Surse de alimentare - idee si practica

[fcon]

Pornind de la niste topicuri aprinse, postate pe audioasylum.com, unde am vazut ca si altii isi trimit "ganduri" cu iz balcanic (cu toate ca sunt din SUA, Canada sau Australia), am ajuns sa descarc si sa folosesc in simulari softul destul de simplut de la duncanamps.com (Duncan Monro), PSUD II, care da, totusi, o idee, macar, despre performantele sursei de alimentare pentru amplificatoarele pe lampi.

 

Recunosc deschis ca nu sunt fan al simularilor, cu toate ca ii pretuiesc pe cei care se pricep la asta.

 

Ideea unor tipi de pe mai-sus-pomenitul forum (cu care am ajuns sa corespondez asiduu) era aceea de a simula/construi surse de alimentare care au o amprenta cat mai mica asupra sunetului.

Ideea care mi-a placut nu este aceea de simulare sau de incrancenarea cu care o parte din cei de acolo isi sustin ideile (ori tipul asta de sursa, ori nimic), ci faptul ca parametrul cel mai important pentru ei nu este/ar trebui sa fie neaparat calitatea filtrarii, sau mentinerea constanta a voltajului, ori cantitatea de energie inmagazinata in condensatori si socuri, ci viteza cu care sursa raspunde prin eliberarea energiei ceruta de lampile finale.

 

Apoi, o alta idee era aceea ca prioritatea reincarcarii cu energie, chiar daca lampa cere in continuare (semnal tranzitoriu prelungit), o are bateria de condensatori din sursa, deci apare, pana la urma, un delay nedorit in functionarea etajului final.

 

Ceea ce am expus pana aici are niste urmari interesante; dezvoltatorii ideilor, vechi de prin '82-83, totusi si provenite de la niste profesori universitari cu idei "neortodoxe", folosesc filtre LCLCRC, in ideea ca sursa trebuie sa asigure o rezistenta totala cat mai mica si un raspuns cat mai rapid la semnale tranzitorii (sub 50 msec), prin utilizarea unor socuri initiale de valoare mica (zeci de mH),

decuplate cu condensatori de cel mult 20 uF, iar cel de-al doilea filtru contine un soc de 2-3 H si condensator de maxim 70(100) uF.

De asemenea, o alta conditie este aceea ca secundarul transformatorului de alimentare, precum si socurile au rezistente in c.c. de pana in 20 ohmi fiecare (socul 1, chiar 0,8-2-3 ohmi), iar condensatorii, pentru un ESR rezonabil (sub un ohm) trebuie sa fie nepolarizati.

 

Filtrarea este buna, riplul ramane la valori suportate fara probleme audibile de finala/finale (chiar la valori de zeci de mV), timpul de descarcare/recuperare a energiei in sursa dupa semnale tranzitorii este rapid, iar urmarea practica este imbunatatirea dinamicii si redarea celor mai fine detalii, iar tempo-ul/ritmul semnalului audio este mai ferm, mai rapid (nu gasesc acum o traducere in putine cuvinte la "pacing").

 

In acest topic nu pot infatisa intreaga filozofie a impatimitilor acestui tip de sursa.

Finalitatea a fost, totusi, ca am invatat un pic de PSUD II si am facut zeci de teste practice, intr-un interval de cca 3 luni.

Trebuie sa recunosc ca intotdeauna sunetul amplificatoarelor de test a fost clar mai bun cu "noul" tip de sursa (LCLCRC sau C-LCLCRC), comparativ cu sursele clasice (filtre CLCRC, cu condensatori si socuri de valoare mare); am gasit (cum se spune) sunete noi in inregistrarile vechi, iat tempo-ul si dinamica sunt mai bune.

 

Am testat si implementat acest tip de sursa de alimentare in trei-patru amplificatoare (EL81, GU50, 2A3 si G807), impreuna cu o alta "gaselnita": cele doua socuri de valori diferite, pe acelasi miez. Voi dezvolta acest subiect la momentul potrivit.

 

Mi s-a parut interesant faptul ca rezultate apropiate, la limita, se pot obtine si cu alte valori, mai mari ale socurilor, lucru de neconceput pentru sustinatorii ideii de pe audioasylum, insa cu bune rezultate teoretice (simulare) si practice pentru mine.

 

In incheiere, iata rezultatele unor simulari in PSUD II (alimentare anod lampa finala, trioda):

- prima imagine, cu un riplu aproape inexistent, insa cu un timp de raspuns foarte intarziat la un semnal tranzitoriu;

http://www.finitesite.com/fcon/sursa_1.JPG

- imaginea nr. 2, optimizata conform teoriei expuse succint si nestiintific mai sus, cu un timp de raspuns excelent si cu un riplu foarte acceptabil pentru lampile finale, chiar la consum mare (4 x 6N13).

http://www.finitesite.com/fcon/sursa_2.JPG

- imaginea nr. 3 (2A3_1) sursa unui amplificator cu 2A3, cu raspuns excelent.

http://www.finitesite.com/fcon/2A3_1.JPG

[mișa]

Fcon, cu tot respectul, am impresia ca te aflii intr-o mare eroare referitor la interpretarea rezultatelor simularii.Din simularile alea eu inteleg ca masori in cit timp si cu cit scade valoarea tensiunii de alimentare de la momentul aplicarii sarcinii. Daca e asa, trebuie sa cunosti faptul ca o sursa raspunde bine la sarcini variabile (tranzitorii cum le zici tu) daca e in stare sa mentina tensiunea cit ma mult timp si cit mai constanta din momentul aplicarii sarcinii. Adica: sursa e capabila sa furnizeze energia necesara consumatorului, chiar si in situatii de consum ridicat, tocmai prin faptul ca e in stare se mentina tensiunea constanta. Atentie, nu e vorba de stabilizare, e vorba doar de acel timp scurt, in care anodul (in cazul nostru) "are nevoie" iar sursa trebuie sa debiteze curentul necesar FARA a scadea tensiunea.Asta inseamna o sursa buna, buna din punct de vedere a notiunii de sursa. Poate tie, sau altora le place cum suna amplificatorul cu o anume caracteristica a sursei...Aia e complet altceva. Nu are legatura cu notiunea de "sursa buna". Are doar legatura cu "sursa care se potriveste la amplificatorul meu conectat cu urechile mele"O sursa ideala va avea acel grafic ca o linie orizontala. Pe masura ce sursa se departeaza de una ideala, deci va avea impedanta se iesire mai mare de zero si NELINIARA, graficele se vor apropia de cele puse de tine. Daca mergem si mai jos, vor avea si brum, chiar la sarcini "marunte"...Raspunsul "tranzitoriu" bun al unei surse de alimentare in tensiune se vede dupa faptul ca tensiunea NU variaza functie de curentul (puterea) instantaneu absorbit de sarcina!Din nou zic, am impresia ca faci o confuzie majora. Faptul ca sursa raspunde cu scaderea tensiunii e fix ce NU trebuie sa faca. De fapt e logic: exact in momentul in care finala are cea mai mare nevoie de energie, sursa ii taie craca, adica ii micsoreaza tensiunea, respectiv curentul.

[fcon]

Fcon, cu tot respectul, am impresia ca te aflii intr-o mare eroare referitor la interpretarea rezultatelor simularii.

Pot creea premizele simularii astfel incat sa vad doar cresterea curentului, si-atunci va arata frumos si ascendent, iar tensiunea sa nu scada pentru 600 msec, as cum am cerut initial; depinde ce vreau sa vad.Si in acest caz timpul de reactie este similar, insa eu asa prefer sa lucrez; valorile scaderii tensiunii sunt de obicei intre 2-3 V, la consum suplimentar de 8-10 mA peste valoarea maxima, insa am cerut si diferente mari (cca 7 V)...Imaginea a doua arata, de exemplu, comportamentul unei surse 'obisnuite', la care nu mi-am adus contributia in niciun fel; ce ar fi de obiectat aici? Asa scade tensiunea la bornele condensatorului, atunci cand cererea de curent este de 'x' mA, timp de 4,1 secunde, iar sursa raspunde intr-un timp lung, si cu un riplu mare.

[zbodeoc]

Da, asta e un subiect care scapa de obicei, lumea nu este pregatita pentru adevaruri atit de simple. Orice montaj DIY incepe pe un colt de hirtie sau cu o schema copiata unde sursa, sursele, sint simbolizate cu + si - care par initial singurele repere serioase in toata constructia. PSUD II are tot atitea calitati cit limitari dar in general e bun pentru intelegerea fenomenului de baza, grosier vorbind... bunaoara n-o sa-mi spuna niciodata ce impedanta are sursa de tensiune la o anumita frecventa. Practic avem doua montaje, unul care se presupune ca asigura un necesar energetic liniar cu frecventa si celalalt care se presupune ca amplifica liniar cu semnalul aplicat, e precum un magar intre doua paie...PS. in PSUD II primele ~5 secunde sint acelea in care aprinzi tutunul sau te rogi sa nu cedeze izolatiile in transformatoare/drosele... ☺ ... dupa aia trebuie mers cu "lupa" pe riplul de tensiune in sarcina, dupa "n" secunde... sursa e cel putin la fel importanta ca etajul care o "moduleaza"...

[zal]

Am impresia că se simulează doar descărcarea condensatorilor din sursă, la un curent dat. Practic e tensiunea în gol şi cea în sarcină. Evident că prefer prima variantă, la care aş adăuga capacitate cît suportă redresorul şi şasiul. Oricum căderea de tensiune în realitate va fi mai mare.

[fcon]

Am impresia că se simulează doar descărcarea condensatorilor din sursă, la un curent dat.

Depinde ce doresti sa afli si ce parametri setezi...Nu inteleg, totusi, de ce constituie pentru unii o problema faptul ca eu impun unei surse sa aiba o crestere brusca, sa spunem, de 10% a curentului de sarcina, cu o scadere de cca 1% sau mai putin a tensiunii de la bornele unui condensator, apoi pastrez constanti unii parametri, numai pentru a urmari evolutia altora. Cu ce ma descalifica aceasta abordare? De ce sursa aceea este de cacao?Este necesar sa explic care sunt setarile si functionarea aplicatiei? Ei bine, n-o fac! Aici am expus o idee, un experiment, o filozofie si o topologie; daca cineva doreste sa aplice... bine; daca nu... la fel de bine!--------------Poate aflam cate ceva despre alte surse de alimentare, astfel incat, atunci cand pornim la constructia unui amplificator, sa nu aruncam numai cativa condensatori si un soc de valoare mare, considerand ca acest lucru este suficient.

[mișa]

Pai nu asta te descalifica ci faptul ca tu consideri ca un "raspuns" bun al sursei e ca tensiunea sa scada cit mai repede de la aplicarea sarcinii. Un raspuns bun e dimpotriva, tensiunea sa scada cit mai lent si cit mai putin din momentul aplicarii sarcinii.

Adica asta voiam sa zic: http://dl.dropbox.com/u/3712780/GRAFIC.pdf

[zal]

Totul pleacă de la condensatorul ''rezervor'', cel cu capacitatea cea mai mare, poziţia lui în filtru şi cum e încărcat, direct sau prin rez, drosel... ideal e să fie pe poz a doua într-un filtru pi, cît mai aproape de consumator. Nici primul cond nu e bine să fie prea mic, altfel e pus de decor (cazul redresării cu lampă).

[zbodeoc]

In PSUD II cit si in practica se poate obtine un front crescator al tensiunii, un fel de temporizare la pornire in primele secunde..

[THOMAS]

Pentru ca tot a venit vorba de simulari,am "construit" o sursa de alimentare clasica cu un generator (secundarul trafo) cu rezistenta interna impusa la 20 ohmi,o punte redresoare cu diode si doua variante de celule de filtraj; una clasica CLC cu 47uF,10H si 10uF prima proba si 100uF la a doua proba si o alta celula de filtraj dupa propunerea si experimentul lui adica CLCLC 470nF,40mH(Rdc 3ohmi),30uF,4H (Rdc 150ohmi). Drept consumator am folosit un amplificator SE cu EL84 cu un consum dinamic de +/-37mA.Pentru test am folosit doua frecvente; 1000Hz si 20Hz. Din grafice se vede foarte clar cat de importante sunt celulele de filtraj pentru un raspuns bun al amplificatorului la frecvente joase cu o celula ClC (47uF,10H,10uF) rezultatul este dezastruos la 20Hz prin etajul final ,dar cu CLC (47uF,10H,100uF) rezultatul este mult mai bun insa timpul de raspuns la variatii rapide ale consumului este mult mai bun la celula CLCLC propusa de ,asa se vede,la 1000Hz nu sunt probleme......undeva este un adevar insa se pare ca exista o neintelegere in comunicare. are dreptate,teoretic sursa trebuie sa arate ca o linie pe grafic,dar practic este foarte greu sa obtii cu elemente clasice C,L,sau R si fara dispozitive SS sau tuburi o rezistenta interna care sa tinda catre zero (sursa ideala). Cred ca filtrele lui spun multe iar experimetul merita tot efortul.Mai jos sunt cele doua scheme si rezultatele grafice...

[fcon]

... tu consideri ca un "raspuns" bun al sursei e ca tensiunea sa scada cit mai repede de la aplicarea sarcinii. Un raspuns bun e dimpotriva, tensiunea sa scada cit mai lent si cit mai putin din momentul aplicarii sarcinii.

Este clar ca discutam impreuna, si ne intelegem separat...

In conditiile pe care eu le-am stabilit in aplicatie, scaderea tensiunii la plafon marcheaza momentul in care finala primeste cei 10 mA in plus (ea deja consuma 60-80 mA); daca se produce rapid, este OK; daca se produce lent, pana reuseste lampa sa consume cei 10 mA, s-a terminat melodia...

.... prefer totusi sa ma opresc cu lamurirea conditiilor simularilor, care erau numai ilustrative; doream, de fapt, sa incit la practica, la teste, insa, cu asemenea idei fixe si intoleranta, ma abtin...

[zal]

Erau pe vremuri diverse materiale pe tema surselor, cel mai interesant de reţinut mi s-a părut raportul dintre primul şi al doilea cond într-un filtru CLC, 1:3 indiferent de tipul amplifului.

Evident că bătrînii aveau dreptate, este exact cazul al doilea simulat de dl lazaroiu.

[adrian_pic]

O rugaminte pentru lazaroiu scadeti bobina la 1H si mariti C3 pana la 1000uF sa vedem ce efect are. Si daca se poate sa puneti C3 de 30uF L de 4H si C3 de 100uF ca sa fie exact aceleasi valori intre prima schema si a doua sa vedem clar ce efect are primul condensator de 470nF si bobina de 40mH.

[Vizitator]

Secundar supradimensionat, redresor cu rezistenta interna mica si ultimul condesator din lantul de filtraj de valoare mare, asa vad eu solutia si iata cum arata parte de alimentare dintr-un SE PL519 cu o cadere de 1v pt un semnal de 20 Hz la 12w

[mila]

Eu am facut asa:Redresare cu 4 diode UF4007clclc1uF+220nF-0.5H-47uF-2H-220uF+1uFCondensatorul de 220nF este MKPTransformatorul poate debita fara probleme 0,5A, tensiunea redresata cu o sarcina de 100mA dupa condensatorul de 220uF e de 300VToate condensatoarele sunt la 400VRog pe d-l Lazaroiu si pe d-l @Fcon daca se poate simula raspunsul tranzitoriuE un amplificator mono de 12W PP cu EL84(6P14P) clasa AB.Recomandari?Multumesc