Импульсный самоосциллирующий усилитель (soAmp) Oriel Indra

[Electrovoicer]

Индра - в ведической религии наиболее почитаемое божество, предводитель, царь богов, громовержец и устроитель мира. В правой руке бог обычно держал молнию, которой разил врагов или возрождал погибших в бою; он мчался по небу в колеснице, нередко отождествляемой с солнцем. Бросив вызов старому порядку, он стал ведущим божеством, более главным по сравнению с ведийским богом Варуной. Кроме того, считается, что Бог Индра низводит из облачных гор стремительные потоки дождя и, собирая их в особые вместилища, творит земные источники, ручьи и реки, умножает их воды, роет для них широкие русла и направляет их бег.
(с) Энциклопедия Мифологии



В связи с интересом участников форума к данной работе, решил завести отдельную тему вопросов и ответов. Постепенно буду наполнять.
История разработки моего усилителя начинается в 2009г, когда коллеги по клубу автозвука познакомили меня воочию с голландскими усилителями Hypex UcD, разработанными Бруно Путцей и попросили создать автомобильный БП для них. БП был разработан, результат не был абсолютно радостным. Эти великолепные по замыслу и реализации усилители проявили себя, как достаточно чувствительные к качеству источника питания, что затрудняло возможность их применения в автомобильных автозвуковых проектах. Начались поиски решения.

Что же такое импульсный самоосциллирующий усилитель (Self-Oscillating Amplifier), по ошибке часто называемый цифровым? Это такая топология усилителя, когда он, самовозбуждаясь, и используя ключевой режим работы выходного каскада, воспроизводит на выходе усиленный входной сигнал, представляющий собой проинтегрированную выходным LC-фильтром последовательность импульсов. Как правило, частота импульсов составляет около 350-700 кГц (для полнополосного усилителя), а ширина варьируется в соответствии с уровнем сигнала на входе.

А начиналось все вот с этого прототипа, который помог мне разобраться с базовым принципом работы и определить дальнейший путь...

25.06.12
Первый прототип на печатной плате


03.03.2013 Промежуточная версия, дискретная силовая часть, усилитель разделился на две платы.


10.06.2013 Промежуточная версия, эксперименты с выходным фильтром и модулятором


10.11.2013 Появились заказные индуктивности с высокой SRF (~30MHz)


15.12.2013 Собраны и отгружены заказчику первые три усилителя с усовершенствованной силовой платой. Система установлена в автомобиль премиум-класса взамен штатной 16ти-канальной системы Burmester

Что должно быть на выходе правильного импульсного усилителя. Синусоидальные остатки несущей без коммутационных ВЧ-помех, полоса 150МГц


Схема силовой части UcD_power_stage_B.PDF и модулятора UcD_Modulator_A2.PDF

25.03.14
Предсерийный вариант Oriel Indra

Спектр по аналоговому входу, 10 Ватт 4 Ома:


IMD 1 Ватт, 4 Ома


Серийные Indra Mono V2.1

[yoodog]

Я не Павел, но так же как и все посвященные очень пристально слежу за проектом и стараюсь помочь чем могу. Sanctus, первый образец был собран, протестирован и требует корректировки. Но факт остается, пилотные платы пришли, идет ручная сборка так как завод не имел возможности выполнить какой то из требуемых видов сборки.

Как вы понимаете, я это знаю в общих словах и не могу дать более точных ответов^__^ Сам жду с нетерпением, аж БП для них по спец заказу за 600 евро купил и Павлу отправил, дабы его протестить и вообще было от чего питать этих малышей когда проект будет в фазе тестирования.

---------- Сообщение добавлено 04:49 ---------- Предыдущее сообщение было 04:22 ----------

Гибридный регулятор громкости было бы супер - РГ Никитина далеки от идеала, более качественное решение было бы интересно, даже как отдельно стоящая плата, чего только стоит спрос на РГНы. Есть новости на этом фронте?

---------- Сообщение добавлено 07.07.2019 в 04:24 ---------- Предыдущее сообщение было 06.07.2019 в 04:49 ----------



Для всех следящих, 1 Апреля Был собран первый образец, без дыма и искр, но тот момент

2 Апреля при тестах были выявлены недочеты и стало понятно какие изменения нужно вносить - кто не понял, от 60 вольт искра пальнула не хилая, со слов Павла.

Так уж работа не стоит на месте, не грустите

---------- Сообщение добавлено 21:46 ---------- Предыдущее сообщение было 04:24 ----------

Потрясающая новость, сегодня переговорил с Павлом - проект подходит к завершению! Indra V3.0 ожидается уже ближайшее время
- В течение месяца будет открыт канал для пред-заказов
- на выбор будет балансным или цифровой вход!
- ценовая политика пока просчитывается, но предзаказы будут оформлся со скидкой 20%, а то и более, от розничной цены.
- Предзаказ будет ограничен, количество доступное для предзаказа будет выведено в ближайшие 2-3 недели, тогда же и будет запущена онлайн и оффлайн платформа для пред-заказов!
- Полная расчетная документация будет доступна на грядущем сайте, так же продублирована и в этой ветке.
- В ближайшее время появится иные информационные каналы для связи и слежения за проектом/пред-заказом
- В сентябре ожидается отправка усилителей в производство на завод в Европу, если все проверки проходят успешно, то первые отправки последуют уже в Октябре/Ноябре
- Поскольку процесс творческий и завязан на десяток поставщиков, я бы сразу был готов к задержке на месяц два XD

По мере поступления информации, если Павел сам не напишет, но расскажет мне лично, я обязательно поделюсь

[yoodog]

Вы сравните 1. Эффективность, размер, выходную мощность, тепло отдачу, требуемое охлаждение и все это против 3см на 10см усилителя с 97% эффективностью и качеством воспроизведения на уровне топового А или АБ класса. ) Не вижу аргументов удалится, хоть жену и задолбал мой автозвук хахаха))


К стати новая версия уже 250ватт и с еще более интересными характеристиками. будет версия и с 600 Ватт к стати (теоретический придел номинала 800ватт) !

---------- Сообщение добавлено 00:31 ---------- Предыдущее сообщение было 00:10 ----------



---------- Сообщение добавлено 00:35 ---------- Предыдущее сообщение было 00:31 ----------

Дизайн корпусе сформирован и находиться в финальной стадии доработок под производство. Indra - означает синий сапфир, от сюда и цвет будет глубокий синий.

Интересный потайной крепеж - соединитель. Крепежный элемент получается спрятан под усилителями на Bewith решение схоже но лучше чем банальный уголок еще и не в цвет хехе

[Kiril]

Не подскажете, где можно оформит предзаказ, мы бы хотели использовать для проекта, но хотелось бы понимать все таки 250-300е за усь или будет больше? Ну и есть ли есть какая то дополнительная информация по БП от 12в было бы интересно, ооочень!

Кирил

[yoodog]

Не подскажете, где можно оформит предзаказ, мы бы хотели использовать для проекта, но хотелось бы понимать все таки 250-300е за усь или будет больше? Ну и есть ли есть какая то дополнительная информация по БП от 12в было бы интересно, ооочень!

Кирил

Добрый вечер,
Отписался в личку. Пред продажи открываются уже в ближайшее время, через пару недель

[AntonP]

Добрый вечер, нуб в усилителестроении.
Будет ли опция изготовления усилителей на базе этих модулей для домашнего использования?
Интересует 8-канальный усилитель с мощностью на канал от 500Вт на 8ом.
В чем кардинальное отличие от Hypex NC500 OEM?
Прочитал что в планах есть цифровое подключение - это действительно так?

[ВаСыЛь]

От 500 Вт на 8??? Для дома,????

[AntonP]

Для дома, акустика BW CT8 LR, СС (биамп) и два саба CT8 SW.
Естественно, на максимальной мощности использоваться не будет ))
И с цифровым входом - просьба рассказать поподробнее или дать контакт с кем можно обсудить сей вопрос.
В идеале подключение через DB25 к процессору

[Electrovoicer]

С Новым Годом, уважаемые читатели!
С радостью представляю свой затянувшийся труд - переосмысленное продолжение Indra, теперь на галлий-нитридных транзисторах и несущей частоте до 2МГц. Встречайте RevoGaN 800.
В этот раз вернулся к блочной концепции, правильное использование полных возможностей галлий-нитридной элементной базы потребовало сравнительно большой НИОКР, поддержанной, благо, одним из заказчиков. Был решен ряд вопросов, связанных с эффективным теплоотводом, низкоиндуктивными путями возврата токов, миниатюрностью, надежностью. Осуществлялся длительный отбор специального теплопроводного компаунда с керамическим наполнителем и технологии заливки модуля. На свет родился комплект из силового модуля со встроенной системой защиты (на основе микросхемы ПЛИС) и диагностики и нового дифференциального дросселя на высокочастотном современном феррите. Данный комплект будет использоваться в некой серийной аппаратуре с высокими требованиями к надежности и КПД.
На основе модуля легко построить простой усилитель с однополярным питанием и выходной мощностью на синусе до 800 Ватт и искажениями менее 0.01%, а при использовании сложной петли обратной связи, с дополнительным интегратором, на мощностях до 500 Ватт, получить рекордно низкие искажения, не доступные для кремниевой элементной базы - deadtime на уровне 3-5нс (sic!). Размеры корпуса модуля из опытной партии составляют 40х23х8.5мм На мощностях до 250 Ватт модуль не потребует дополнительного теплоотвода.
Герметизированный модуль содержит полномостовой силовой каскад с питающим напряжением до 85В, с выходным током до 30А, системой защиты от перегрузки, перегрева, падения входной частоты, ограничения индекса модуляции. По шине I2C, при желании,можно считать текущие значения напряжений, токов, температуры. КПД модуля на полной мощности, на частоте 1МГц, не ниже 98%, без учета потерь в дросселе. В коллективе обсуждается будущая продуктовая линейка, в расчете на различные задачи. О появлении в свободном доступе документации, рекомендаций по применению, кита, модулей на складе объявлю дополнительно.



P.S. Проклял всё на свете, пока собственноручно собирал первый опытный экземпляр. Старею ))

[ditter]

это все прекрасно, только как заявленное

с выходным током до 30А

соотносится с разьемами на картинках ?

[sousmanster]

Отличная работа!
Дроссель на обратной стороне, или это только выходной каскад?

[Electrovoicer]

соотносится с разьемами на картинках ?

вполне соотносится, поверьте. модуль впаивается в базовую плату

---------- Сообщение добавлено 11:23 ---------- Предыдущее сообщение было 11:21 ----------

Дроссель на обратной стороне, или это только выходной каскад?

Нет, дроссель отдельно, и будет стоять на базовой плате. Считайте, что этот модуль - это сильно улучшенная замена TAS5352 и подобных

[A.B.ANTONOV]

Просто супер!!!

это сильно улучшенная замена TAS5352 и подобных

Уже хочется попробовать.

[sousmanster]

Ориентировочную цену в личку озвучте, пжст.

[A.B.ANTONOV]

Ориентировочную цену в личку озвучте, пжст.

Присоединяюсь.

[DrModd]

На основе модуля легко построить простой усилитель с однополярным питанием и выходной мощностью на синусе до 800 Ватт и искажениями менее 0.01%, а при использовании сложной петли обратной связи, с дополнительным интегратором, на мощностях до 500 Ватт, получить рекордно низкие искажения, не доступные для кремниевой элементной базы - deadtime на уровне 3-5нс (sic!).

То есть, это пока теоритические выкладки? Собственно готового усилителя еще пока нет?
А в общем прикручиваем к этому модулю компаратор, и получаем чтото вроде nCore?

---------- Сообщение добавлено 17:40 ---------- Предыдущее сообщение было 17:37 ----------

и нового дифференциального дросселя на высокочастотном современном феррите

Покажите?

[eclipsevl]

Ориентировочную цену в личку озвучте, пжст.

И мне, пожалуйста.

[Electrovoicer]

А в общем прикручиваем к этому модулю компаратор, и получаем чтото вроде nCore?

Всё верно.

---------- Сообщение добавлено 18:49 ---------- Предыдущее сообщение было 18:46 ----------

И мне, пожалуйста.

Цена будет реально доступная, обещаю, потому что производиться будет сотнями.

---------- Сообщение добавлено 18:51 ---------- Предыдущее сообщение было 18:49 ----------

Покажите?

Всему своё время. Образцы нового дросселя едут сейчас с завода. Со старым уже попробовал, всё отлично.

---------- Сообщение добавлено 18:57 ---------- Предыдущее сообщение было 18:51 ----------

То есть, это пока теоритические выкладки?

Что именно? Deadtime я уже реально наблюдаю в районе 3-4нс, это в 10 раз меньше, чем может быть на кремниевых мосфетах схожей мощности в типовых случаях.
Вообще, 20МГц это вполне реальная частота переключения для этого модуля, только что возрастут коммутационные потери и придется охлаждать модуль. А это значит, можно вообще попробовать однобитный поток на вход подавать

[лысый]

Electrovoicer, вы называете "новый дифференциальный дроссель" случаем не что-то типа этого?

[Electrovoicer]

Electrovoicer, вы называете "новый дифференциальный дроссель" случаем не что-то типа этого?

неа, просто есть "старый", на N87, а есть новый, на другом феррите, с расчетом на работу на 1.5-2МГц

[лысый]

Цена будет реально доступная, обещаю, потому что производиться будет сотнями.

Такая суровая конструкция для самодельщиков вряд ли представляет интерес, а вот снижению цены она явно не способствует.

---------- Сообщение добавлено 19:33 ---------- Предыдущее сообщение было 19:30 ----------

неа, просто есть "старый", на N87, а есть новый, на другом феррите, с расчетом на работу на 1.5-2МГц

А почему "дифференциальный"?