Усилители класса D и их близкие родственники.

[кактус]

@Long, мне нужно для звука и немного ИИП, да класс D волнует,
для сабов например TDA7498 2x80Вт или TDA8950 2x170Вт

а вот для бытовых колоночек вместо заезженной 2030 и намотанного кое как транса хрен знает на каком железе, например STA508 2x50Вт 24V . Питание то однополярное и легко работают с импульсником.
Сейчас главная задача у меня изготовить импульсный источник питания, чтоб было дешевле предлагаемых на рынке. Вот думаю на чем...))
Это не для студии , а для моих ширпотребовских задач, что и как еще предстоит узнать. Накупил буду слушать и сравнивать. Честно скажу к D классу повернулся после прослушивания Андрея Старцева мониторов с усилителем Д класса...правда там большую и основную скрипку играют фильтры в DSP. Но вот смотрю, может и я исправлюсь...так сказать "осовременнюсь"

@Peratron, разговор шел о самых точных симуляторах..вот заинтересовало. Кто на чем и зачем!!! )))

@digilab2, ltspice4 попробую обязательно. В спринт лаоут есть маска, она белым цветом высвечивает площадки. слева так и есть - МАСКА
слой U это фреза,
Спринт самый простой и самый понятный ...только трассировка в зачаточном состоянии и поэтому все равно ручками.

 

[digilab2]

Честно скажу к D классу повернулся после прослушивания Андрея Старцева мониторов с усилителем Д класса.

-проще купить готовые icepower (благо недорого) , самому делать -красные кольца amidon хрен найдете , а без них
выходной фильтр г... и еще там несколько засадных компонентов было , правда сейчас вроде не дефицит
-у меня схема есть ихнего самого слабого (150вт8ом) они еще для бэнгов делали , вроде не выкинул могу поискать

 

[кактус]

@digilab2, спасибо да варианты есть. icepower можно схемку посмотреть.

 

[Peratron]

@кактус, из импульсных наиболее интересен UcD - по версии от Сергея Кузнецова есть полный пакет документации, включая и импульсный питатель.

http://shemotehnik.ru/poweramplif/154-usiliteli-klassa-d-na-osnove-texnologii-ucd.html

И вообще: https://www.google.ru/search?q=усилитель+ucd+сергея+кузнецова&ie=utf-8&oe=utf-8&client=firefox-b-ab&gfe_rd=cr&ei=xcgRWc_6KITEtAH1-YSoAg

ХИНТ: помимо прочих ништяков в UcD требования к выходному фильтру намного упрощены...

 

[garri]

@кактус, https://ru.aliexpress.com/item/T130...id=e332e9cd-bef2-4598-8b79-2caabd5e3112&tpp=1

такие не пойдут? по отзывам вроде не намного отличаются от оригинала.

 

[Dimonis]

......из импульсных наиболее интересен UcD - по версии от Сергея Кузнецова ......

Сергей публиковал вторую версию UcD от Philips - UM10155.pdf
[DOUBLEPOST=1503073647][/DOUBLEPOST]

помимо прочих ништяков в UcD требования к выходному фильтру намного упрощены...

А какие ништяки вы еще знаете ?
Так как фильтр включен в петлю ОС , то действительно его кривизну исправляет ОС , но ..... глубина ОС в UcD так мала , грешно ее тратить на фильтр.....

Да и звучание UcD - на любителя , звук сухой , с песочком.
Эти UcD на дискрете - фича Бруно Путсеуса , он и Ncore наполовину на рассыпухе творит. UcD вполне просто и экономично создается на интегральных драйверах - вот к примеру Cakeamp.pdf

 

[Dimonis]

вот -
[DOUBLEPOST=1503074869][/DOUBLEPOST]

красные кольца amidon феррит для Dкласса, действительно нигде нет.

Красные кольца это не феррит , а iron powder - прессованный железный порошок. И причем здесь Амидон ? Разработчиком прессованного железа естьм Микрометалз - у него порядка 20 видов смесей. В красный цвет красят -2 материал (смесь) .
Да и никакого дефицита в них нет , на Али полно , как вам выше скинули ссылку. Можно и у наших поставщиков найти.

 

[кактус]

@garri, возможно они и есть.)) спасибо.
@Dimonis, спасибо. только приступил к изучению...красные не феррит. Про амидон дигилаб говорил.

 

[garri]

@кактус, Да, еще читал, что если во время тестовых замеров к ним поднести магнит и показания не изменятся, то точно они)))

 

[кактус]

@garri, хорошо, я было уже N87 пробовать начал с зазором..))) а зазор нужен и порошковое прессованное железо типа какой то распределенный зазор получается по всему кольцу, суммарный зазор между частицами железа..блин. сейчас по нику @Dimonis, (люблю когда встречаю знакомую фигуру на других сайтах, тоже не меняю ник ..)))) по моему он уже собаку на них съел... курю информацию на профильных сайтах...скоро стану чуть умнее...
был противником усилителей класса D для мониторов. Сейчас репу чешу.

 

[user811]

Даже вроде бы совсем попсовый усилитель D-класса от Мастеркит ВМ2073N имеет на борту красные ферриты.

 

[Peratron]

А какие ништяки вы еще знаете ?

Прежде всего - это комфортное и экологичное звучание, приближающееся к звучанию не-импульсных усей с неглубокой ОООС.
Другой ништяк - это простота концептуальная и вытекающая из неё простота схемотехническая.
Ништяк следующий - доступность и демократичность комплектовки...

Так как фильтр включен в петлю ОС , то действительно его кривизну исправляет ОС , но ..... глубина ОС в UcD так мала , грешно ее тратить на фильтр.....

Для исправления фильтров достаточно и 6 дБ.
Что касается глубины ОС в нелинейных трактах - то сама физика процессов там существенно отличается и классические шаблоны попросту не катят.

Да и звучание UcD - на любителя , звук сухой , с песочком.

Вот только про песочек-то как раз и не надо - а то смешно получается...

Эти UcD на дискрете - фича Бруно Путсеуса , он и Ncore наполовину на рассыпухе творит. UcD вполне просто и экономично создается на интегральных драйверах

Вот именно...
[DOUBLEPOST=1503136703][/DOUBLEPOST]

был противником усилителей класса D для мониторов. Сейчас репу чешу.

Пробовать надо на вкус самому - а не полагаться на чужие рассказы.

Что касается того, что именно надо - то импульсные технологии должны быть вспомогательными и направленными на снижение тепловыделения.
А за звучание пусть отвечает аналоговый усь: импульсник же пусть работает только на бутстрап для выходного каскада.

 

[Dimonis]

Вот только про песочек-то как раз и не надо - а то смешно получается...
........................................
Пробовать надо на вкус самому - а не полагаться на чужие рассказы.

Вот и я про тоже ..... Не мешает вам сравнить UcD с более чем приличным. Хотя " на вкус и цвет все фломастеры разные"

 

[Dimonis]

я было уже N87 пробовать начал с зазором.

Оно по сути очень даже неплохо , только мотать надо поаккуратнее , желательно в один слой (если простой моножилой ) , а то иначе эффект близости вкупе со шкурным эффектом будут нехило калить обмотку. Мотать или литцендратом или плоской шинкой .
На кольцо много проще , да и охлаждение обмотки гораздо лучше - она снаружи. Минус кольца - приходится длиннее провод мотать , сопротивление больше - потери тоже. Зато колечко (-2 материал) хрен насытишь ......
Есть уже готовые дроссели , специально для аудио - к примеру - http://www.sagami-elec.co.jp/en/product/detail.php?type=7G23A
Правда сагами ими не торгует , только поставка на сборку. Но есть китайцы , любители копий , вот я только получил 50шт на пробу:

 

[кактус]

@Dimonis, о я вспомнил ваши усилители на Irs2092!!! Кстати вариант очень даже... И не только... Я рад что вы тут, повторяю уже второй раз.))

Топ про профи усилитель для мониторов, поэтому немного офтопа. Я делаю колонки бытовые мелкосерийно, там АВ уси, вот и сподобился обратить внимание на TDA7498 2x80Вт TDA7498E, TK2050, TDA8950, TPA3116 или TDA8950 2x170Вт..мне 50-70ват за глаза до 100 ват . Поэтому красные в самый раз. а N87 здоровые блин.

@Peratron, пробую!! вот для своих целей и закупил на пробу все что выше написал. Что хреново у всех кондеры в мусорку, и дроссель не выдерживает моей (не профессиональной..я радиолюбитель.) но соизмеримой критике.

 

[Peratron]

@Peratron, пробую!! вот для своих целей и закупил на пробу все что выше написал. Что хреново у всех кондеры в мусорку, и дроссель не выдерживает моей (не профессиональной..я радиолюбитель.) но соизмеримой критике.

Я уже в который раз акцентирую внимание тусовки на тезисе, что правильных ХЗТ следует делать по гибридной технологии - в которой совмещены достоинства как аналоговой, так и импульсной технологии звукоусиления, причём, недостатки одной компенсируются другой. И наоборот.

За звукоусиление должен отвечать целиком и полностью аналоговый тракт, а за тепловыделение - импульсный.

Достигается это довольно простым способом: аналоговый тракт строится любым известным способом (обсуждение нюансов звучания в данном случае непринципиально и потому опускается).
Мощный выходной каскад переводится в режим бутстрепа - то есть, активной вольтодобавки, с использованием не конденсаторов, перезаряжаемым от аналогового источника, а низковольтных (2...10 В) источников с большим током (10 А и выше), общая точка которых раскачивается импульсным усилителем в режиме повторителя (бустера).
Вход импульсного бустера подключается к выходу аналогового усилителя - и потому источники питания выходного каскада летают вместе с потенциалом выхода.

В такой схеме можно перевести выходной каскад не просто в чистый А, а в констант-А (когда специальная схема следит за тем, что б сумма токов плечей не изменялась при любом токе нагрузки) - что полностью (лучше 130 дБ!) исключает переключательные искажения.
При этом, общее тепловыделение останется на разумном уровне (не считая того ништяка, что для выходного каскада оно будет неизменным при любом уровне мощности - что означает ликвидацию и тепловых искажений).

ХИНТ: начать эксперименты в этом направлении проще всего с использования классического TDA 7293/4.
Не зарубаясь на том, нравится или не нравится звук этой классики - в данном случае это непринципиально - для первого этапа исследований можно и нужно воспользоваться тем обстоятельством, что питание оконечного каскада в этом чипе выведено на отдельные выводы и этим можно воспользоваться для бутстрапа.
Усилительная часть берётся ас из и можно играться именно с бутстрапом - оттачивая импульсный повторитель, а так же импульсное питание всего комплекса (которое в данном случае неизбежно).

После того как бутстрап + БП отточены - можно выкинуть из конструкции 7293 и ставить свою любимую аналоговую схемотехнику, адаптированную к новой жизни.

ИМХО, это самый правильный - быстрый, дешёвый и надёжный путь.

Все остальные ужимки и прыжки - это некошерно...

PS: в указанной комбинации качество дросселей вообще улетает в никуда - потому, что аналоговый выходной каскад является фильтром для цифрового выхода.
Потому танталовы муки по поводу цвета колец - это отмазка для того, что б ничего не делать.
Эпкосовские горшки тут просто идеальны. Причём, и для ИБП тоже...

 

[Dimonis]

Я уже в который раз акцентирую внимание тусовки на тезисе, что правильных ХЗТ следует делать по гибридной технологии - в которой совмещены достоинства как аналоговой, так и импульсной технологии звукоусиления........

Т.е. вы хотите заново изобрести класс H или TD ? Ну флаг вам в руки.....
Только надо понимать , что актуальность затрат на такие дела начинается с 1000Вт. А этот диапазон мощностей не в рамках данной темы....
ХИНТ : хватит теоретизировать , создайте описываемое вами творение воплоти , и засветите на публику работоспособность и параметры. Вот тогда можно будет поверить в ваш профессионализм. А то :

это отмазка для того, что б ничего не делать.

 

[Dimonis]

что полностью (лучше 130 дБ!) исключает переключательные искажения.

А почему 130 , а не 150 ? Откуда цифирь ? Чисто теоретически наугад ?
Динамический диапазон слуха человека 80-90дБ , так что уход в Кни ниже этого значения - ловля блоХ. Нормальные усилители класса Д имеют на сейчас показатели Кни= 0,005% и ниже , этого вполне достаточно.

 

[Peratron]

Т.е. вы хотите заново изобрести класс H или TD ? Ну флаг вам в руки.....

То есть, читать до конца абзац - не в ваших привычках?

За звукоусиление должен отвечать целиком и полностью аналоговый тракт, а за тепловыделение - импульсный.

И дальше:

Достигается это довольно простым способом: аналоговый тракт строится любым известным способом (обсуждение нюансов звучания в данном случае непринципиально и потому опускается).
Мощный выходной каскад переводится в режим бутстрепа - то есть, активной вольтодобавки, с использованием не конденсаторов, перезаряжаемым от аналогового источника, а низковольтных (2...10 В) источников с большим током (10 А и выше), общая точка которых раскачивается импульсным усилителем в режиме повторителя (бустера).
Вход импульсного бустера подключается к выходу аналогового усилителя - и потому источники питания выходного каскада летают вместе с потенциалом выхода.

Это какой класс?
Или всё ж в рамки вашей классификации оно таки не вписывается?

А почему 130 , а не 150 ?

Потому, что в русском языке "не хуже" покрывает и 150, и 180. И стопицот - если понадобится: это нижняя планка, а верхняя - не ограничивается ничем.

Только надо понимать , что актуальность затрат на такие дела начинается с 1000Вт. А этот диапазон мощностей не в рамках данной темы....

Уровень затрат определяется исключительно оптимизацией схемотехники - если мне приспичит, я могу накидать схемку и на 20 ВА при затратах ~100 руб /канал.

ХИНТ: для эхотажного варианта расходы на описываемый эхотажный вариант по гибридной технологии будут заметно меньше, чем расоды на конвенциональный чисто аналоговый усь. При существенно лучших параметрах в пользу новой топол

Динамический диапазон слуха человека 80-90дБ , так что уход в Кни ниже этого значения - ловля блоХ. Нормальные усилители класса Д имеют на сейчас показатели Кни= 0,005% и ниже , этого вполне достаточно.

Да-да-да!
И искажения будем давить обратной связью...

 

[Long]

Динамический диапазон слуха человека 80-90дБ , так что уход в Кни ниже этого значения - ловля блоХ

-- А вот это - ни из чего не следует...

 

[Peratron]

Что-то совсем тема заскучала. Подниму-ка я её повыше - заодно потролю уважаемый публикум...

В общем, после некоторого перерыва, вернулся к размышлениям о том, как бы нам обустроить ХЗТ.
И после плясок со схемосимуляторами, таки получил результат, которым можно и помахать перед тусовкой (в качестве красной тряпочки)

Если кто помнит - я ратовал за вариант гибридного (Д + А) уся на основе вольтодобавки через UcD.
Из-за неготовности практически всех симуляторов к сквозному моделированию такой сложной комбинации ВЧ и НЧ модулей, да ещё и с охватом ОС, я вынужденно сосредоточился на более тупом, но простом для симулирования варианте с независимым импульсным регулятором в каждом плече двухтактного усилителя.

И - ага! Кое-что получилось

Легенда к картинке:
синий - ШИМ;
красный - напряжение на нагрузке;
зелёный - напряжение на выходе импульсного регулятора;
розовый - перепад на аналоговом ключе;
жёлтый - мгновенная мощность на аналоговом ключе.

Как видим - слежение импульсного регулятора за аналогом очень приличное: перепад держится в границах, заданных ТШ (от 1 до 3.5 В) при изменении тока от 0.3 до 6.5 А.
Мгновенная мощность не превышает 8 Вт в пике, при мощности покоя ~3.5 Вт - прекрасный результат!
Сумма плеч - 7...16 Вт.

Стереоусь - по тепловыделениям 15 Вт в покое и немногим больше - на музыке. Это при игровой мощности в нагрузке 4 Ом > 2х75 ВА!

Есть за что бороться

ЗЫ: Загогулина слева, в начале графика - это переходной процесс при включении, на который наплевать и про который забыть. Пила справа - из-за слишком сильного падения нагрузки в паузе. В принципе - тоже наплевать и забыть. Но такой запас по теплу очень располагает к существенному увеличению начального тока - что очень позитивно сказывается на качестве звучания.

ХИНТ: собственно, ради этого и имеет смысл бороться за новую идеологию - можно делать уси в чистом А с достаточной мощностью на выходе и не превращённые в электропечь.
В данном случае можно загнать начальный ток 5 А - и иметь тепло в сумме не более 30...40 Вт.
И значит - нет тепловых искажений, нет ступеньки.

ЗЫ: сечас лениво сгонять схемку в картинку - да и пока она ещё не боевая: там для упрощения жизни я пока наваял много примитивов.
Так, что буду методично заменять примитивы на живые схемы - и сброшу результат уже по готовым решениям...

ХИНТ: в принципе, с учётом того, что схема управления на рассыпухе - то можно делать комплементар и в качестве базового аналога брать любую усилительную структуру.
Но мне пока симпатичней полная симметрия - и потому глаз косит в сторону цирклотрона

ХИНТ: А можно и выпендриться - слепить тепловой разгружатель для 7294

У этой ТДАшки свободны выводы стоков выходного каскада и она годится для режимов G и H, а значит и для моего А(В)Д.
Правда, в смысле качества звучания тут навара немного - поскольку нет доступа к установке начального тока.
Но, тем не менее, можно делать простые и компактные уси для, скажем, недорогого контроля в бюджетной студии

ЗЫ: сейчас все прикидки делаю под макет в полурековом корпусе - отсюда и заявленная выше мощность 2 х 50...75 ВА.
Разумеется, идеология приемлема для любого диапазона мощностей - просто нет смысла демонстратор технологий разгонять избыточно.
Там, понятное дело, куча граблей может валяться - потому надо для начала запуститься по простоте, а уж гнать ватты потом...

Дневник НИОКР - пока здесь: http://diyfactory.ru/forum/index.php?showtopic=2797 и здесь: http://forum.guitartonelab.ru/cgi-bin/yabb2/YaBB.pl?num=1513541704

Если народ желает - могу зазеркалить и сюда...

 

[Invisible hi]

В такой схеме можно перевести выходной каскад не просто в чистый А, а в констант-А (когда специальная схема следит за тем, что б сумма токов плечей не изменялась при любом токе нагрузки) - что полностью (лучше 130 дБ!) исключает переключательные искажения.

...которых ещё надо как-то добиться путём многочисленных ошибок, игнорирования опыта серьёзных разработчиков и просто косяками с удалённым источником питания, и заменить переключалку заведомо всегда присутствующими помехами от импульсного усилителя с выходом до 100 В хороших, быстрых, щедрых на грязь фронтов... Ммммм ... смакота.
[DOUBLEPOST=1514155419][/DOUBLEPOST]

ХИНТ: для эхотажного варианта расходы на описываемый эхотажный вариант по гибридной технологии будут заметно меньше, чем расоды на конвенциональный чисто аналоговый усь. При существенно лучших параметрах в пользу новой топол

Наоборот. Вы наживёте себе мощных интеллектуальных проблем с разработкой и воплощением феерических мечтаний при больших затратах и меньшей надёжности полученного с горем пополам девайса.
Тогда как в случае аналогового усилителя вы просто заплатите за радиаторы и будете спокойно спать вместо встреч с ожидающими за дверью заказчиками с бейсбольными рекламациями в крепких руках.

 

[Peratron]

@Invisible hi, я понимаю: такое техническое решение не в вашей компетенции.
Но тогда зачем попусту сотрясать сетевой эфир словами, которые не ведут к конструктивному обсуждению?

ХИНТ: и для справки - ныне ВСЁ сценическое оборудование использует исключительно импульсные усилители со всеми их помехами, артефактами и прочими сопутствующими факторами. Так что обсмакуйтесь...

 

[Invisible hi]

С чего бы я стал обсмаковываться вашими помехами? Вне вашей компетенции создать два усилителя: аналоговый и импульсный, да ещё и увязать их так, чтобы на ВЧ не было отставания фазы следящего питания от фазы чистого сигнала. Собственно, вызывает крупные сомнения вероятность создания вами уже приличного аналогового усилителя, а остальное - вишняк на торте.

 

[digilab2]

Красные кольца это не феррит , а iron powder - прессованный железный порошок.

-красные кольца в усилителях класса d это карбонильное железо а не iron powder(хотя карбонильное железо у них под таким названием и идет(carbon iron powder) причем первое слово иногда онускается, на наших заводах iron powder это совсем другой материал-собственно пресоованный железный порошок и есть), проницаемость 10-16 производятся amidon , ну и наши лепят на заказ, все остальное китайское окрашенное в красный цвет не годится( х.з знает что хотя пара попадалась правильных) , еще пригоден молибден-пермаллой но его с проницаемостью менее 100 хрен найдешь
-еще пригодны по моему белые от этого же производителя c u=5-10
-если усилитель не h-мост то вполне подходят чашки из карбонильного железа их полно на рынке, хотя воздушная катушка в данном случае лучше но больше

 

[Dimonis]

-красные кольца в усилителях класса d это карбонильное железо а не iron powder

Под карбонильным железом в СССР и подразумевался прессованный железный порошок , даже есть ГОСТ - http://docs.cntd.ru/document/gost-13610-79 .
[DOUBLEPOST=1515008311][/DOUBLEPOST]

проницаемость 10-16 производятся amidon ,

Амидон - многопрофильный производитель , а основной разработчик iron powder это Micrometals - http://www.micrometals.com/materials_index.html ? и у них порядка 20 различных смесей порошка . И они ввели маркировочную цветовую окраску колец.

Для Дкласса лучше всего подходит -2 смесь , неплоха и -14 ая - но она дороже (как видно из таблицы) и очень редкая.
Казалось бы и -8 и -30 имеющие низкую проницаемость должны прокатить - ан нет , высоки потери в материале сердешника , и зависимость мю от намагничивания шибко неравномерна - вызывает повышение Кни усилителя.

 

[digilab2]

-не буду спорить , но когда на ферроприборе заказали iron powder они сделали кольца из прессованного железного
порошка в которых понятно было ноль смысла, когда мы им заметили что в общем это не то и принесли образец они
сказали-так это карбонильное железо то бишь carbonyl iron powder

 

[Dimonis]

порошка, когда мы им заметили что в общем это не то и принесли образец они сказали-так это карбонильное железо

Ну а покажите им японский сендаст - они скажут что это альсифер (Al-Si-Fe) . Сендаст имеет еще одно название - кул-мю , и основной разработчик прессмермов - https://www.mag-inc.com/Products/Powder-Cores/Kool-Mu-Cores .
И кстати у них заявлен мю-пермаллой (MPP) с проницаемостью и 14 и 26 , но как и кул-мю с 14 проницаемостью - недоставаем к покупке. А вот сендаста (кул-мю) с проницаемостью 26 завались , и он хоть со скрипом , но прокатывает в Дклассе - я его в основном в сабовые усилители применяю , где частоту дискретизации делаю невысокую.
[DOUBLEPOST=1515009953][/DOUBLEPOST]

все остальное китайское окрашенное в красный цвет не годится( х.з знает что хотя пара попадалась правильных)

Кетайсы любители подделок и фейков , но всеж 90% американского и европейского производства там. И можно найти правильного мануфактурщика.

 

[digilab2]

Ну а покажите им японский сендаст

-ферроприбор по моему сендастом не занимались , у них в основном разнотипные ферриты и карбонильное железо
ну и магниты для динамиков, сейчас не знаю даже существуют они или нет
-они(китайцы) просто любители красного цвета мажут им что не попадя , так что лучше белые искать

 

[Dimonis]

-они(китайцы) просто любители красного цвета мажут им что не попадя , так что лучше белые искать

У меня в месяц используется порядка 30-40 колечек , разных типоразмеров Т106-2 , Т130-2 , Т141-2 - это из порошка № -2 , и сендаст 26-ой в размере Т106 и Т130 .
Первые действительно не красные с белым торцом , а коричневые с пустым торцом - но 1:1 по свойствам как Микрометалловские .

Вторые классически черные , как у Магнетикс -