Импульсные источники питания для усилителей.

[sunet]

Тема думаю очень актуальная, мы ее в разных других темах затрагивали, но вплотную не обсуждали... Если о импульсных усилителях пока мнения очень разные, то импульсные источники питания как мне кажется вполне созрели, что и подтверждает их массовое использование...Думаю всем бы хотелось не использовать огромный тяжелый и дорогой трансформатор питания в классическом исполнении...

Когда-то, лет 30 назад, я наигрался с подобными источниками на советских элементах. Даже вроде доведенная и стабильная схема, имела обыкновение непредвиденно умирать с шумом, феерверком и дымовыми эффетами. Наверное и комплектация была плохой и теория самих истоников еще не была доведена.

Сейчас все телефоны, телевизоры, компьютеры питаются от ипмульсных источников и все больше звуковых усилителей тоже...и вроде все стабильно, не горят, не фонят. В продаже есть куча таких блоков питания на разные токи и напряжения, но большинство расчитаны на питание светодиодных лент. У кого какой опыт использования таких источников для питания усилителей мощности? Какие подводные камни? Так конденсаторы на выходе обычно небольшие. Можно подключить внешние электролиты на 10-20 тысяч микрофорад, но интересно не может ли это привести к выходу из строя источника? Ведь начальный зарядный ток будет очень большим. Может необходима схема "мягкого" запуска? И вообще какой требовать выходной ток от ипульсных источников в этом случае? Понятно, что если китайцы пишут 10А, то скорее всего надо считать что реально их ампер 5... но возможно для усилителей мощности надо брать еще больший запас? Или наоборот, при добавлении большой емкости, пиковые токи могут быть больше заявленных производителем блока?

 

[VR.j]

В импульсниках задумка то - не ставить эти "банки". И правильные прекрасно справляются. ! Лично проверял - добавишь 10-20 на плечо - все ухудшиться.
Можно к примеру у Бруно (Putzeys) почитать ответы и исследования разные. https://www.hypex.nl/p/technology/smps/

 

[sunet]

Приемущество ИИ (импульсных источников) в том что в них миниатюрный трансформатор...да, заряд выходных конденсаторов идет высокой частотой, но низкое выходное сопротивление при резких перепадах большого тока вроде все равно требует большой емкости, или я не прав?

 

[NRami]

Сейчас применяются БП импульсные:
1 Телевизоры - 70%.
2 Музыкальные центры - 90%.
3 Домашние кинотеатры - 95%.
4 Компьютеры - 100%.
В УНЧ, до 100-150 W, ещё работают стабильно, но 500-1000 W, и выше работают достаточно не стабильно, много случаев, выходят из строя.
Вывод, в слаботочных и более статичных нагрузках, работают достаточно надёжно, и помехозащищённость от них уже хорошая. А вот на высоких мощностях, когда ток скачет от почти нуля до максимума, да и питание сети бывает не стабильной, проблема.
Когда импульсные источники работают на частоте несколько десятков КГЦ, ставить большие ёмкости нет смысла.

 

[sunet]

Я работаю последние несколько лет на концертах в компании где все усилители импульсные - от 200 Вт до 5 кВт, блоки питания тоже...фирмы разные - от RCF до китайских. Еще ни один не сгорел...

 

[NRami]

Ко мне многие обращаются на ремонт, классические беру, а с импульсными уже нет, ремонтировать сложно, и гарантии дать не могу.

 

[Rst7]

Очень хорошо работают в смысле питания УНЧ источники по LLC-топологии. При правильном проектировании 300Вт без вентилятора легко. Есть только тонкости с обратной связью, но это если хочется быстрого отклика на резкое изменение тока нагрузки. Ёмкости выходного фильтра можно, кстати, увеличивать до любого значения, вопрос только в выборе скорости старта.

 

[Peratron]

По ёмкостям.

Физика рекомендует переносить накопители энергии на высокую сторону!
Фишка в том, что калибр банок примерно линейно зависит от рабочего напряжения. То есть, в одинаковых корпусах увеличение рабочего напряжения вдвое приводит к уполовиниванию ёмкости.
А вот накопленная энергия квадратично зависит от напряжения!!!

Таким образом, батареи с одинаковой энергетикой на высокой стороне будут иметь массогабарит меньший в число, равное коэффициенту трансформации. Соответственно и стоимость тоже.

Например, у тебя в плече 30 Вольт, а на первичке - 300. Соответственно, батарея в 10 раз меньше по калибру!!!

Есть другая фича, которую следует учитывать: в плече уся ёмкость работает только половину периода сигнала.
А батарея в первичке, трансформируемая вниз инвертором, работает в оба полпериода сигнала.
Это не очень важно на средневысоких - а вот на НЧ это довольно существенно сказывается на запасе энергии.

Но!
Очень важное НО!
При переносе энергонакопления в первичку, конвертер обязан пропускать полный ток нагрузки!
Это очень существенно при расчёте и выборе схемы - иначе будет гореть.
В принципе, это не сильно увеличивает габарит всего БП - потому, что речь идёт о мгновенной мощности, а тепловая (долговременная) - существенно меньше.
Тем не менее - про это стоит помнить и не прохлопать ушами...

 

[Peratron]

Предпочтительная схемотехника.

Я категорически против регулируемых конвертеров! Только примитивный двухтакт на IR2153 - с константной частотой и минимизированным спектром помех.
До полукиловатта (домашний/контрольный усь) - можно обойтись по простоте, без стабилизатора по первичке. Лишь ограничить экстра-ток при включении (термистором - в простейшем случае).
Но лучше сразу заходить на корректор формы - он решает практически все проблемы: стабилизация напряжения, независимость от напряжения в сети, пусковая защита. Да и общая защита от утечки Волшебного Дыма - тоже реализуется.
Сейчас полно готовых схем - потому изобретать своё тоже не понадобится: подыскать подходящий проект в сити вполне можно. Таким образом получить стабильное, выпрямленное и очищенное высокое с необходимым запасом энергии - а дальше конвертитровать его вниз уже своим нерегулируемым конвертером - который делается с пол-пинка по типовой схеме....

Ещё раз отправляю к кузнецовскому проекту - там готовый БП для домашнего уся. Ничего не изобретать - просто делать...

 

[sunet]

Да не хочется городить все это дома - нет ни времени ни опыта в этой области, зачем, если у китайцев сотни готовых вариантов - от нескольких Ватт до нескольких килоВатт
https://ru.aliexpress.com/w/wholesa...g=y&SearchText=мощный+импульсный+блок+питания

 

[Peratron]

но низкое выходное сопротивление при резких перепадах большого тока вроде все равно требует большой емкости, или я не прав?

Прав - если тупо ломиться в закрытые двери и использовать типовые схемы регулируемых конвертеров: их динамические характеристики полностью определяются ООС и потому это довольно сложная фигня, которую трудно адаптировать под звук.
Но выше я написал - долой регулируемые ИИП!
Именно по этой причине!

А вот если ты делаешь тупой двухтакт с независимым генератором - то он идеально передаёт снизу в первичку к накопителю любые перепады тока.
ИДЕАЛЬНО!

Потому я красным и выделил свою принципиальную парадигму...

 

[digilab2]

Сейчас применяются БП импульсные:
1 Телевизоры - 70%.
2 Музыкальные центры - 90%.
3 Домашние кинотеатры - 95%.
4 Компьютеры - 100%.

-ну и пусть себе применяются , изначально цель была уменьшить общее энергопотребление в мире но не сложилось
-имею только условно положительный опыт применения маломощных dc-dc типа BB dcp020515 c высокой
частотой преобразования
-кстати нужно иметь ввиду что трансформатор с сердечником более чем 100вт имеет кпд выше чем самые лучшие импульсники ,
а мощностью более 500вт кпд в районе 99%, единственное преимущество импульсников это работа в широком диапазоне входных
напряжений ну и вес еще

 

[sunet]

Главное не потребление а вес и размеры. Я сейчас мучаю китайский блок на 200 Ватт...он почти ничего не весит... по размерам чуть больше ладони... вот думаю сколько емкости добавить на выходе...

 

[Peratron]

а не хочется городить все это дома - нет ни времени ни опыта в этой области, зачем, если у китайцев сотни готовых вариантов - от нескольких Ватт до нескольких килоВатт

Сделанные неправильно?!
Ну-ну...
Китайчатина будет работать удовлетворительно только на чистом D - с аналоговым усем будь любезен всё энергонакопление делать по низкой стороне.

ХИНТ: это как с применением ОУ - когда-то лепили на промышленных (не звуковых!) ОУ уси - и радовались.
Пка не вмазались в "транзисторный звук". Только после этого стали разрабатывать звуковые опера...
С питаловым - точно так же: для регулируемого конвертера требуется адаптировать ИИП до звуковых требований.
Но пока лепят из того, что есть - со всеми вытекающими последствиями...

 

[digilab2]

Только примитивный двухтакт на IR2153

-не очень удачный драйвер , у ucc есть значительно лучше , да и у irf тоже
-если уж рассуждать то самый лучший импульсник это с отводом от средней точки транса , правда ключи
нужны на двойную напругу, мостовой и полумостовой попроще с точки зрения ключей
-а всю эту прямоходовую и обратноходовую фигню в топку
[DOUBLEPOST=1535233858][/DOUBLEPOST]

это как с применением ОУ - когда-то лепили на промышленных (не звуковых!) ОУ уси - и радовались.

-ну lt1122 совсем не звуковой опер , а в уси самое оно было , тоже с ad744 ( если не ошибаюсь) да и opa627 и op27 тоже
как бы не для звука делались

 

[sunet]

А вот что у них внутри обычно не пишут...

 

[Anthony Scott]

с импульсными уже нет, ремонтировать сложно, и гарантии дать не могу

плюсую, тоже в последнее время наглухо отказываюсь, если тащат с импульсниками, особенно китайцев, владельцев последних сразу посылаю к бабке - на отпевание ) хотя у нас за городом живут пара умельцев-кулибинов, которым это в интерес
[DOUBLEPOST=1535238400][/DOUBLEPOST]

Потому я красным и выделил свою принципиальную парадигму

я подумал, что это кто-то из модераторов не удержался и добавил ))

 

[Peratron]

-не очень удачный драйвер , у ucc есть значительно лучше , да и у irf тоже

Поскольку он подходит идеально и стоит ничего - то и не надо "лучше". Но если "лучше" душу греет - то ставь. Не запрещено.

если уж рассуждать то самый лучший импульсник это с отводом от средней точки транса , правда ключи нужны на двойную напругу, мостовой и полумостовой попроще с точки зрения ключей

То же самое - полумоста достаточно, так и нефиг выёживаться.
И нефиг напрягать изоляцию транса! И плату на двойное напряжение выкладывать - самому себе проблемы искать...

 

[Peratron]

Отдельная фича.

Я пришёл к выводу, что в УМЗЧ надо ИИП делать в виде генератора (выпрямитель + полумост), а вот трансы разделить на несколько сердечников и выносить на платы вторичного потребителя. Там же - вторичные выпрямители (может и синхронные).
Мотать пару простых трансов проще, чем один сложный (многообмоточный).

ХИНТ: даже силовой транс конца и транс питания предвака на одной плате лучше делать раздельно!
В этом случае предвачное питание становится раз и навсегда стандартизированным - с небольшим колечком.
А силовик - он по месту. И без лишних телодвижений - не надо совмещать толстые и тонкие обмотки.

Таким образом, появляется внутренняя высковольтная шина питания - но помех можно не бояться, если сделать нормальную витуху в чулке.
А сам БП - выпрямитель + накопитель + полумост. И одинаков для любой мощности: однажды спроектировал - и к любой мощности приставляешь...

 

[кактус]

На ирках лучше не делать, все таки для других целей м\х. Вот такие делал, пойдет разово в самоделку.

еще у старичка подсмотрел на 494 еще не паял, только собираюсь. Вот схемка выход у меня другой.

лайоут

Но хотелось на современных драйверах, чтоб с защитой по току и по напряжению...

на авто много делал, с12 вольт на 25-+ 45+- на выходе с диодами нужно без шуток смотреть. Ставил Шотке и помощней, и там же лучше поставить 5 по 1000uF чем один по 4700uF. ТТ тоже мозги попудрил. Сами ключи нужны быстрые и мощные не все подходят...горят если что не так хорошо. Трансы мотать -это сердце ИИП. Всегда мотал четко поэтому не было косяков. Обычно у всех с трансами всегда проблема, то посчитано те так то намотано...эх самоделкино...

 

[digilab2]

То же самое - полумоста достаточно, так и нефиг выёживаться.

-с средней точкой самое высокое кпд, а так да выеживаться нефиг
[DOUBLEPOST=1535283590][/DOUBLEPOST]

Поскольку он подходит идеально и стоит ничего

-идеально он подходит для ламп дневного света до 60вт , для чего собственно и сделан, ток у него маловат для
mos с большим зарядом затвора, а mos с малым зарядом еще поискать надо

 

[digilab2]

Вот такие делал, пойдет разово в самоделку.

-вот вот , 840 для 2153 напряг уже , 540 еще более менее в тему

 

[Peratron]

На ирках лучше не делать, все таки для других целей м\х. Вот такие делал, пойдет разово в самоделку.

Эээ... 2153 - детектед!
Таки делать или не делать?!

еще у старичка подсмотрел на 494 еще не паял, только собираюсь.

494 - регулируемый!!! То есть, здрасте все проблемы с динамикой - и придётся всю энергетику перенести на низкую сторону!!!

Но хотелось на современных драйверах, чтоб с защитой по току и по напряжению...

Это делается предельно просто с 2153. Чем ещё "новые" лучше "старых"?

ХИНТ: частота - 150 кГц, не меньше...

Сами ключи нужны быстрые и мощные не все подходят...

Банальные 740 тянут без проблем бытовку/контроль.
Горят - если ушами прохлопал ОБР.

Обычно у всех с трансами всегда проблема, то посчитано те так то намотано...

+100500
Но помимо трансов следует затворные цепи правильно выстраивать...
[DOUBLEPOST=1535286480][/DOUBLEPOST]

с средней точкой самое высокое кпд

КПД полумоста ничем не отличается.

ХИНТ: правильный выбор номинала ёмкостей в полумосте позволяет использовать квазиренонанс и тем поднять КПД...

 

[кактус]

на 2153- не делать. Трудно организовать защиту и по току и по напряжению, для ламп она и пусть там будет.) Да если частоту поднять греются сильно ... сделал 5 штук и больше не хочу.
Затворные цепи...хочу без мотания GDT и без IR2110... ))) сразу после драйвера ключи, транс, дрУсселя и С и фсё в работу. Хотя если в серию без защиты не обойтись!!! Где такой микросхем взять?
@sunet, у Диониса хорошие ИИП для уси класса Д.

 

[sunet]

Я пока вот этим для настольных экпериментов пользуюсь, пока не подвоил, но КЗ делать не рискнул... он сделан специально для усилителей и его можно заказывать на нужное напряжение. https://ru.aliexpress.com/item/-/32843970658.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.274233edEXe3nd

 

[NRami]

Зачем мудрить с разработкой и изготовлением импульсных БП, можно взять готовые компьютерные, которые можно достать БУ почти дешёвые, или даже бесплатно. Выкинуть всё лишнее, перемотать транс на нужные напряжения и вперёд.
Если нужно поднять мощность, добавить ключи и поставить более мощный транс, или повысить частоту.

 

[кактус]

@NRami, зачем мудрить с переделкой, многие так думали я попробовал и плюнул. Это гемор реальный, проще новую плату вытравить и запаять красиво. Это я пишу после ремонтов этих блоков...не так много, но за 100 есть. транс намотан на 5 и 12 вольт, обвязка вся на эти напряжения...все выпаивается и в урну диоды туда же, плата страшная...транс выпаивать мотать, защиту новую на новое, только дежурное питание и можно оставить.
Вот только транс и входной дроссель, NTC и драйвер можно использовать и все.

 

[Peratron]

Зачем мудрить с разработкой и изготовлением импульсных БП, можно взять готовые компьютерные,

Уже объяснил: РЕГУЛИРУЕМЫЙ НЕ ГОДИТСЯ!!!

 

[digilab2]

Зачем мудрить с разработкой и изготовлением импульсных БП, можно взять готовые компьютерные, которые можно достать БУ почти дешёвые, или даже бесплатно. Выкинуть всё лишнее, перемотать транс на нужные напряжения и вперёд.

-они все прямоходовые или обратноходовые - т.е г.... изначальное , а для усей нужен полумост , мост , или со средней точкой
транса, собственно так во всех нормальных усях их и делают, единственно у всех проблема с защитой по току, вот не попадалось пока
схемули или уся где все предусмотрено было на 100%

 

[Peratron]

хочу без мотания GDT

Оптрон те в руки...