Усилители D класса

[witali]

Вот предлагаемая схема.....
Обсуждаем и говорим об улучшениях

[ADDED=witali]1113212689[/ADDED]
Что тут надобы действительно, это ввести схему dead-time, и заменить драйверы на IR2011

[witali]

По моему нужно вспомнить то что усилитель класса Д это источник тока а не напряжения.....

[лысый]

witali, ну с чего Вы это взяли?

[IVX]

на русском можно найти только ТАУ, что тоже немало, но мне ничего не известно о достижениях у нас в этом направлении..
Пробуйте симулировать Н мост (лучше P-spice), чтобы увидеть выигрышь.
PS: class D без ос усилитель напряжения однозначно.

[лысый]

IVX,

Пробуйте симулировать Н мост (лучше P-spice), чтобы увидеть выигрышь.

P-spice не пользуюсь, пробовал встроенным мозговым симулятором (машинка старомодная, но вроде не подводила). И так, и эдак - никакой компенсации возмущений по питанию не получается. И по прежнему не вижу, откуда она может взяться. Ведь получение такой компенсации должно означать, что каким-то волшебным образом одновременно выполняются два условия:
1) Uвых=Uп*(tи/T);
2) Uвых не зависит от Uп.
У Ильфа географ купил карту, не нашёл Берингова пролива и сошёл с ума. Оказалось опечатка. А здесь в чём дело, объясните плиз на пальцах.

[IVX]

не о том речь, сорри.. всё дело в компенсации пампинг эффекта (как следствие рекуперации через диоды ключей), который в полумосте даст дополнительные пульсации, а в Н мосте скомпенсируется. А компенсационное увеличение PSRR возможно, если добавить сигнал помехи питания в усилитель в противофазе (см. DA8931.pdf).

[лысый]

У-у-у...
Эта песня очень завлекательная, с бэк-вокалами и подтанцовкой...
А так хотелось невинной чистой красоты.

[IVX]

всмысле без ос? Так дорого всё это выйдет, на сколько мне известно, лучший результат вообще без ос любого рода это .008% THD, при 8 фазном выходе снижена до 100кгц частота переключения и дороговизна всего+питания была такой, что дальше лаборатории не пошло вообще, а по звуку этого монстра переиграл UcD с 2.5евр себестоимостью! ОС не всегда плохо.

[лысый]

Ну а ежели типа триампинг, да в каждый канал отдельное стабильное питание (допустим не проблема). По поводу таких вариантов имеется устаканившееся мнение?

[IVX]

вот уж тогда точно никаких денег не хватит, совсем не любительская конструкция вырисовывается Лысый, я бы вам, набрался наглости и посоветовал на пробу собрать автоколебательный class D амп любого типа лишь бы с доминантным полюсом повыше, даже с ос до фильтра гистерезисный например, (потом и PID прикрутите) будет интересно..

[лысый]

Спасибо.
Очень много новых слов.
Буду думать.

[witali]

diyaudio.com

[лысый]

Да, без ООС явно не обойтись.
А если действительно перевести выходной каскад в токовый режим. Т.е. внутренний контур ограничивает амплитуду тока, а внешний - ООС по напряжению (а-ля current mode в ШИМ-контроллерах БП).
Есть тут своя нелинейщина, но:
- возмущения по питанию сильно ослабляются;
- гораздо лучше с устойчивостью (сужу по практике применения таких систем в импульсных БП);
- внутренних контуров с current mode может быть несколько (хоть десяток) - можно параллелить.

Но силовая часть сгодится не любая. Лучше именно та, что в шапке темы - у каждого ключа свой дроссель.
Хотел бы узнать мнение эрудитов.

[WP]

Именно так и нужно делать, только тогда звучание сможет приблизиться к аналоговому.

[IVX]

был в 2002 году голандский проект -MUETA, поищите патент или уайт пэйпер AES(не найдёте кричите -расскажу тут), обещали они, обещали, а ничего так и не сделали.. только что обнаружил, что и сайт www.mueta.com свернули. Думаю это была попытка motor control экспертов, получить минимум THD даже при относительно немалом dead time, в прототипе даже успешная -0.003%(20-3к выше растёт 6дб/окт) при 300кгц и 100нс dead time. Всё дальнейшее развитие событий, имхо, показало не очень большую перспективность этого направления. Мосфеты с кажды месяцем становятся всё быстрее и ясно, что муете надо было появиться не 3 а 10 лет назад.. и море оос той муеты (4 оу в пути звука+компаратор с модулятором гистерезиса) никак не могли дать аудиофильного качества (имхо, для эстрадных монстров и пошло бы)-только кпд. BTW, применение двух дросселей запатентовано Crown.

[SergeyKa]

Почему свернули?! Сайт на месте и доступен с факом и пр.
http://www.mueta.com/

[лысый]

IVX,

и море оос той муеты (4 оу в пути звука+компаратор с модулятором гистерезиса)

4 ОУ - что-то действительно многовато будет, да ещё какой-то модулятор гистерезиса. Может просто пацанов не туда понесло?

[ADDED=лысый]1118315212[/ADDED]
Посмотрел схему от "Маета". В чём там соль изюмины не понял. И признаков хоть какого-то отношения к тому, что я предлагаю, тоже не нашёл.

[IVX]

у них две петли -внешняя от DC до 1-5кгц и выше внутренняя (подчинённая к первой и автоколебание задающая). Внутренняя берёт ос с тока конденсатора выходного фильтра (в ТАУ такая система называется наблюдатель, на сколько мне известно.), который, есть первая производная от U на нём понятно, что для того, чтобы всё было правильно входной сигнал придётся продифференцировать тоже. Так как гистерезисные регуляторы склонны к сильному понижению частоты около клиппинга, муетовцы ещё и гистерезис модулируют, что правильно, конечно, но всё разрастается непомерно - те 4 оу это только обвязка для их чипа/контроллера "MUETA"!

Да, видно утром сайт не работал, но, всё равно уже больше 3 лет воз и ныне там, к тому же о звуковом качестве муеты ничего неизвестно вообще, не смотря на 10 из 10 баллов полученные ими в заочном ревью на www.classd.com.

[лысый]

IVX, у "маеты" совсем другое, а я имел в виду примерно вот что (см. вложение).

[IVX]

Лысый,
А) по вашему замыслу внешний контур в колебательном процессе не участвует? (а, всёж, будет) И что дальше? Помещаем полюс во внешний контур (С ||R3), или уменьшаем глубину ос, чтобы остановить колебания? Я дома делал с UcD такой же фокус и получил THD 0.002%(предел моей домашней аудиджи) на 1кгц на 10кгц уже 0.05% итд, но звук потерял весь воздух (который у простого UcD я бы назвал даже морозным, градусов на -25, когда каждый шорох в дали слышен) и разрешение. Так зачем такой ход вообще, с подчинённым регулированием, кроме как для цифр THD@1KHZ? BTW, для саба я так и сделал, так как полюс на 200гц -легко, а там выше и не надо.
В)Ни к чему синхронизация, так как это будет искусственно ограничивать эффективность ос, лучше и проще использовать гистерезис и на более низкой частоте это даст вам тот же результат, что и дельтасигма на высокой.
С) Опять же применение двух компараторов для измерения одного сигнала даст теже артефакты, что и class B переходя через ноль (впринципе и ток покоя можно иметь ), хотя это вопрос точности балансировки конечно.

[лысый]

IVX,

А) по вашему замыслу внешний контур в колебательном процессе не учавствует?

Я бы хотел, чтобы он не учавствовал. Цепи коррекции и параметры ОС ещё не знаю. Картинка ведь в основном чтобы пояснить вопрос и услышать мнение.

Так зачем такой ход вообще, с подчинённым регулированием, кроме как для цифр THD@1KHZ?

1) В импульсных БП применение такой структуры заметно повышает устойчивость и улучшает динамику по сравнению с классической ШИМ (один контур, ЕА+компаратор+местная пила). Потому предположил, что и в усилителе должен быть эффект в ту же сторону, в том числе и для цифр.
2) Внутренний контур сильно давит возмущения по питанию выходного каскада. Без него это лежит на общей ООС.

Я дома делал с UcD такой же фокус

Что есть UcD и нельзя ли подробности фокуса?

В)Ни к чему синхронизация, так как это будет искусственно ограничивать эффективность ос,

Не так однозначно, если учитывать неидеальности элементов (а не учитывать грешно). Например, задержки переключения при постоянной частоте по сути есть статическая ошибка, которая легко компенсируется. А при изменяемой частоте эта ошибка становится динамической, и рост "эффективности ОС" сразу же сильно пригодится.

С) Опять же применение двух компараторов для измерения одного сигнала даст теже артефакты, что и class B переходя через ноль

Ещё раз взгляните на схему. При нулевом сигнале через катушки прокачивается половина максимального тока. Тогда уж это ближе к классу А.
Разбалансировка компараторов - тоже статическая ошибка.