volumului de la 0 la max. tensiunea traf variaza cu 2V iar cea continua "danseaza'' intre 46 Vcc si 38 Vcc bineinteles ca atunci cind semnalul este mare. Dar de incalzit nu se incalzeste nimic in mod ingrijorator.

Editat Iulie 21, 2017 de aurel70

[validae]

E absolut normal să existe o variație a tensiunii redresate, valoarea tensiunii variind în funcție de consumul sarcinii. Scăderea cu 2Vc.a. a tensiunii secundare se traduce într-o scădere de circa 2,8V a tensiunii continue ,,de vârf,,în secundar.Asta e cauzată în principal de rezistența internă a bobinajului secundar. Alte pierderi sunt cauzate de căderea de tensiune pe două diode în conducție simultană, ce pot atinge 1,4V sau chiar mai mult...

Cum spunea un coleg mai sus, dacă această cădere de tensiune deranjează, se poate intercala un stabilizator de tensiune adecvat, dar asta ar presupune mărirea tensiunii secundare cu câțiva Volți. Altfel scăderea cu 2V a tensiunii secundare o puteți compensa încercând rebobinarea secundarului cu conductor mai gros (dacă spațiul mai permite) sau schimbând traful cu totul, cu unul de putere ceva mai mare, acela va putea duce consumul fără scădere vizibilă a tensiunii în sarcină maximă.