Class D.TDA8950. Начало.

[Amp.CD.50]

Приветствую всех. Решил собрать усилитель класса Д, подкупили два пункта:
1)Мощность
2)Маленькое тепловыделение.
После приступил к созданию, сделал печатную согласно элементам по даташиту

Скрытый текст

http://www.google.ru/url?sa=t&rct=j&...kFVwF_TivoDUUQ

[свернуть]

(т.е рекомендации по номиналам в зависимости от нагрузки на выходе. т.е 4 Ом).
Проблемы начались при пусконаладке. Итак проблемы
1)Запускалась микросхема от лабораторного источника питания MATRIX MPS-3005L-3, при питании ±18 вольт микросхема работает нормально, сигнал подавал с MP3 плеера Samsung YP-U5, колонки автомобильные "лодочки" какие то саундмаксы. При увеличении напряжения питания свыше ±20 вольт, начинаются "провалы" в звуке, при возвращении 18 вольт, работает как ни в чем не бывало.
2)Второй момент это потребляемый ток во включенном состоянии, но без источника сигнала, при отсутствии нагрузки на выходе(колонок), ток потребления в обеих плечах одинаковый 70 мА, если подключить колонки к выходам то ток на одном плече 80 мА, на другом плече 30 мА, это какая то особенность этого класса или что то криво cпаяно?
Сильно не пинайте, пытаюсь объяснить что вижу, не всегда корректно получается) Заранее спасибо. Если нужна будет печатка, выложу, пока не имею возможности т.к на работе)

[Amp.CD.50]

Итак, я жив, чего нельзя сказать о микросхеме. 4 солдат пал в битве. Причем, скотина, умер как будто его усыпили темной ночью. Вообщем намотал на двух колечках желто белых дроссели один 23.8 мкГн, другой 22,3 мкГн. вполне хорошо себя вели, держались молодцом, после пару треков, стали тепленькие, тогда как предыдущие на одном кольце к этому моменту, уже были белого цвета) Но вот беда, включил усилитель в штатном режиме, подал 5 вольт, включил трек, все нормально, все холодное потому что ещё не гонял толком, но после 30 секунд микруха просто отключилась, без взрыва, без вспышек, просто звук исчез и все, ничего не помогает, все резисторы перепроверил по питанию, конденсаторы целые, не работает и все тут(( но главное что, теперь с дросселями проблема ушла, у меня в запасе ещё есть, так что на 2 таких усилителя хватит, да и не греется до белого каления впредь.
Кстати, впаял ещё конденсаторы по питанию на 4700 мкф 50В, шумы ушли, даже когда на минимальной громкости, звук чистенький, так что осталось доработать плату, перепроверить, ещё раз доработать и только потом на погонялки. Микрух и так осталось кот плакал(

[Amp.CD.50]

ФУХ) Всем привет, здравия и благополучия. За недельку плата немного претерпела изменения, надеюсь, не в худшую сторону. Были добавлены ещё одни конденсаторы большей емкости, старые, которые идут по даташиту, оставлены, их я не трогал. Изменился чертеж дросселя исходя из размера кольца и то что их 2, добавлены переходные отверстия для соединения земляных полигонов что с одной, что с другой стороны, так что земля едина для обоих сторон. Теперь как обычно, выкладываю схему в одной картинке и архив с платой в формате Sprint Layout 5.0. Ещё раз ОГРОМНОЕ СПАСИБО Nikolay_Po и Андрюхе(тов. по раб.) за то что не покидали меня во всей истории развития платы для данного проекта, без подсказок и нюансов бросил бы проект, как это было уже не раз с другими(
Итак:
1)Слои М1 и М2 без наложения друг на друга

Скрытый текст

[свернуть]

2)Слои М1 и М2 C наложением друг на друга

Скрытый текст

[свернуть]

3)Плата в архиве, не бойтесь)
89503.rar
Жду комментов, отзывов, подзатыльников и прочие пути исправления от знатоков. Всем

[Nikolay_Po]

Конденсаторы с полюсов питания на землю, те, что правее снаббера, не 220пФ ведь? Они должны быть хотя бы по 10нФ, чтобы питание у снаббера не "шумело". А лучше по 100нФ.
Конденсаторы по 100нФ на шине питания сверху микросхемы заземлены на крылышки земляного полигона. Я бы между земляными концами этих конденсаторов дополнительно перемычку сделал. Там полигон пересекается трассой для снаббера и левый полигончик земли оказывается заземлён слабо - всего двумя точками. Лучше его заземлить ещё и перемычкой через трассу. Переходное отверстие не сделать, так как под этим местом нет земляного полигона на противоположной стороне.

---------- Добавлено в 23:21 ---------- Предыдущее сообщение в 23:15 ----------

Конденсаторы 100нФ в "цобелях" на выходе, после дросселей, лучше поставить тоже плёночные. Такие маленькие по размеру ёмкости будут нелинейны при напряжениях в единицы и до десятков Вольт, поэтому могут подпортить воспроизведение верхних частот. Их обязательно на плёнку заменить, не ниже 63В номинальным напряжением. И резистор 22Ом лучше по-больше мощностью. Вдруг захотите проверить полную амплитуду на 20кГц? На резисторе 22Ом тогда будет до 1.7Вт мощности. Нужно бы покрупнее, чтобы дым не пошёл во время тестирования.

---------- Добавлено в 23:27 ---------- Предыдущее сообщение в 23:21 ----------

И вообще, совет на будущее: когда Вам попадается маленький компонент с нужным номиналом (ёмкость, индуктивность, иногда и сопротивление) и кажется: "Как замечательно! Он такой маленький и так хорошо поместиться на плате!" - ищите подвох. Если Вы не видели таких компонентов на платах профессиональных разработчиков, то это значит, что такие маленькие компоненты сюда просто не подходят. В пример приведу Ваши неудачи с дросселями и попытку применения слишком маленьких для задачи SMD-конденсаторов.
Часто бывает, что компоненты а) не держат необходимую реактивную мощность, то есть, не выдерживают переменный ток нужной величины, при этом проходя по параметрам, включая напряжения. б) Выдерживают напряжения и токи, но работая на пределе, не обеспечивают нужной линейности. Так, недорогие SMD-конденсаторы с диэлектриком хуже X7R, да и последние - тоже, плохо работают на переменном напряжении. Для них фильтрация постоянного питания - самое то. А вот для переменного напряжение, что в сигнальных цепях, что в цепях выхода УМ диэлектрики с большой электрической постоянной (сегнетоэлектрики, вроде) не подходят из-за нелинейности.

---------- Добавлено в 23:30 ---------- Предыдущее сообщение в 23:27 ----------

Выходные разъёмы лучше переместите ближе к центру, так, чтобы земля разъёма была ближе к земле большой плёночной ёмкости выходного фильтра. Землю "цобеля" так же разместите ближе к земле выхода.

[Amp.CD.50]

Извините что так долго не было, изгонял ирода из себя, в общем говорить чрезмерно не буду просто выложу что получилось:
1)Рисунки платы:

Без наложения слоев

[свернуть]

С наложением

[свернуть]

2)Архив
89504.rar

[sael83]

2)Архив
89504.rar

Рядом с кнопкой "Покрытие свободных участков платы слоем металла, есть кнопка "Удаление участков металлизации", тогда не нужно будет делать дорожки с нулевой толщиной и зазором 2.4 мм.

[Amp.CD.50]

Рядом с кнопкой "Покрытие свободных участков платы слоем металла, есть кнопка "Удаление участков металлизации", тогда не нужно будет делать дорожки с нулевой толщиной и зазором 2.4 мм.

Спасибо за подсказку, а то до этого момента не приходилось делать двусторонки и металлизацию поэтому делал таким вот методом)

[Amp.CD.50]

Ну так что, добро даете? Как говорится без старшого не начну)

[Nikolay_Po]

Мостик между правой и левой частями земли на "синем" слое, вверху, под снаббером напаяете вручную? А то земли в верхней части платы (по рисунку) не замкнуты, при этом снабберы заземляются на одну сторону. Получится радиопередатчик с антенной в виде земляной "бабочки" из правой и левой части земляного полигона. На "коричневом" слое есть перемычечка, но она тонковата. Поэтому лучше допаять или разместить большую SMD-перемычку "0" в этом месте.
Маленькие электролитические конденсаторы никак нельзя поставить вертикально? Дело в том, что когда они лежат на боку, импеданс выводов резко увеличивается, это выдно даже на RLC-измерителе. Или они будут мешать затяжке винтов крепления микросхемы?
Конденсаторы, что после выходных дросселей, сдвиньте ближе к центру. Нужно чтобы их земли были по-ближе к землям маленьких электролитических конденсаторов. Но не слишком вплотную к входным разъёмам - чтобы перемычки земли между выводами входов и ёмкостями фильтров выхода оставались.
Если поставить маленькие электролиты вертикально, к ним придвинуть развёрнутые конденсаторы выходных фильтров, а по краям от конденсаторов выходных фильтров разместить цепи Бушеро (Цобеля), то дроссели можно будет поставить вертикально (по рисункам) и сузить плату.

[Amp.CD.50]

По поводу размещения вертикально. я плату разводил таким образом чтобы можно было запаять выводы и той и с другой стороны, т.к металлизации отверстий не планируется и ещё не хотел ставить вертикально из-за того, что планируют делать небольшой высоты корпус, но мелкие можно поставить, а вот большие тогда уже точно будут мешать затяжке винтов. То множество переходных отверстий я планировал впаять в них медный провод сечением 1 мм, или их будет недостаточно для верхней части? Т.е синий слой будет соединятся через коричневый в верхней части; рядом с 4-ым выводом есть переходное с синего слоя на коричневый, т.е получается земляной полигон коричневого будет соединять как мост два огрызка синего, или этого недостаточно?
И ничего ли нет страшного в том размещении выводов на динамик? Просто по другому ближе я не сообразил как поставить и решил сделать такую длинную дорогу через всю плату.

[Nikolay_Po]

По поводу размещения вертикально. я плату разводил таким образом чтобы можно было запаять выводы и той и с другой стороны, т.к металлизации отверстий не планируется и ещё не хотел ставить вертикально из-за того, что планируют делать небольшой высоты корпус, но мелкие можно поставить, а вот большие тогда уже точно будут мешать затяжке винтов.

Или оставляйте на боку, как есть, или попробуйте земляное отверстие делать шире, а в него - пустотелую заклёпку-пистон или просто кусочек провода, загнутый на обоих сторонах платы. Так можно сымитировать металлизацию. Большие конденсаторы оставляйте как есть, лёжа.

То множество переходных отверстий я планировал впаять в них медный провод сечением 1 мм, или их будет недостаточно для верхней части?

Количество отверстий нормальное. Дело не в плохом соединении верха с низом, а в другом.

Т.е синий слой будет соединятся через коричневый в верхней части; рядом с 4-ым выводом есть переходное с синего слоя на коричневый, т.е получается земляной полигон коричневого будет соединять как мост два огрызка синего, или этого недостаточно?

На самой микросхеме и выше неё оба земляных полигона разрезаны, несмотря на переходные отверстия. Вверху на обоих слоях вижу перемычки, но они тонковаты. Начиная примерно от уровня входных разъёмов по рисунку и выше, левая и правая стороны земляных полигонов обоих слоёв не соединены друг с другом до самого верха. Там, где на синем слое у Вас идёт ответвление от питания выводов 8 и 16 к снабберу, эту дорожу перекрыть бы мостиком, соединяющим левую и правую часть земли дополнительно. Как вариант, мостиком можно пустить питание от выводов 8 и 16 к снабберу, восстановив связь левой и правой стороны синего полигона.

И ничего ли нет страшного в том размещении выводов на динамик? Просто по другому ближе я не сообразил как поставить и решил сделать такую длинную дорогу через всю плату.

Если под трассами на динамики сплошная земля - ничего страшного. Но плохо то, что земли динамиков далеко от микросхемы и пути токов динамиков по земле будут пересекаться с токами питания. Лучше попробуйте разъёмы, если они не под винт, поставить по краям от маленьких электролитов. Лучше, чтобы земли динамиков были поближе к земле микросхемы - к маленьким электролитам.

[Nikolay_Po]

Про выходные разъёмы. С точки зрения токов акустических систем, полагаю, лучше будет такое размещение разъёма, см. вложение, левую сторону.
89504ex.zip
Если поставить маленький электролит вертикально, получится чуть свободнее для самого разъёма. Иначе будет неудобно или невозможно подключать-отключать проводку.

[Amp.CD.50]

Итак, поставил на ноги мелкие кондерчики, переставил дроссели, правда ощутимо плата не уменьшилась, лишь на 5 мм) Но все равно размер стал округленным 80х100 мм, вместо 105. Выходные резъемы вернулись к середине платы, конденсаторы стоят в линию. Как итог выкладываю снова рисунки и архив с платой.
1)Рисунки

Наложение

[свернуть]

Без наложения

[свернуть]

2)Архив
89504.rar

Спасибо огромное за поддержку!

[Nikolay_Po]

Под большими конденсаторами не нужно столько переходных отверстий в тех частях платы, где ничего нет. Можно добавть переходных отверстий на центральнцю синюю землю. В общем, переходные отверстия между земляными слоями лучше делать преимущественно вдоль разрыва слоя, вдоль проводника, который этот слой разрывает, по обе стороны этого проводника.
Всё, на большее моих знаний и опыта не хватает. Больше советов дать не могу. Будь на Вашем месте - делал бы так. Но имейте ввиду, на входных разъёмах нет специального земляного контакта, входы "плавающие" и высокоимпедансные. Поэтому до соединения земли усилителя с землёй источника сигнала, входные разъёмы не подключайте. По этой же причине нельзя выводить входы платы напрямую на внешние входные разъёмы - нужны элементы, защищающие входы от разрядов статического электричества.

[Amp.CD.50]

Спасибо за помощь на протяжении полугода, что отзывались и помогали как могли, в общем не передать словами мою благодарность. И радует что все ещё можно ждать помощи от людей, которых ты не знаешь и не разу не видел.
Ну это была лирика, но тему пока не прикрывайте, соберу плату, подключу а там уже будут новые проблемы и соответственно, новые вопросы по их устранению)
По поводу входных контактов планирую ещё сделать предусилитель, иначе не выйти на отметку в 100 Ватт. Также добавится схемка выбора режимов работы усилителя которая по даташиту. Но это планы, нужно сначала усилитель собрать и питающую часть, а потом это потом)
Ещё раз спасибо за хелпарий на протяжении такого длительного времени!

[Pinus]

Господа!Подскажите-попалась на ремонт активная колонка Trump TH12A, в ней усилитель НЧ собран как раз на этой микросхеме в корпусе TH.Неисправность проявляется в запирании усилителя при больших уровнях сигнала(около 25% от максимума).С блоком питания всё нормально, усилитель СЧ\ВЧ работает нормально. Замена электролитов слегка подняла порог "запирания"(чисто субъективно). Искать в цепях ModeControl ? Что посоветуете?

[Nikolay_Po]

Искать обрывы проводов. Как питающих, так и земляных. Земляных и сигнальных, и силовых. Если есть переходные отверстия между сторонами платы на силовых дорожках с переходом тока с одной стороны платы на другую, эти отверстия пропаять, запаяв в них по кусочку медной жилки. С хорошим, не активным, флюсом пропаять выводы компонентов, включая микросхему. Промыть плату в спирте.
Внимательно посмотреть на керамические блокировочные ёмкости по питанию и в снабберах. При малейших подозрениях выпаять и проверить.
Смотреть работу усилителя осциллографом с щупом 1:10.

[Amp.CD.50]

Время идет и с моего последнего визита прошло уже чуть ли не полгода. За это время сделано толком ничего(. Только недавно опять чувства вернулись и сварганил плату, криво, косо, но первая двусторонка была готова, пока напаял мелочь, т.к больше половины спрячется под брюхом микросхемы, и протянул землю по плате, использовал проволоку мм-0,2 как ниткой сшивал два слоя по точкам и залил припоем. Пока все, загадывать ничего не буду, т.к желание проявляется спонтанно) Всем спасибо.

Скрытый текст

[свернуть]

[Amp.CD.50]

Приступил к ПНР и уже результат! Спалил микруху, спустя две штуки я понял из за чего они мило впадают в кому(наверно не точно!). Нужна небольшая задержка по включению на вывод Mode, если пускать разом и питание мксх и питания на ногу, она не включится, увы уже никогда. Звук по прежнему мерзкий, нужно подлатать пайку и собрать предусь, а то так и буду джеком цифру мучать. Пока все. Ах да, под резисторы нужно немного больше места, и на дроссели намотать проводом 1 мм, ибо 0,75 радости по теплу не приносит. Пока что так.
ЗЫ:

Скорпи следит за полем битвы за звук и качество!

[свернуть]

[Amp.CD.50]

Кто сможет подскажите, в этой теме(https://forum.vegalab.ru/showthread....1%81-D-TDA8920) говорилось про феррит RM8, его использовали для выходных дросселей, нашел на одной сайте вот такой http://www.zip-2002.ru/?z=grey&i=139&p=623&id=89898. Если использовать его в качестве основы, он подойдет для высоких частот?

[Amp.CD.50]

Прошло две недели насобирал информацию по ферритам, где их взять и какой материал все таки использовать, и перерисовал плату в Altiume, попробую китайцев с seeedstudio Кстати когда перерисовывал, увидел что на схеме в лейауте был утерян резистор Rvdda на 10 Ом и напряжения напрямую поступало на ногу 20, так что если вдруг были смельчаки которые скачивали архив будьте осторожны!
Вот такая плата вышла:

Скрытый текст

[свернуть]

Кто ещё не перешёл на альтиум советую перейти, тот же пи кад и рисуя печатную плату не ошибетесь точно)