Разработка промышленного/сабвуферного усилителя

[kryg]

Срочно требуется разработать промышленный усилитель, подобный сабвуферному:
нагрузка до 2 Ом (скорее даже будет 0,3-0,5), долговременная мощность до 10 Вт, пиковый ток до 40-50А(действующее знач) соответственно пиковая мощность до 2,5-5кВт, полоса частот 15-500 Гц.
На входе - ЦИФРА.
Просьба сильно не пинать, но по моему это вписывается в класс D или сигму-дельту.
Есть несколько месяцев на разработку, с конкретными предложениями - велкам на е-мейл.

[mAxSpace]

Что-то пиковый ток не совсем вписывается, или имеется в виду при замыкании выхода ?

[kryg]

В каком смысле не вписывается?
Имеется ввиду возможность кратковременной (100-200мс) выдачи токов (указано амплитудное значение) на штатной нагрузке (возможно с небольшой индуктивностью)- т.е. ~3-5кВт в импульсе. Фактически же это должен быть усилитель тока.
Габарит и вес пока особо не ограничен, однако цена Hi-End-a явно не приемлема

[mAxSpace]

Имеется ввиду возможность кратковременной (100-200мс) выдачи токов (указано амплитудное значение) на штатной нагрузке

Это маловероятно по причине того что нагрузка не способна обеспечить сопротивление для такого тока.
Либо усилитель нужно делать с повышеным напряжением питания, но он тогда долговременно сможет и 100 и 300ватт отдавать в нагрузку не напрягаясь.

---------- Добавлено в 18:20 ---------- Предыдущее сообщение в 18:19 ----------

т.е. ~3-5кВт в импульсе.

А зачем это сабу ?

---------- Добавлено в 18:22 ---------- Предыдущее сообщение в 18:20 ----------

По сабжу : если пиковая мощность нужна в нормальном режиме то видимо это будет усилитель с мощностью около 3квт, но кастрированный трансформатором (напряжение оставляем то-же, а мощность снижаем до 50ватт) и упрощением системы охлаждения.

[kryg]

Напоминаю - речь идет не о сабе, а о СОВСЕМ ДРУГОМ применении...
Разумеется напряжение питания >100В (2Ом*50А), просто блок питания и охлаждение можно рассчитать исходя из долговременной нагрузки <20 Вт, но иметь запас на импульс в 50А (раз в пятилетку - типа как автоусилкам довешивают емкость в 1-2 Фарады.
Кстати, а не пригодится ли в самом деле выходной трансформатор? - заодно и гальваноразвязку обеспечит.

[mAxSpace]

Offтопик:
.. а, вон чего, в теме написано что сабвуферного..

..

[.Ден.]

Срочно требуется разработать промышленный усилитель, подобный сабвуферному:
нагрузка до 2-3 Ом, долговременная мощность до 20 Вт, пиковый ток до 40-60А, полоса частот 10-2000 Гц (в принципе достаточно 10-500).
На входе - ЦИФРА.
Просьба сильно не пинать, но по моему это вписывается в класс D или сигму-дельту.
Есть несколько месяцев на разработку, с конкретными предложениями - велкам на е-мейл.

Подобная техника еще лет 10-12 назад выпускалась.Со встроенным ЦАП, связь- по оптике. Большинство штатных автомобильных усилителей так же устроены- с головного устройства сигнал по шине идет, а в усилителе- и процессор, и многоканальный ЦАП. ИМХО, дешевле на японской барахолке набрать готовых б/у изделий.
Кстати, интересен один момент- а громкость как собираетесь регулировать?

[Shurik]

Кстати, интересен один момент- а громкость как собираетесь регулировать?

Похоже, громкость здесь не нужна, как и сам звук. Студенту поручили разработать устройство, а "зубры" Веги пусть напрягут извилины.

[kryg]

Похоже, громкость здесь не нужна, как и сам звук. Студенту поручили разработать устройство, а "зубры" Веги пусть напрягут извилины.

Ай маладца, пачтишто угадал!!! Всё - правда, кроме студента

Уважаемые "зубры" Веги, прошу "напрячь извилины" и, собравшись с духом, ввязаться в разработку "ПРОМЫШЛЕННОГО(для реальной отечественной промышленности) усиля, ПОДОБНОГО(ИМХО) сабвуферному". Сразу могу предупредить, что полных аналогов не найдёте, а некоторые "зубры"(правда не с Веги) уже дали задний ход

Задачка не из легких, но и пряник будет не маленький

[mAxSpace]

kryg, слишком много загадочности и интриг, и совсем мало условий задачи.
В как буд-то секретное оружие разрабатываете - в одном КБ усилитель, в другом поляризатор, в третьем БП,...... в последнем прицел и систему навигации.
Все друг о друге ничего не знают и не знают чего они разрабатывают. в итоге

но и пряник будет не маленький

и гриб над Новой землёй.
... а пряник индивидуально разработчику или как всегда на славу отечественного труженика ?

[Костя Мусатов]

Offтопик:
Почему не хочется помогать таким заказчикам. Они не ценят труд разработчика. Ко мне подобные обращались, типа за 1-2 тыс $ разработай хороший усилитель. Это пренебрежение только подливает масло к деградации общества, ценны только уроды ворочащие безликими деньгами, а те, кто могут и делают - это мусор. Я таких посылал.

[dekko]

Костя Мусатов, +100

[a_lumnus]

Срочно требуется разработать промышленный усилитель, подобный сабвуферному:
нагрузка до 2-3 Ом, долговременная мощность до 20 Вт, пиковый ток до 40-60А, полоса частот 10-2000 Гц (в принципе достаточно 10-500).

Сумму за разработку озвучьте, пожалуйста. ЗДЕСЬ.

На входе - ЦИФРА.

Это как и что?
Какой характер у нагрузки?
Импеданс?
Спектр усиливаемого сигнала?
И вообще, где нормальное техническое задание -?

[Nikolay_Po]

kryg, если достаточен размах до +/-40В (со стабилизированным питанием до +/-47В), можно модульное включение 9шт TDA7293 в параллель. При таких скромных требованиях к полосе частот будет работать железно, только выход защитить диодами Шоттки на +/- питания, на случай индуктивной нагрузки и срабатывания защиты в микросхемах.

В качестве ЦАП можно использовать такую готовую штуку - работает от USB, есть вход I2S - все входы полностью гальванически развязанные, полоса частот от 0Гц. Можно купить в готовом виде

[Alex]

если достаточен размах до +/-40В (со стабилизированным питанием до +/-47В), можно модульное включение 9шт TDA7293 в параллель.

60 А * 2 ома = 120 вольт, т.е питание надо хотя бы 2х130, какая нафиг 7293 ???

Тут надобрать схему ШИМ усилителя на 3.6квт/2ома, а поскольку долговременая мощность нужна небольшая, то можно питать от менее мощного БП и не ставить больших (для класса-Д радиаторов на выходные транзисторы.
В зависимости от того, какая именно "цифра" на входе (SPDIF, I2S, PWM, etc.) - ставить перед ним соответствующий интерфейс.

P.S. Техзадание сильно не полное. так например не указан не толко типа "цифры", но и выходной ток указан невнятно - "40-60А" - это пиковый амплитудный или пиковый действющий? Я 3.6квт/2ома посчитал исходя из того что это пиковый амплитудный, что скорее всего.
Если же это пиковый действующий (маловероятно. но все может быть), то надо 7.2 квт

[Nikolay_Po]

Автор темы не уточнил характер нагрузки. Вполне вероятно, что такой ток - пусковой или тормозной и в эти моменты эквивалентное сопротивление нагрузки может быть мало, большое напряжение от усилителя не требуется. Предложил решение на базе TDA7293 как очевидное и проверенное для себя. А вот усилителей класса D не конструировал.

Если нагрузка индуктивная, с большой индуктивностью или просто с большой механической инерцией, для режимов "торможения", когда нагрузка отдаёт энергию в усилитель, для класса "D" придётся предусмотреть балласт, принимающий на себя энергию из нагрузки - или очень большие ёмкости в питании, или отдельное сопротивление, отбирающее, при необходимости, лишнюю энергию с фильтра питания, см. пояснение ниже.
В отличии от усилителя класса AB, усилитель в классе D не сможет рассеять энергию из нагрузки на своих активных элементах - энергия будет перекачиваться ключами и выходным дросселем в источник питания. Вероятен неконтролируемый рост напряжения питания, во избежание которого необходима повышенная ёмкость конденсаторов (способная принять запас энергии из "нагрузки") или управляемый балласт. Так я это вижу.

P.S. Перечитал внимательнее:

Разумеется напряжение питания >100В (2Ом*50А), просто блок питания и охлаждение можно рассчитать исходя из долговременной нагрузки <20 Вт, но иметь запас на импульс в 50А (раз в пятилетку - типа как автоусилкам довешивают емкость в 1-2 Фарады.

Питание более 100В, TDA7293 не подходят. Для таких мощностей - 6кВт только класс "D". Но с примечанием выше.

[kryg]

kryg, слишком много загадочности и интриг, и совсем мало условий задачи.
В как буд-то секретное оружие разрабатываете - в одном КБ усилитель, в другом поляризатор, в третьем БП,...... в последнем прицел и систему навигации.
Все друг о друге ничего не знают и не знают чего они разрабатывают. в итоге и гриб над Новой землёй.
... а пряник индивидуально разработчику или как всегда на славу отечественного труженика ?

Нет, уважаемый, это не военка.
Хотя разные части делают несколько подрядчиков - обычная практика (правда иногда получаются жигули).
А "на славу отечественного труженика" кажись лет 20 никто не работает

---------- Добавлено в 17:23 ---------- Предыдущее сообщение в 16:51 ----------

Тут надобрать схему ШИМ усилителя ...
P.S. Техзадание сильно не полное. так например не указан не толко типа "цифры", но и выходной ток указан невнятно - "40-60А" - это пиковый амплитудный или пиковый действющий? Я 3.6квт/2ома посчитал исходя из того что это пиковый амплитудный, что скорее всего.
Если же это пиковый действующий (маловероятно. но все может быть), то надо 7.2 квт

Вот это разговор!
Тип цифры - совсем не звуковой, возможный интерфейс - предмет обсуждения - надо не менее 6 Мб/с, гальваноразвязка и десятки метров.
"Пиковый действующий" ток - не менее 30А, в идеале - 50.
Нагрузка возможна от чисто активной 0,3 Ом до акт-индуктивной 1 Ом(в идеале до 3) с косинусом 0,8. Но она стабильна во времени (как нагрузили, так и годы висит). Допустимость КЗ выхода.
Самые критичные моменты (ИМХО) - гальваноразвязка выхода, минимальная задержка сигнала по времени, искажения/нелинейность <3% на максимуме тока, <0,3% на минимуме

---------- Добавлено в 17:57 ---------- Предыдущее сообщение в 17:23 ----------

Offтопик:
Почему не хочется помогать таким заказчикам. Они не ценят труд разработчика. Ко мне подобные обращались, типа за 1-2 тыс $ разработай хороший усилитель. Это пренебрежение только подливает масло к деградации общества, ценны только уроды ворочащие безликими деньгами, а те, кто могут и делают - это мусор. Я таких посылал.

Уважаемый Константин!
Пренебрежением тут и не пахнет. Кто может и РЕАЛЬНО делает - получает реальные деньги, а кто-то просто сидит на печи (ну еще есть Перельман
Сколько Вы желаете получить за данную разработку?
Большинство параметров озвучено, вывод из дискуссии - ничего заоблачного не требуется.

[IVX]

ну если десятки метров (до 50м), то я бы взял WiFi, тут вам и цифра, тут вам и развязка с промышленной помехоустойчивостью, да и недорого (для разового заказа).

[Nikolay_Po]

ну если десятки метров (до 50м), то я бы взял WiFi, тут вам и цифра, тут вам и развязка с промышленной помехоустойчивостью, да и недорого (для разового заказа).

Wi-Fi не пойдёт - не обеспечивает нужной надёжности - зависит от помех в эфире, включая работу посторонних точек доступа и клиентов. Кроме того, Wi-Fi не обеспечит нужной реальности времени - при полосе в единицы килогерц нужна задержка в десятые доли милисекунд, чтобы процессы регулирования с обратной связью (если есть) в принципе работали в такой полосе.

Как решение на физическом уровне предлагаю поинтересоваться интерфейсом TOSLINK - приёмники и передатчики доступны и просты в использовании. Видел точно такие как в аудио разъёмы и пластиковое оптоволокно в промышленных печатных машинах. На десятки метров работает.

Чтобы не гродить огород, предлагаю использовать на канальном уровне интерфейс S/PDIF - есть приёмники и передатчики S/PDIF, может даже и полные ЦАПы с этим интерфейсом - глубоко не копал.

[IVX]

Nikolay_Po, че-пу-ха, единственный косяк, это дальность до 50м и в прямой видимости.