Включение трансформатора в мост, D class Опции

[OlegNS]

Всем Привет!
Вопрос касается звуковой техники(усилитель D класса). Так как интересует вопрос об мощном выходном каскаде, то пишу сюда.

Дано: Усилитель D класса включенный в BTL режиме(мостовая схема) мощностью 250Вт. Питание моста +-35В.
При работу на обычный динамик все хорошо работает.
Задача: подключить динамик через развязывающий трансформатор(трансляционная сеть).

При подключении трансформатора на прямую в мост при подаче сигнала происходит КЗ(как и должно быть) и срабатывает защита по току.
При введении в первичную цепь дополнительного сопротивления все работает, но кпд падает и резистор греется.
Параллельно резистору можно поставить конденсатор(КАКИЕ ЛУЧШЕ и КАК ИХ ВКЛЮЧАТЬ?).
МОЖЕТ БЫТЬ ЕЩЕ ЕСТЬ КАКИЕ НИБУДЬ ВАРИАНТЫ?

Буду признателен за помощь.

[Пушкарев Михаил]

Интересная тема. Трансформатор какой, высокочастотный на феррите?

[OlegNS]

Трансформатор звуковой на железе http://www.amet.ru/5bdsr.html

[Пушкарев Михаил]

Трансформатор звуковой на железе http://www.amet.ru/5bdsr.html

Стоит хорошенько просчитать возможности трансформатора на частоте преобразования усилителя. Индукция, по-видимому, должна быть довольно далеко от максимально допустимой. И все-равно, потери будут ужасными.

[OlegNS]

Стоит хорошенько просчитать возможности трансформатора на частоте преобразования усилителя. Индукция, по-видимому, должна быть довольно далеко от максимально допустимой. И все-равно, потери будут ужасными.

Преобразование идет на частоте 300кГц. В мосте до трансформатора стоят фильтры 2 порядка, так что на трансформатор поступает только "чистый" звуковой сигнал и соответственно потери не будут очень большими.

[MaslovVG]

Какова нижняя частота полосы пропускания усилителя. Каково входное сопротивление трансформатора на нижней частоте пропускания. И наконец каков ток холостого хода трансформатора на на нижней частоте пропускания при максимальном выходном напряжении. Ответте для себя на эти вопросы и все станет понятно.
Обратите внимание на наличие постоянной составляющей на входе трансформатора, её наличие катострофично.

[Herz]

При подключении трансформатора на прямую в мост при подаче сигнала происходит КЗ(как и должно быть) и срабатывает защита по току.

Должно быть? И почему?

[OlegNS]

Какова нижняя частота полосы пропускания усилителя. Каково входное сопротивление трансформатора на нижней частоте пропускания. И наконец каков ток холостого хода трансформатора на на нижней частоте пропускания при максимальном выходном напряжении. Ответте для себя на эти вопросы и все станет понятно.
Обратите внимание на наличие постоянной составляющей на входе трансформатора, её наличие катострофично.

Как раз вопрос и стоит(читайте первый пост): как избавиться от постоянной составляющей? Нижняя граница частоты 200Гц и индуктивность 100мГн.

Должно быть? И почему?

Потому что нижняя граница частоты 200Гц(близка к постоянке) и при первом открытии моста происходит КЗ. Если отключить защиту и считать что все элементы системы будут выдерживать КЗ, то усилитель вначале, по моему мнению, пощелкает, а потом выйдет на рабочий режим.(а пощелкает это недопустимо)

[Wise]

Трансформатор подключите к фильтру через неполярный электролит или два полярных, включенных встречно.
..Про КЗ при подключении трансформатора, вообще ничего не понял. В правильной схеме такого не будет.
Или изложите подробней. Фрагмент схемы, что ли.

[MaslovVG]

Как раз вопрос и стоит(читайте первый пост): как избавиться от постоянной составляющей? Нижняя граница частоты 200Гц и индуктивность 100мГн.

Потому что нижняя граница частоты 200Гц(близка к постоянке) и при первом открытии моста происходит КЗ. Если отключить защиту и считать что все элементы системы будут выдерживать КЗ, то усилитель вначале, по моему мнению, пощелкает, а потом выйдет на рабочий режим.(а пощелкает это недопустимо)

Вообще то нижняя частота звука 20Гц. А если индуктивность ненагруженного трансформатора 100мГн, то его только под пресс и на свалку. Из старого опыта для звуковых трансформаторов на железе или пермалое (другие просто нереальны) грубая оценка 50вт на килограмм веса. В вашем случае дожен весить около 5 килограмм.

[SergCh]

Трансформатор подключите к фильтру через неполярный электролит или два полярных, включенных встречно.
..Про КЗ при подключении трансформатора, вообще ничего не понял. В правильной схеме такого не будет.
Или изложите подробней. Фрагмент схемы, что ли.

Вот ей богу, со своими питальниками забыли как УЗЧ устроены ))
"КЗ" усилитель видит, т.к. сопротивление трансформатора постоянке НУЛЬ, а акустика имеет 4-8 Ом. А правильные усилители прежде чем включить свой выход, "щупают" сопротивление нагрузки.

[Wise]

Вообще то нижняя частота звука 20Гц.

..Не в качестве придирки - сама фраза, конечно, рискованная..
..Возможно, там не "хай энд" аппарат и хватит 63 Герца или даже 80..

Вот ей богу, со своими питальниками забыли как УЗЧ устроены ))
"КЗ" усилитель видит, т.к. сопротивление трансформатора постоянке НУЛЬ, а акустика имеет 4-8 Ом. А правильные усилители прежде чем включить свой выход, "щупают" сопротивление нагрузки.

Так я и спросил, что там за схема.
..Что касается "забыли" - не так и давно имел удовольствие построить D-усилитель на 100W, с трансформаторным выходом 100 вольт.
Питание от 24 вольт, мост. Запускается в серию в этом году. Приятно вспомнить..
Так вот, у меня защита организована по току потребления, быстродействующая. Никакую нагрузку я не измеряю.
..И транс должен подключаться через емкость, иначе хлебнете..

..Вы сами-то давно D-усилитель делали..?

.

[SergCh]

..Не в качестве придирки - сама фраза, конечно, рискованная..
..Возможно, там не "хай энд" аппарат и хватит 63 Герца или даже 80..



Так я и спросил, что там за схема.
..Что касается "забыли" - не так и давно имел удовольствие построить D-усилитель на 100W, с трансформаторным выходом 100 вольт.
Питание от 24 вольт, мост. Запускается в серию в этом году. Приятно вспомнить..
Так вот, у меня защита организована по току потребления, быстродействующая. Никакую нагрузку я не измеряю.
..И транс должен подключаться через емкость, иначе хлебнете..

..Вы сами-то давно D-усилитель делали..?

.

Не надо всё так серьёзно воспринимать, да ещё на свой счёт.
Сам я усилитель D класса на 1кВт давно делал. И кстати ничего хорошего не вышло.

Сообщение отредактировал SergCh - Apr 26 2011, 15:50

[Wise]

Сам я усилитель D класса на 1кВт давно делал. И кстати ничего хорошего не вышло.

А во что уперлись, если не секрет?

[Artem_Petrik]

При подключении трансформатора на прямую в мост при подаче сигнала происходит КЗ(как и должно быть) и срабатывает защита по току.
...
МОЖЕТ БЫТЬ ЕЩЕ ЕСТЬ КАКИЕ НИБУДЬ ВАРИАНТЫ?

Почитайте что пишет по этому поводу hypex (бруно путзейс): аппликейшен ноте
Там конечно кратко, и сильно завязано на ихнюю схемотехнику, но думаю суть уловить можно.

[SergCh]

А во что уперлись, если не секрет?

Тоже мостовую схему делал. На малых сигналах большие искажения были, транзисторы слишком часто взрывались по "необъяснимой" причине.
В итоге сделал обычный аналоговый.
Думается всёже основная причина тогда была в недостатке опыта, т.к. усилитель D класса более тонкая материя нежели источник питания.

[Herz]

Вот ей богу, со своими питальниками забыли как УЗЧ устроены ))
"КЗ" усилитель видит, т.к. сопротивление трансформатора постоянке НУЛЬ, а акустика имеет 4-8 Ом.

Вы серьёзно?

[SergCh]

Вы серьёзно?

Первое нет, второе да.

[Herz]

Первое нет, второе да.

Второе это: "КЗ" усилитель видит, т.к. сопротивление трансформатора постоянке НУЛЬ, а акустика имеет 4-8 Ом? Я правильно понял?

[SergCh]

Второе это: "КЗ" усилитель видит, т.к. сопротивление трансформатора постоянке НУЛЬ, а акустика имеет 4-8 Ом? Я правильно понял?

Именно. Да что не так?

[OlegNS]

Вообще то нижняя частота звука 20Гц. А если индуктивность ненагруженного трансформатора 100мГн, то его только под пресс и на свалку. Из старого опыта для звуковых трансформаторов на железе или пермалое (другие просто нереальны) грубая оценка 50вт на килограмм веса. В вашем случае дожен весить около 5 килограмм.

2 кг

Вот ей богу, со своими питальниками забыли как УЗЧ устроены ))
"КЗ" усилитель видит, т.к. сопротивление трансформатора постоянке НУЛЬ, а акустика имеет 4-8 Ом. А правильные усилители прежде чем включить свой выход, "щупают" сопротивление нагрузки.

И я о том же, вот только щупать уже нечем.

..Не в качестве придирки - сама фраза, конечно, рискованная..
..Возможно, там не "хай энд" аппарат и хватит 63 Герца или даже 80..



Так я и спросил, что там за схема.
..Что касается "забыли" - не так и давно имел удовольствие построить D-усилитель на 100W, с трансформаторным выходом 100 вольт.
Питание от 24 вольт, мост. Запускается в серию в этом году. Приятно вспомнить..
Так вот, у меня защита организована по току потребления, быстродействующая. Никакую нагрузку я не измеряю.
..И транс должен подключаться через емкость, иначе хлебнете..

..Вы сами-то давно D-усилитель делали..?

.

Да "хай энда" не надо, передавать нужно только голос 200Гц - 5000Гц
Не подскажите как эти емкости правильно включить?(см. 1 пост)

Почитайте что пишет по этому поводу hypex (бруно путзейс): аппликейшен ноте
Там конечно кратко, и сильно завязано на ихнюю схемотехнику, но думаю суть уловить можно.

Спасибо, почитаю.

[Herz]

Именно. Да что не так?

Да странно как-то. Вы же занимались звукотехникой и знаете, что сопротивление "акустики" (4 или 8 Ом) нормируется, если не ошибаюсь, на частоте 1кГц, а на постоянке оно, всё-таки, пониже.
С другой стороны, трансформаторы, так же как и катушки динамиков, мотаются таким же медным проводом с ненулевым удельным сопротивлением. Соответственно, даже активное сопротивление обмотки трансформатора - совсем не НУЛЬ. Мы, конечно, не знаем, какой именно трансформатор пытается приспособить автор темы, но вряд ли дело в экстремально низком омическом сопротивлении обмоток.
Хочу заметить, что в ламповых усилителях нагрузка подключается именно через выходной трансформатор и никакого КЗ не происходит.

[SergCh]

сопротивление "акустики" (4 или 8 Ом) нормируется, если не ошибаюсь, на частоте 1кГц, а на постоянке оно, всё-таки, пониже.

Каюсь, этот нюанс подзабыл. Но даже измерения тестером показывают достаточно большое сопротивление обмотки динамика, ведь толстым проводом звуковую катушку не намотаешь, вот и получается, что сопротивление динамика постоянному току всё равно выше чем у трансформатора.

2 кг


И я о том же, вот только щупать уже нечем.

А что случилось???

[OlegNS]

Каюсь, этот нюанс подзабыл. Но даже измерения тестером показывают достаточно большое сопротивление обмотки динамика, ведь толстым проводом звуковую катушку не намотаешь, вот и получается, что сопротивление динамика постоянному току всё равно выше чем у трансформатора.


А что случилось???

Ничего не случилось. Просто отдавать заказчику скоро и времени на переделку нет.

Да странно как-то. Вы же занимались звукотехникой и знаете, что сопротивление "акустики" (4 или 8 Ом) нормируется, если не ошибаюсь, на частоте 1кГц, а на постоянке оно, всё-таки, пониже.
С другой стороны, трансформаторы, так же как и катушки динамиков, мотаются таким же медным проводом с ненулевым удельным сопротивлением. Соответственно, даже активное сопротивление обмотки трансформатора - совсем не НУЛЬ. Мы, конечно, не знаем, какой именно трансформатор пытается приспособить автор темы, но вряд ли дело в экстремально низком омическом сопротивлении обмоток.
Хочу заметить, что в ламповых усилителях нагрузка подключается именно через выходной трансформатор и никакого КЗ не происходит.

Как раз сопротивление обмотки очень низкое, порядка 100мОм(По требованию заказчика).

[Herz]

Но даже измерения тестером показывают достаточно большое сопротивление обмотки динамика, ведь толстым проводом звуковую катушку не намотаешь, вот и получается, что сопротивление динамика постоянному току всё равно выше чем у трансформатора.

Совсем не обязательно. Смотря какой трансформатор. Вы какой-то конкретный имеете в виду? Вот взять хоть согласующие трансформаторы из абонентских громкоговорителей, помните такие? Там первичная обмотка на два порядка большее сопротивление имела, чем сам динамик. Или тот же выходной трансформатор лампового усилителя, опять же.

[SergCh]

Ничего не случилось. Просто отдавать заказчику скоро и времени на переделку нет.

Спокойствие, только спокойствие!
Неполярный конденсатор последовательно с первичной обмоткой трансформатора, как тут уже верно заметили, спасёт отца руской демократии.

[OlegNS]

Спокойствие, только спокойствие!
Неполярный конденсатор последовательно с первичной обмоткой трансформатора, как тут уже верно заметили, спасёт отца руской демократии.

То что последовательно конденсатор поставить я уже писал об этом(пост 1). Какой лучше? И все же может есть еще другие варианты?

[Microwatt]

Перво-наперво, обрезать на входе УНЧ полоску выше 3500-4000Гц. Через трансформатор на кровельном железе и то бы передать без разогрева .

[Прохожий]

Перво-наперво, обрезать на входе УНЧ полоску выше 3500-4000Гц. Через трансформатор на кровельном железе и то бы передать без разогрева .

В UPS поступают проще.
Ставят LC фильтр и заводят дополнительную ОС по току конденсатора фильтра.
А пластины трансформаторов там не менее 0.5 мм.

[SergCh]

То что последовательно конденсатор поставить я уже писал об этом(пост 1). Какой лучше? И все же может есть еще другие варианты?

А зачем другие варианты, чем этот плох?
Конденсатор(ы) лучше плёночный, типа К73-17, просто из-за стабильных температурных параметров. Ёмкость подобрать по месту.

После прикидки эмпиданса конденсатора K73-17, 10 uF на частоте 200Гц, посыпаю голову пеплом

Сообщение отредактировал SergCh - Apr 28 2011, 05:15

[Microwatt]

В UPS поступают проще.
Ставят LC фильтр и заводят дополнительную ОС по току конденсатора фильтра.
А пластины трансформаторов там не менее 0.5 мм.

Ну не мытьем, так катаньем, но потери в железе нужно уменьшать.
Силовой трансформатор для звуковых частот на стали - давно забытый секрет старых мастеров. Габаритно, дорого и всякое такое.

[Прохожий]

Ну не мытьем, так катаньем, но потери в железе нужно уменьшать.
Силовой трансформатор для звуковых частот на стали - давно забытый секрет старых мастеров. Габаритно, дорого и всякое такое.

Я может плохо выразился, но идея проста.
Между преобразователем и трансом ставим ФНЧ.
А его работа увязана на нагрузку таким образом, чтобы высшие составляющие никакого влияния на эту нагрузку не оказывали.

[Wise]

Не подскажите как эти емкости правильно включить?(см. 1 пост)

Могу предположить, что питание вашего агрегата (+/- 35 вольт) нестабилизированное.
Если посчитать, исходя из мощности 250 ватт для синуса, с учетом, что это мост, сопротивление нагрузки порядка 8 Ом.

..Когда вы ставите трансформатор, нагрузка пересчитывается из вторичной обмотки в первичную, и для указанной мощности это будут все те же 8 Ом. Просто мощность в нагрузке будет чуть меньше из-за потерь в трансформаторе.

..Теперь поделим двойное питание на сопротивление нагрузки – амплитуда тока получается порядка 8 ампер. Естественно, что при таком токе омическое сопротивление первичной обмотки должно быть совсем малым. Что ваш заказчик совершенно правильно требует.

..Теперь представьте, что в вашей схеме возник легкий дисбаланс по постоянке, пусть даже порядка 0,1 вольта или меньше. Когда в качестве нагрузки были динамики с общим сопротивлением 8 Ом, постоянный ток составил бы миллиамперы – разделите 0,1В на 8 Ом.
А в случае с трансформатором, эта малая разность будет приложена к очень малому, в свою очередь, омическому сопротивлению транса и вызовет уже совсем немалый, несколько ампер, постоянный ток. Транс очень не любит постоянный ток, как вы догадываетесь..
..Поэтому, нужно поставить разделительный конденсатор, чтобы постоянная составляющая не могла протекать по первичной обмотке.

..Исходя из сопротивления нагрузки и мощности, емкость должна быть несколько тысяч микрофарад. То есть, это должен быть электролит, лучше не один. Неполярные большие сравнительная редкость, придется ставить полярные, встречно. Учтите, что тогда суммарная емкость поделится пополам. Это не так важно, правда, потому что величина емкости будет определяться не нижней частотой пропускания, а максимальным током (10А, с запасом, в данном случае), который емкость способна отдать (пропустить). Не забудьте про рабочее напряжение - при равной емкости, чем выше рабочее напряжение, тем, обычно, бОльший ток отдает электролит. Ну, и еще этот ток сильно зависит от температуры и частоты. В нормальных дэйтшитах найдете все нужные коэффициенты.
..Думаю, вольт на 40, три электролита по 2200uF параллельно и такая же группа встречно, устроит, в первом приближении. Это, конечно, зависит еще от производителя.

..Вот такой, примерно, механизм, а то и в самом деле поставите К73-17..

Дальше. Звук по входу надо обрезать сверху и снизу, пропустив через простые фильтры на ОУ.
Через такие трансляционные усилители, кроме объявлений, часто гоняют легкую музЫчку.
Поэтому, 200 Гц снизу, мне кажется, слишком, сделайте 80 Гц. А сверху – выше 6 кГц не надо..
Стандартное значение 6,3 кГц.
..Прекрасно они проходят через «кровельное железо».

..Транс – лучше тор, причем, посчитайте его по мощности на 50 Гц, а реально, можно взять раза в полтора-два меньше. Синус (да еще 50 Гц) через него никто гонять не будет, и к качеству звука особых претензий, вероятно, тоже нет.

Хочу заметить, что в ламповых усилителях нагрузка подключается именно через выходной трансформатор и никакого КЗ не происходит.

Вот взять хоть согласующие трансформаторы из абонентских громкоговорителей, помните такие? Там первичная обмотка на два порядка большее сопротивление имела, чем сам динамик. Или тот же выходной трансформатор лампового усилителя, опять же.

..Хотя усилители класса D делали еще на лампах (см., например, приложение - раритет!), мне сложно предположить, какое отношение имеет традиционная ламповая схемотехника, да и согласующий трансформатор абонентского громкоговорителя, к теме топика..
 ____0262__________________D___1_._.________1956_600M.rar ( 538.96 килобайт ) Кол-во скачиваний: 104

[OlegNS]

Спасибо всем за помощь.

[Herz]

..Хотя усилители класса D делали еще на лампах (см., например, приложение - раритет!), мне сложно предположить, какое отношение имеет традиционная ламповая схемотехника, да и согласующий трансформатор абонентского громкоговорителя, к теме топика..

Дело совсем не в классе усилителя. Автор утверждал, что на выходе его усилителя стоят фильтры, пропускающие на динамики только звуковые частоты. Следовательно, неважно, каким образом было произведено собственно усиление. А примеры с трансформаторами были к тому, что они успешно применяются в звукотехнике для согласования нагрузки и сами по себе не приводят к КЗ из-за, дескать, нулевого сопротивления обмоток.

[Wise]

Следовательно, неважно, каким образом было произведено собственно усиление.

..Не понимаю.. как это "не важно"..?
А что тогда важно, в данном случае, если не конкретная схемотехника?
Рассуждения про ламповый усилитель, что ли..

[MaslovVG]

А примеры с трансформаторами были к тому, что они успешно применяются в звукотехнике для согласования нагрузки и сами по себе не приводят к КЗ из-за, дескать, нулевого сопротивления обмоток.

Звуковые трансформаторы применяются в цепях где гарантировано отсутствует постоянная составляющая. В случае её наличия принимаются специальные конструкционные меры дабы не входить в насыщение. Как правило это введение зазора. Что при прочих равных условиях приводит к значительному росту габаритных размеров. Для обеспечения необходимой индуктивности приходится увеличивать сечение сердечника.
Обратите внимание на старую аппаратуру все звуковые трансформаторы в ламповых схемах выполнены с магнитным зазором.