Téma: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

Tak sa pohrávam s myšlienkou big_smile Ano! stavby D class so spínaným zdrojom big_smile

Ide o to že už dávnejšie som sa začal uberať smerom aktívnej basovej sekcie. Má to velkú výhodu, ked má hrať reprobedna idealne hlboko aj nahlas a v malom objeme tak to vyžaduje reproduktor s mizernou citlivostou. Na rozdiel od toho stredovýšková sekcia v prípade použití páskového výškača a tie mám rád big_smile môže mať citlivosť cez 100db a s citlivím stredákom, tie mám tiež rád big_smile .Bežne by sa to stiahlo vo výhybke odporovím deličom o 15db na tých 85db, čo je hrozná, hrozná škoda. Ked sa to neurobí, potom je kludne možné to krmiť lampáčom alebo Ačkom alebo proste malým ABčkom. Ide o to že malý linearny zosilňovač sa stavia lepšie. Menej paralelne radených výkonných koncových tranzistorov ktorým už začínam byť problém už aj urobiť poriadne blokovanie napájania... Tiež stačia menej "parné" budiče. To isté aj VAS. Prípadne vstup nepotrebuje kaskodu pre FETy s nizkym VDS... Ja si viem vybrať rýchle linearne bipolarne koncáky omnoho lepšie v nizších výkonoch a to isté budiče... Koncové FETy to čiastnočne riešia, aj ked ich kapacita môže byť v jednotkách nf a bez chybovej korekcie majú pravdepodobne vysoké THD a úrimne mám rýchle bipolary zvukovo radšej... Každopadne pohánať reprobednu 400W koncákom ešte relativne ide pri rozumnej kvalite ale takých 800W/2R už začína byť vážne problém... A ešte väčšia škoda je premeniť v teplo hocil len 10db teda 720W v stredovýškovej sekcií...

Z toho dôvodu som dostal nápad, ovplyvnený tiež trendom modernej doby. Postaviť 800W/2R class D zosilňovač a vlastne aj spínaný zdroj 1000W, rezerva vzhladom k účinnosti...

Uvažujem teda čo použiť. Skúsil som trochu googliť a zdá sa že značka INFINEON sa týmto veciam dosť venuje. Narazil som na 2 zaujímavé projekty, z ktorých je hlavne vidieť že samotné obvody pri použití all in one čipov niesu vôbec zložité.

Tak napríklad 350W symetrický spínaný zdroj pre zosilňovač:   http://danyk.cz/iz_2_35.html
Alebo pekný projekt class D na DIY audio:   schéma:   https://bgaudioclub.org/gallery/albums/ … 92_3KW.JPG   "vlákno":   http://www.diyaudio.com/forums/class-d/ … mydiy.html   úprimne som nič z toho ešte nečítal, len som pozeral obrázky big_smile

Bol by som rád keby takto vzniklo pekné vlákno ako bolo vlákno tušim "DIY DAC" (Luta, Dohnalik), kde si ludia radili a všetko sa riešili rovno v téme. 

Otázka teda je. kde by ste začali? Robia sa lepšie IO pre tieto veci než od INFINEONu? Prípadne podla čoho vyberať a kde hladať? Má niekto nejake skúsenosti tohoto typu? Môžete sa pochváliť fotkou, meraniami a podobne. Aj keby sa jednalo o nižší výkon.

Ešte toto je zaujímavé "classDtutorial" od INFINEONu   http://www.irf.com/product-info/audio/c … ial606.pdf   tiež som to príliš nečítal, čo napravím, ale zaujímavá je evolucia mosfetov pre class D. Kvôli rezonanciám, teda nízkej indukčnosti vývodov idú rovno na DPS ako SMD a majú obrovský čip (podla typu) ktorý je chránený kovovým krytom ako CPU a rovno na to ide chladič   https://www.infineon.com/dgdl/irf6665.p … ec87021a60   .Každopadne to bude smutné ked z koncákov nebudú trčať už ani tie TO220/TO247/TO264.

S realizáciou to vidím na jesen až začiatok zimy. Začnem asi čítam tých vecí hore.

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

Začal by som asi spínaným zdrojom a ten premeral, dopad spínaného zdroja na spektrum klasického AB koncáku. Teraz mi vrtá hlavou ako je to s dimenzovaním tých IO pre spínanie (IR2153 napríklad) vzhladom k výkonu zdroja. Teda napätovo vyhovujú, rezerva je velká, ide o prúd. Teda konkretne výkonnejšie mosfety budú mať vyššie kapacity. Akú najvyššiu kapacitu môže byť ten IO tak schopný zvládnuť? Ako to potom dimenzovať oproti 350W zdroju? Všetky súčiastky dimenzovať úmerne vyššiemu prúdu? Alebo by sa niekde našla hotová schéma pre výšší výkon, 1000W?

http://danyk.cz/iz_2_35.html

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

IRS2092 je dost stará věc, intel má plně integrovanej zes TPA3255 600W v PBTL (vlastně dva můstky paralelně) Vyvíjet není moc co, stačí koupit hotový moduly, i zdroje nebo vymejšlet vymyšlený s dobrým pocitem, že to možná udělám líp. Kdyby tě to nepřešlo, tak deska pro TPA3255 s možností volby druhu provozu (BTL/ PBTL) by se mi hodila, tohle se mi zdá drahý. tpa mají tu výhodu, že jim stačí jenom jedno napájecí napětí, takže výrazně levnější zdroj.

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

Fuj naco Dčko?

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

Už dnes řeknu na všechno. Mám sice komplet analogovej aparát (gramec, kazeta, páska, zesilovač) ale stejně většinu času poslouchám muziku přes PC a zesilovač s TPA3116D2. Na internetový rádia s integrovanou zvukovkou až moc dobrý. Za ušetřenou elektriku (za rok je odhad minimálně 500kWh, a protože to nevypínám, tak i víc) si pak můžu koupit nějaký jiný hračky.
A u PA bych o jiným zesu na basy a subbasy než D ani neuvažoval, kdo by se s tím jako tahal, a není v sále dycky potřeba topit...
Intel má dnes sadu švábů, kde se zpracovává signál I2S až do výkonovýho výstupu komplet digitálně, prostě taková je doba...

(upravil mechanik 19. 7. 2017 10:20)

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

kaed, zapojenie v mostíku nechcem, na čo ked to ide urobiť poriadne bez mostíku? Na koniec aj tak to má len 600W a to je málo. All in on čip na všetko tiež vôbec nechcem, chcem len "driver". Tie moduly sú obyčajné lacné šunty z číny s kondenzátormi pochybnej kvality, ktovie akým návrhom spojov a spektrom vyžarovaného rušenia. Toto je do High End zostavy a ide o to postaviť čo najkvalitnejšie Dčko, teda čo najlepšie urobené vrátane podrobných meraní. Chcem sa Dčka naučiť stavať. DIY nie je o kúpení lacnej free shipping stavebnice z číny. Takto by som si mohol kúpiť aj DAC, ABčkový zosilňovač a uplne všetko ale to nechcem.

Jj 44e, to je teda horzne drahé... Veď tam máš kondenzátory ELNA, a iba 3 páry výstupných konektorov čo by v CR/SR stáli tak 7,5e.

Lukaš33, k čomu taký offtopic? skús si prečítať aspoň to čo som písal hore.

Prosím aby písali ludia čo sú ochotní poradiť a okolo návrhu Dčok niečo vedia.

EDIT: ked nikto nemá skúsenosť s návrhom Dčok, ako potom chceš posúdiť kvalitu tých lacných stavebníc? ako potom vieš ako dobre môže merať kvalitne urobené Dčko? Myslím teda spektrum.
Ja mám v pláne postaviť to na kvalitných súčiastkách. Kvalitné kondenzátory určené na spínanie a kvalitné predimenzované cievky a trafá ktoré nebudú poddimenzované a presicované.

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

Ja jenom celkem nesmele poznamenam, ze vyvyjet a patlat se z navrhem D, nema moc prakticky smysl, dnes je nejprogresivnejsi doba "modulova" tedy pokud neco nekdo chce, tak je dobre vyuzit znalosti z doby analogove, tam je mnoho veci, ktere se nemeni, zejmena ohldem ruseni, dimenzovani napajeni, zemnich cest atd. Vyuzit pak integrovanych obvodu a pripadne celych modulu a tyto maximalne jen osetrit a umravnit, vymenit eletrolyty, ktere se tvari, za takove, ktere funguji.
Uplne z klidem, bych pouzil TPA3255, ponevac to se da udelat i dobre, pokud se nebojis vyroby desek, nebo pouzit i hotovy modul, chces li to rychle.
Sam sem udelal dve prasarny, kde sem si chtel dokazat, ze i levne TPA3116D2, lze radit v topologii aktivni sestavy, jako system, kdy jeden menic ma jeden zesilovac a vse se deli na SVF filtru. Tedy zadne pasivni vyhybky a zadne straty v teple.
Je to mozne a funguje to, pri relativne malych nakladech jak na porizeni, tak na provoz.
V dnesni dobe, kdy zdroje zvuku, prichazi v podobe nul a jednicek, ci uz na poslouchani pres internet, nebo empetrosky, pripadne prichazi v pseudoanalogove forme pres radio, zesilovac D, mnohonasobne prekracuje kvalitou obsah sprzneny formatem.
Takze se neboj, klidne smele do toho. Mozna casem, si uvedomis, ze nejenom na bas, ale na cele audiospektrum, ti postaci D, pokud se nebojis levneho reseni, tak obejdes i pasivni vyhybky a vybudis cely system aktivne.

(upravil mechanik 19. 7. 2017 10:21)

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

Sakra, TPA3116D2 má len 30W a už hore spomínané TPA3255 len 600W. Vyvíjať to chcem, každopadne patlať sa s tým nebudem. Profi dosky sú jasná volba, nebudem sa patlať s leptaním a tiež by som dnes na menej ako 2 vrstvách nič nenavrhoval. Na stredy a výšky Dčko fakt neplánujem. Iba za výškače som dal 600e a elektronika predzosilovača s DACom vychádza na 650e. To píšem len pre to aby bolo jasné v akej kategorií to Dčko (na basy! aktivne!) chcem použiť.

wimshurst, aspon že máš s Dčkom skúsenosť a v závere si ma posmelil.

EDIT: Poriadne dimenzovaná cievka na toroidnom jadre do spínaného zdroja má priemer 52mm   https://www.distrelec.sk/sk/toroidni-tl … ;simi=98.6   . Poriadne dimenzované kondenzátory tiež nebudú uplne malé a lacné   http://www.mouser.sk/Passive-Components … 4fZ1z0wrjs

Sme na DIY fore, nemám záujem kupovať hotové moduly. Píšte prosím k veci alebo vôbec.

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

Pokud to chceš fakt na úrovni, na TI.com jsou referenční návrhy zdrojů i těch D zesilovačů. 600W je ukrutně moc, pokud se ti podaří dostat citlivost subwooferu z 85dB na 95dB, tak i to TPA3116 stačí. A toho lze dosáhnout třeba pomocí tapped horn ozvučnice. Pak to stačí krmit 10W a máš 105dB, což je na doma až až. Nebo při 100W 115dB. Takže i tohle je cesta. Tady je na ukázku taped horn s 6.5" repro, ale jenom 90dB při 30Hz...  Pro 8" dayton RSS210HO mi vychází 95dB při nějakejch 100l objemu ozvučnice a pro LAB12 je to něco nad 100dB, viz sousední téma. Ale to je trochu off topic, ale je to o celkové energetické účinnosti sestavy. Že jsou zrovna v módě "přemotorovaný" vysokozdvihový malý repro pro subwoofery s citlivostí až někde k 80dB, je jiná věc.
To Mechanik:  Kolik peněz jsem za co zaplatil, tak z toho jsem dávno vyrostl - upřednostňuju recyklaci a znovupoužití vyhozenýho s minimální investicí. (Onehdy jsem měl jediný čistý tričko s debilním nápisem Tony Hilfiger, tak jsem to oblíkl a ženský v hospodě nechápaly, že jsem dal tolik peněz za tričko. Moje odpověď "a 30Kč ve frcu se ti zdá moc?" je úplně sejmula. Takže asi takhle)

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

Při návrhu zdroje ku podivu kondenzátory s extra malým ESR můžou způsobit nestabilitu zpětné vazby zdroje, řešil jsem u nějakýho step down, který mi zakmitával na cca 3khz, stačilo shodit jakost odrušovací cívky paralelním odporem a bylo hotovo, v některej TI referenčních návrzích je v sérii s keramickým kondem odpor pro zhoršní ESR a tím dosažení stability. Takže pozor, "lepší" součástka neznamená vždy lepší funkci celku.

(upravil mechanik 19. 7. 2017 17:40)

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

Rozdiel v citlivostiach 85dB a 95dB, to si vôbec nepochopil to čo píšem hore, na to nestačí TPA3116... Ja ten rozdiel potrebujem dorovnať pri reproduktore s citlivostou 85db/2,8V/1m ked do reproduktoru s citlivostou 95db/2,8V/1m už ide 80W a k tomu potrebujem 800W.

Proste 800W/2R je podmienka. Horny sú dobré na PA, tam sa rezonancie a kvalita zvuku tak neriešia. Okrem toho horny sú obrovské. Tiež toto nie je sub ale spodok vo viac pásme a beží do pár stoviek Hz. Takže to je dalšie proti, k tým taped hornám. Ako píšem hore malé rozmery vyžadujú velký príkon a v THD, rozmeroch a účinnosti aj tak povedie BR.

Uvažovať nad rozdielom 600W a 800W nebudem. Píšem hore že malá budka vyžaduje vysoký príkon a nie je problém dostať do limitácie ani 400-600W koncák. 400W/4R ABčko používam bežne. Skúšal som ho aj "prevoltovať" na 550W/4R a skúšal som ho aj do nižšej impedancie kedy dával 600W. Nič z toho nie je problém dostať do limitacie. 600W ABčko mám prakticky postavené takže tiež aby sa to Dčko oplatilo rád by som išiel do poriadneho výkonu. Tým je práve tých 800W.

Že sú v móde reproduktory s nízkou citlivostou je logické. Vlastne doba sa vždy uberala len smerom dopytu. Nikto doma nechce 100L 3 pásmo s ARN312 ktoré nič nezahrá, vrátane mna. Mám vyhliadnuté malé reproduktory pre nízke ladenie s vysokým príkonom pracujúce v 30l/kus. Použitý bude väčší počet než 2 kusy.

Kolko penazí som za čo zaplatil nepíšem pre to že by som sa rád chválil, píšem preto aby bolo jasné že to chcem urobiť poriadne a nebudem kupovať tú najlacnejšiu stavebnicu z alliexpresu s free shipping. Ked už je tu reč o tričkách tak celé leto druhý rok nosím asi 3-5 tých istých s krátkym rukávom a kus stál 7,90e big_smile Podla môjho názoru aj tak všetky bavlnené tričká po viacerých opratich stratia pružnosť a začnú blednúť takže nemá zmysel kupovať drahšie big_smile Ale dalej už prosím k téme. Aké vybrať IO, od čoho sa odraziť a podobne.

EDIT: a dík za ten posledný príspevok ten je k veci.

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

Pro začátek bych doporučil koupit si nějakej modul s IRS2092, připojit ho ke zdroji, co máš na  stávající AB zesilovač, a až se vzpamatuješ z toho, že ti to roztrhalo basáky na kusy, tak řešit něco dalšího.
pokud zdroj stačí na AB na 600W, tak s D dá jistě přes 1kW.
Zdroj bych získal nejjednodušej tak, že bych překuchal  sekundár a zpětnou vazbu dvou kusů 500W atx zdroje, a tím bych získal symetrický zdroj +- 50V/10A pro nějakou variantu IRS2092. Předpokládám, že těch 2x800W nemusí být výkon trvalej, takže bude potřeba mrak kondenzátorů na pokrytí špiček.
Pokud chceš vyvinout spínanej zdroj od začátku, tak přeji hodně úspěchů do několika let bádání a dost financí na odpařenej křemík a ostatní okolo ležící součástky. Základem je správně zvolit topologii zdroje, (doporučuju se inspirovat svářečkama) pak správně navrhnout a vyrobit impulsní transformátor a nakonec už jenom zbývá uřídit spínací fety - odpaří se dřív, než se něco zaznamená na osciloskopu, že se stala chyba (několikanásobná osobní zkušenost, při mnohem menších výkonech). To, že by takhle velkej zdroj měl mít PFC (asi aktivní, kdo by vyráběl několika kilogramovou tlumivku) vůbec netřeba diskutovat.
Z těchto důvodů si zdroje si kupuju, Maximálně upravuju výstupní napětí , třeba jenom změnou zpětné vazby, a dolaďuju odrušení a filtraci. Můj život je na vymejšlení vymyšlenýho moc krátkej. Prostě mám rád výsledky, a ne samoúčelný bádání.

(upravil mechanik 19. 7. 2017 18:58)

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

Neviem pre čo ten arogantný tón smile

kaed napsal:

Prostě mám rád výsledky, a ne samoúčelný bádání.

Nikto ta nenúti sem písať.

Inak asi ti nedošlo že oproti odkazu toho zdroja hore by to malo len o približne 5V viac a viac dimenzované by to muselo byť hlavne prúdovo. To kladie nároky hlavne na mosfety a v praxi to bude mať hlavne dopad na budenie vyšších vstupných kapacít fetov z toho IR2153. Návrh DPS musí byť taký aby tam hlavne neboli dlhé spoje s indukčnostou a všetky okruhy prúdu boli krátke a správali sa skôr ako kapacita než indukčnosť. Pri použí dvoj vrstvového DPS to musí ísť dobre navrhnúť. Dalej už ti asi nebudem odpovedať pre to že som tu chcel riešiť iné veci než údajné "trhanie basákov".

Tak ma napadlo, možno by nebolo zlé pohladať servisné manualy k nejakym D class PA zosilňovačom. Mohlo by ťam byť dosť inšpirácie.

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

Základní problém dčka s vysokým výkonem a half bridge koncepcí je v tom, že se těžko shání mosfety s rdsON v řádu miliohmů kvůli účinnosti a zároveň s vysokým povoleným Uds.

(upravil mechanik 19. 7. 2017 20:38)

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

DJ_Rix, myslím že tie mosfety od infineonu sú dobré   https://www.infineon.com/dgdl/irfb4227p … 15eb531e1f   Tu je zosilňovač 1500W/2R a používa 2 páry IRFB4227, dokonca tiež IRS2092
  http://store3.sure-electronics.com/1-x- … rd-irs2092   Takže asi to musí fungovať big_smile   Nevieš čím sa u toho  IR2153 mení vlastne napätie na výstupe? Prechádzal som datasheet ale nevidím to tam
  https://www.infineon.com/dgdl/ir2153.pd … c8c5fc16af

EDIT: a ešte 2000W, páry   http://store3.sure-electronics.com/1-x- … rd-irs2092
EDIT2: a velmi pekné zdroje   http://store3.sure-electronics.com/audi … pply-units

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

On je jeden z těch, co to má docela slušně udělané, ale jeho uváděné parametry taky trochu nesedí...
Maximální proud uvádí asi 22A, což je ale do dvou nějakých bezmála 1000W, rozhodně ne skoro 1200W..
Ani napájením to moc nesedí, respektive +-72V vychází nějakých bezmála 1300W bez započítání ztrát na tranzistorech ale hlavně na výstupní cívce!
Ty trandy jsou dva paralelně, ale při plným výkonu a 100°C mají stejně dohromady asi 20mR*22A*22A asi 10W na ten chladič, to už není úplně málo...
Každopádně od Sure jsem si chtěl nějaký slabší modulek na pokusy vzít taky, z toho šrotu na ebay to bylo to nejslušnější.

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

A taky nastává další problém impulsní techniky: není problém Rdson, ani napětí, stačí IRFP4668 (200V, 130A,10miliohm) a dát je třeba paralelně, ale potom bude problém je budit, protože každej má 10nF kapacitu. Další problém je millerova kapacita, která "brání" zavření tranzistoru, což při nedostatečným proudu sváděným budícím obvodem do země způsobí odpálení tranzistoru. Další problém je dU/dt spínacích fetů, který neradno překročit, prostě přírodní zákony jdou proti konstruktérovi, nic nejde "lehce". Ve zdroji to jde ještě "ukočírovat", může fungovat na nějakým nižším kmitočtu, třeba okolo 50kHz, kde to klasický 1A budiče fetů zvládnou, ale  IRS2092 na 800kHz s max. proudem 1A /1.2A source/sink  je na 2x IRFB 4227 (zase skoro 10nF) už trochu za hranou, spínání nebude dost "ostrý" a bude to topit. A co kdyby se daly paralelně 4?  tak to už nemá cenu ani zkoušet (pravděpodobně destrukce celýho modulu vč. budiče).
Běžně se v DC/AC měničích (cca 22kHz PWM)  používá buffer (dva páry P/N fetů za sebou) pro zvýšení budících proudů, ale na 800kHz si to nedokážu představit, vnesené zpoždění by byla katastrofa, pravděpodobně končící "průstřelem" (obvykle včetně budiče) . Proto infineon propaguje ty "direct fet" kde je poměr Rdson ku kapacitě trochu lepší. Každá další nová generace fetů je v tomhle o něco lepší, další level jsou GaN fety, ale tam jsou problémy s parazitními jevy zase o řád vyšší (jenom načteno, bez osobní zkušenosti).
Dopručuju si nastudovat co je "pump efect" u D polomostu se symetrickým napájením, to je další věc, proč je lepší volba D s můstkovou topologií. Ve zkratce je to o tom, že při "brzdění reproduktoru" nebo vracení energie z komplexní zátěže v určité části sinusovky, se energie vrací zpátky do zdroje, kde zvyšuje jeho napětí a v extrémním případě tak, až dojde k destrukci výkonové části. U můstku tohle prakticky nenastane, co jedna polovina mostu "napumpuje", to druhá sežere.
Ale v zásadě máme všichni stejnej přístup k internetu, každej si může to co píšu ověřit, a něco si o problematice zjistit.
Onehdy jsem našel zajímavej článek o tom, že fety v impulsním provozu se časem opotřebovávají, až dojde k jejich destrukci, zrovna ale nikde nemůžu najít link...
Prostě všechno se chce obrátit v prach, a my se snažíme o opak... Ale to už je o filozofii, ne o zesilovači

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

Dík, dobrý príspevok!

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

Skús si pozrieť nejaké GaN fety, sú rýchle, malé, majú malú kapacitu gate-u ale aj tak k nim treba parné budiče. Ohľadom IO na spínané veci, ako zosíky tak Dčka, určite Texas Instruments alebo Infineon, prípadne IR by tiež mohol mať niečo. Výkonovej technike sa venujem, takže viem aký je tam problém s odrušením. Zdroj 1KW a Dčko 800W je celkom náročné na design a návhr PCB, ale tak nikto učený z neba nepadol smile

(upravil Kamca 23. 7. 2017 16:11)

Re: Stavba class D 800W/2R a spínaného zdroja 1000W (len na basy!)

a co toto? 1kW špička až 1,5kW

http://m.ebay.com/itm/Amplifier-LLC-Sof … 0408.m2460


a tady je D class až 1kW/2ohm

http://m.ebay.com/itm/HIFI-IRS2092-IRFB … 0408.m2460