Amplificator clasa D pentru incepatori

[Marian]

...cel mai mare randament il are clasaI, in care ambele mosfet-uri sint ON si OFF in acelasi timp...clasa de functionare in care NU exista DELOC dar ABSOLUT DELOC, crossconduction...

Pai ori e conductie simultana ori nu e ( ca asta inseamna crossconduction => conductie simultana ), si asta presupune ca ambele ramuri ( mosfeti ) sa fie deschisi in acelasi timp... in fine, n-am gasit schema de etaj final in clasa I asa ca te cred pe cuvant..Din pdf-ul ala eu inteleg ca diferenta principala cat priveste randamentul strict al etajului final intre cele 2 clase, o reprezinta pierderile de comutatie, care la I se presupune ca ar fi mai mici, dar eu spun ca daca etajul final si mai ales comanda sa este cat mai bine proiectata atunci pierderile in comutatie pot fi suficient de mici, iar cele in conductie directa nu pot fi mai mici la clasa I decat la D ca sistemul de lucru este acelasi si de valoarea pierderilor depinde direct Rds-On, ori nu vad ce ne opreste sa punem mosfeti cu acest parametru cat mai bun la clasa D. In alta ordine de idei clasa D nu disipa integral in caldura autoinductia de la boxe ci o intoarce in electroliticii de filtrare ( adica in alimentare ) prin intermediul diodelor interne sau eventual diode paralel DS, disipatia este de obicei destul de mica daca se folosesc diode suficient de rapide si cu Vf mic. Dar ca sa fii multumit rectific postarea de mai sus spunand ca si anume clasa de amplificator audio D nu este cea mai eficienta dar este una dintre cele mai eficiente, mult mai performanta la acest aspect decat mult mai des folositele A si B.Cer scuze autorului subiectului pentru offtopik.

[Vizitator]

ClasaI presupune 2 bobine la iesire, nu una singura.

 

Aitci nu intelesesei ce si cum...

 

 

 

La jumatate, este iesirea, evident fata de masa.

[MrPerform]

adevărat dar vă depărtaţi de la subiect. Ca să răspund la întrebare, poţi să faci testul pe 4 ohmi. La început nu alimentezi finalul. Verifică dacă oscilatorul lui TL494 merge, trebuie să vezi nişte dinţi de ferăstrău la pinul 5. Vezi dacă la pinii 9-10 apare semnal dreptunghiular. Bagă semnal, vezi dacă se modifică factorul de umplere la aceşti pini. Acelaşi semnal trebuie să fie şi în emitoarele T1 şi T7. Vezi ce amplitudine de tensiune ai aici. Trebuie să coboare sub 2V şi să urce peste 10V, şi să nu stea între. Acum leagă 15V la final, dintr-o sursă limitată în putere pe la 1A. Un bec serie cu 15V e suficient. Becul trebuie să stea stins. Verifică tensiunile în porţile celor două tranzistoare finale. Verifică să nu fie ambele ON în acelaşi timp. Pune rezistenţa de sarcină la ieşire. Vezi ca semnalul de frecvenţă mare care ajunge la ea să fie mic (sub 1V). Bagă audio. Vezi ce se-ntîmplă la ieşire...

Am monatat. Am alimentat. Am masurat ce mi-ai spuns si e asa...si functioneaza....DAR :)daca alimentez cu un bec in serie suna bine dar la o putere de 2w daca scurtcircuitez becul suna destul de tare si clar, avand in vedere ca am folosit bobina de pe iesire de la o sursa atx asa cum era bobinata, am alimentat cu 20Vcc dar fara semnal am un tiuit. daca alimentez cu 56Vcc nu mai zice nimic nici cu becul in serieUn mic test

Care ar fi urmatorii pasi pentru ca sa scap de tiuit si sa pot alimenta la 56Vcc?In paralel cu acesta contruiesc si unul cu IRS2092 dar la care inca lucrez.

[MrPerform]

Am scosc stabilizarea la sursa si nu mai am tiuitul acela .... defapt mai exista dar foarte putin abea se aude.Dupa vreo 10 15 minute alimentat la 30Vcc se incalzeste destul de tare bobina de pe iesire si tranzistorul T4 cel pe alimentarea pozitiva dar dupa ce i-am pus un mic radiator se incalzeste dar undeva la 30-35 de grade pe radiator.La sursa smps dupa ce i-am scos stabilizarea a inceput sa se incalzeasca tranzistorii pe la 60 de grade si am oprit. Am pornit din nou dar cu stabiizarea si nu s-a mai incalzit sursa smps dar bobina de pe iesirea amplifului si T4 se incalesc iar, adica bobina tare si T4 pe la 36ºC.Ceva nu e in regula si nu stiu ce.

[Marian]

Nu te mai juca cu sursa aia, cu stabilizarea dei, risti sa o defectezi deoarece din cate vad inca ai lipsuri importante in teorie, adica nu intelegi suficient de bine fenomenele implicate si modul de functionare al surselor in comutatie. Si amplificatorul in clasa D tot un soi de sursa in comutatie este, tranzistorul de putere se incalzeste datorita pierderilor mari pe el, acestea pot fi ori in conductie directa ( surpasarcina ) fie de comutatie, asta ar insemna ca are o comanda cel putin defectuoasa. Acuma depinde si ce radiator i-ai pus ( e obligatoriu sa ai si ceva radiator ), daca acesta este mult prea mic atunci evident ca tranzistorul se incalzeste, insa nici 40*C nu mi se pare in nici un caz o problema. Bobina de pe iesire se incalzeste datorita pierderilor mari pe ea, faptul ca ai luat ceva destinat functionarii la parametrii mult diferiti si ai pus-o aici la amplificator, ma mir ca ti-a mers din start... inductanta asta nu se pune asa din ochi, ci se calculeaza destul de precis, daca nu stii sa calculezi atunci macar asigura-te ca pui exact valoarea recomandata de proiectant.

[Mikrosha]

Felicitări, ai adus proiectul într-un stadiu destul de avansat! Piuitul care apare cînd conectezi la SMPS ar însemna filtrare insuficientă. E posibil ca din amestecul frecvenţelor de comutaţie ale amplificatorului clasă D şi sursei în comutaţie să apară bătăi în spectrul audio. Vezi dacă dublezi condensatoarele C7-C6, eventual cu unele low-ESR, dacă scade piuitul. Acum, legat de încălzire. Posibil să fie normal, posibil să nu. Arată-ne nişte forme de undă care să conţină:- CH1 legat la poarta T2, CH2 legat la poarta T3. Aşa vedem dacă apar probleme de comutaţie.- CH1 legat la un pin al difuzorului, CH2 la celălalt.

[MrPerform]

Nu te mai juca cu sursa aia, cu stabilizarea dei, risti sa o defectezi deoarece din cate vad inca ai lipsuri importante in teorie, adica nu intelegi suficient de bine fenomenele implicate si modul de functionare al surselor in comutatie. Si amplificatorul in clasa D tot un soi de sursa in comutatie este, tranzistorul de putere se incalzeste datorita pierderilor mari pe el, acestea pot fi ori in conductie directa ( surpasarcina ) fie de comutatie, asta ar insemna ca are o comanda cel putin defectuoasa. Acuma depinde si ce radiator i-ai pus ( e obligatoriu sa ai si ceva radiator ), daca acesta este mult prea mic atunci evident ca tranzistorul se incalzeste, insa nici 40*C nu mi se pare in nici un caz o problema. Bobina de pe iesire se incalzeste datorita pierderilor mari pe ea, faptul ca ai luat ceva destinat functionarii la parametrii mult diferiti si ai pus-o aici la amplificator, ma mir ca ti-a mers din start... inductanta asta nu se pune asa din ochi, ci se calculeaza destul de precis, daca nu stii sa calculezi atunci macar asigura-te ca pui exact valoarea recomandata de proiectant.

Pai cu teoria stau destul de prost, dar cand ceva nu este in regula imi dau seama doar ca nu stiu cum descopar problema. La sursa stiu ca ceva nu e in regula pentru ca am semnale ciudate pe tranzistorii de comanda dinaintea tranformatorului ce duce la tranzistorii de putere in momentul in care leg puntea, condensatorii si tot ce tine de partea din secundar fara stabilizare. Am sa pun masuratori cand ajung acasa.Problemele cu sursa au aparut dupa ce am bobinat un ETD49 3C90 bobinat cu 22 (5x0,2 SWG36)spire in primar si 4 spire(7x0,2 SWG36) in secundat si aveam 60V si mergea bine dar din neatentie s-a apropiat unul din firele de pe secundar langa unul de la intrare si s-a ars firul. Am pus din nou choperul de la sursa si a functionat si am zis ca o las asa sa pot verifica amplificatorul dar rand pe rand cu ajutorul vostru am sa le pun la punct.Bobina de pe iesirea amplificatorului am pus-o cea dintr-o sursa pentru ca pe forumul de unde am luat schema scria ca e ok si cea de la o sursa pc doar ca are nevoie de gap dar pentru teste merge si asa. Bobinele de pe iesire care le voi monta in amplificatorul final vor fi unele de la DjLeco dar pana atunci vreau sa il fac sa functioneze ok.Am sa pun si masuratorile cerute de "Mikrosha" doar sa ajunga acasa.Va multumesc pentru sprijin. Sper sa reusesc.

[MrPerform]

Felicitări, ai adus proiectul într-un stadiu destul de avansat! Piuitul care apare cînd conectezi la SMPS ar însemna filtrare insuficientă. E posibil ca din amestecul frecvenţelor de comutaţie ale amplificatorului clasă D şi sursei în comutaţie să apară bătăi în spectrul audio. Vezi dacă dublezi condensatoarele C7-C6, eventual cu unele low-ESR, dacă scade piuitul. Acum, legat de încălzire. Posibil să fie normal, posibil să nu. Arată-ne nişte forme de undă care să conţină:- CH1 legat la poarta T2, CH2 legat la poarta T3. Aşa vedem dacă apar probleme de comutaţie.- CH1 legat la un pin al difuzorului, CH2 la celălalt.

portile T2 T4 fata de minus?unul fata de plus si celalalt fata de minus pentru a doua masuratoare?

[Mikrosha]

Ambele faţă de masa circuitului. Niciodată să nu pui masa unui canal la plus şi masa celuilalt la minus, decît dacă ai osciloscop cu canale flotante.

[Marian]

Iertati-ma dar mai exact care este schema pe marginea careia se discuta? ca nu reusesc sa ma lamuresc...

[baga]

Pentru bobina de iesire am folosit cu rezultate bune ferite E cu intrefier (gap) la piciorul din mijloc. Miezurile rotunde din pulbere de fier nu sunt asa de bune ca cele de ferita cu intrefier.

 

Mai demult am facut un amplificator clasa d fullbridge de 500w / 4ohmi ce avea la bobine miezuri E 32 luate de la transformatoare de surse pc arse.Le-am polizat cam 3mm un picior din mijloc. Am bobinat 30-40 spire.Nu mai stiu unde am gasit cum se calculeaza grosimea intrefierului, nr de spire si curentul de saturatie. Daca stie cineva , il rog sa puna aici link sau formulele

 

Daca folositi miez E+ i , intrefierul e la marginea bobinajului si campul electromagnetic s-ar putea sa deranjeze circuitele din apropiere , asa ca mai bine folositi E+E ca sa fie acoperit intrefierul de bobinaj si sa reduceti scaparile. Sa nu lasati distanta intre picioarele exterioare ca sa nu mai polizati pentru ca asa iese mult camp electromagnetic perturbator.

[UDAR]

Dacă întrefierul e relativ mare ( să zicem , peste 1% din lungimea circuitului magnetic ) atunci reluctanța lui este mult mai mare decât a miezului și inductanța nu mai depinde practic de material ci doar de întrefier și de dimensiunile geometrice ale miezului, după formula : L = ( µ0 * N^2 * Ac ) / lg unde µ0 este permeabilitatea vidului ( sau a aerului ) = 4*pi*10e-7, N numărul de spire , Ac aria miezului în metri pătrați și lg întrefierul în metri. Inductanța în H .Inducția maximă este Bmax = (L * Imax )/( Ac * N) cu B în T , restul , la fel ca mai sus. La o proiectare corectă pierderile nu ar trebui să reprezinte o problemă ( Irms de înaltă frecvență presupus mult mai mic decât Ipk - curentul de vârf în audiofrecvență.Despre întrefier acum . Este corect în principiu ce spui cu două observații : 1. Un întrefier prea mare lasă liniile de câmp să ”iasă” din el și să intre în cupru , determinând pierderi. De aceea , uneori se acceptă să se facă întrefier și pe coloanele exterioare , deși , cum ai spus nu e de dorit. La bobina în cauză, cu mențiunea de mai sus de la pierderi , s-ar putea ca radiația de câmp să fie acceptabilă, corectată eventual cu o folie de cupru peste miez.2. Un întrefier prea mare are o secțiune echivalentă MAI MARE decât a miezului deci impune o corecție în formulele de mai sus.

[MrPerform]

Ambele faţă de masa circuitului. Niciodată să nu pui masa unui canal la plus şi masa celuilalt la minus, decît dacă ai osciloscop cu canale flotante.

Am masurat.In prima poza este semnalul in portile finalilor fara alimentarea de 30V iar in a doua este semnalul in portile finalilor cu alimentare.Aici este filmarea cu semnalul in pinii difuzorului.

Singura modificare care am facut-o fata de valorile date in schema e ca am pun R100ohm in paralel cu diodele din portile mosfetilor.Schema este cea din primul post cu TL494.L.E. Am uitat sa mentionez ca am schimbat sursa cu un transformator ce are 22Vca cu o punte si 2 condensatori de 4700uF. Am schimbat si condensatorii de pe iesire cu unii LOW ESR de 1000uF dar sunetul acela de fond tot exista dar ca de data asta fara sursa nu mai am tiuitul ca am un sunet de fond ca si cum ar intra 1V in difuzor dar pe aparatul de masura imi arata 0Vcc si 0,15Vca.

[MrPerform]

Am schimbat bobina de pe iesire tot cu una de sursa doar ca mai mare ca diametru si am folosit firul rosu gros si nu se mai incalzeste decat undeva pe la 40 de grade si am un consum in gol de 8-10mA.

[Mikrosha]

8-10mA în gol e chiar rezonabil. Văd că ți se recomandă să folosești transformatorul de la o sursă ATX și întrefier, pe care ai putea să le urmezi. Diferența o să apară la curenți mari. High-side-ul se încălzește că are frontul de ON mai mare decît low-side-ul, ceea ce nu deranjează așa tare. Mai bine să facă așa și să creacă pierderile de comutație decît să facă cross-conduction. Din filmuleț nu se înțelege nimic. Pune pe un canal ieșirea PWM, sincronizează-te pe el, ascunde-l, apoi pune celălalt canal pe rînd la bornele difuzoruluui. Așa o să obții o imagine staționară. Oricum, e chiar super bine stadiul în care l-ai adus.