Автомобильный самоосциллирующий высококачественный стерео усилитель 2х100Вт

[sousmanster]

Развитие схемы началось в ветке "усилители класса D".
В основе модулятора - UCD ОС с дополнительным "интегратором".
Параметры последней версии с ОУ AD823.
С/Ш на 5 Вт, дБа: 105 RMAA
THD+N@1W,дБ:-97
Выходная мощность на 4 Ом, при КНИ 0,1%, 14,2В питания,КТ пн=2.2(31В),Вт: 80 DSSF
КНИ на 10% мощности, %: 0,0008% DSSF
ИНИ 19к, 20к, 4 к 1, на 7Вт, 4 Ом,не более,%: 0,0009% spectraplus
Диапазон воспроизводимых частот по уровню -3дБ, Гц-кГц: 5-45 модел.
Подавление соседнего канала, не менее, дБ: 68
Потребляемая мощность без сигнала, при 12,6В, Вт: 5,2
Частота преобразователя источника питания, кГц: 65
Частота несущей УМ, кГц: 510+/-25
Остаток несущей на выходе, мВ скз: 80
Постоянное напряжение на выходе макс+/-, мВ скз: 15.
Максимальное напряжение на выходе, Вамп (скз):28(20)
Минимальная частота при самых неблагоприятных условиях в клиппе, кГц:210

График КНИ от мощности снят в режиме ASIO в положении регуляторов 100%. Ку усилителя 16,4 раза, максимальное напряжение источника 2,08 Вскз.
0дБ=34Вскз(без учета ограничения)=298Вт на 3,9 Ом.
Для измерений использовалась внешняя USB карта E-MU0204, сопротивление 3,9Ом, делитель 1к10, ,пассивный RC фильтр 1k2 2n2 1k2 820p 1k2 820p 1k2 на NPO конденсаторах.

Текущие версии ПП:
Принципиальная схема 1.57.
Main 1.47
PWM DRV 1.21
MDR 3.3

Устройство по схеме двойного моно с общим трансформатором питания и гальванической развязкой между землями УМ и ИП. В БП реализована защита от сверхтоков (считывание тока с переходов транзисторов ПН)В УМ штатные защиты IRS20957.Кроме того полноценно реализован режим STBY по сигналу от магнитолы.
С версии схемы 1.57 реализована защита от постоянного напряжения на выходе каждого канала и защита от чрезмерного падения частоты осцилляции.

Текущая стоимость запчастей на комплект стерео усилителя около 65 у.е. включая корпус, но без учета ПП и пересылки.
Корпус доступен по Украине с "Космодрома" по цене 250грн.

Субъективное: на усилителе отчетливо слышны огрехи источника(если они есть), разница между примененными ОУ. Характер проявляется особо с хорошим ЦАП. Прекрасная локализация КИЗ.

03/04/15 Привел файл платы и файл схемы в соответствие. Добавил перечень компонентов. Ошибки в обозначениях могут быть, но платы 100% рабочие.
13/04/15 Внесены изменения в номиналы схемы защиты УМ. Настройка на 14А при 20С. В перечень пока изменения не внесены.
22/04/15 Исправлена мелкая ошибка на основной плате (С67)
14/05/15 внес изменение в схему включения диода VD1 на плате управления ПН (PWR DRV) и номинал резистора R2.
20/06/15 Исправлена ошибка в полярности диода VD10 в плате прошлой версии, в новой он обозначен как VD9. Удален диод VD1. Внесены незначительные изменения в трассировку ПП. Новые версии схема 1.55, основная плата 1.45, управление питанием 1.20, модулятор 3.28.
07/07/15 Изменена схема ограничения модулятора. Некоторые элементы принципиальной схемы. Новые версии схема 1.56, основная плата 1.46, управление питанием 1.20, модулятор 3.3.
08/11/15 Добавлена защита от постоянного напряжения на выходе, изменены номиналы на плате модуляторов, изменен КТР трансформатора до 2х2,5
19/03/16 Изменены номиналы некоторых деталей, убрана сквозная нумерация. Увеличен КТР трансформатора до 1к3, добавлены обмотки и выпрямители для питания модуляторов, снижена индуктивность фильтрующих дросселей в ПН, увелично время мягкого старта, увеличен рабочий цикл ПН. Версии схем выложены https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2188406. Старую схему из шапки не убираю пока. Версии схемы 1_58, плат : основной 1_48, модулятора 1_32, управления питанием 1_22.


Перечень компонентов временно недоступен.


Изучается интерес к изготовлению заводских ПП. Отписывайтесь в личку, или тут. Проект открытый.
Сами платы вполне можно изготовить в домашних условиях.


Осциллограммы.
Ограничение. Так-как ИБП в питании был слабый, то снизил напряжение.
Шум на шине питания на мощности около 7Вт. Осциллограф 100МГц. (на ножках транзистора)
Тоже
Пульсации питания модулятора (+12В) на мощности 25Вт
Сигнал на входе "интегратора", ХХ.
Вход IRS20957 (прямо на ножках микросхемы)

Схема модулятора 3_32 https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=70258&p=2155875&viewfull=1#post2155875

Платы можно приобрести тут:https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=73930
---------- Сообщение добавлено 14.49 ---------- Предыдущее сообщение было 14.14 ----------
14.49 ----------

[Traktorist3d]

sousmanster, симпатичная штука. Юра, гейны будут отдельные на канал?

[sousmanster]

Спасибо!
Гейн будет совмещенный, +/-6дБ.

[Traktorist3d]

Эхх, для сведения отдельные конечно лучше бы гейны...

[VYACHESLAV_N]

Да не очень и отличается. А удобство в разы больше. Единственное, 3Д модели надо некоторые самому искать и подключать, но это не проблема, в интернете их много.
Вложение 286340

В Альтиуме надо рисовать. В Альтиуме! ВСЕ есть и футринты и 3-D.



И open-source выкладывать!

[20957]

VYACHESLAV_N, Симпатично, но везде длинные дороги получаются, не нужен очень большой охладитель для 3251.

[VYACHESLAV_N]

Это только начало. Скорее всего по одному большому электролиту уберу станет меньше.

[LampCos]

Всем, привет.
В общем последний из могикан теперь мой.
Точнее последний автоусь Юры у меня дома. Сегодня подключил и сравнил с домашним Деноном и Самодельным Валдаем.
Акустика - Кэнтон, источник Денон на рсм1702. РГ - никитинский от Максима.
Тракт - полный директ.
Последние два я уже заслушал, включил сразу Юрин.
Включил - немного охренел, вообще другой звук. Середина вылезла к центру комнаты, а вот высокие почему то остались на уровне акустики.
Прошли 5 минут. Мозг очень быстро подстроился под новый звук и через еще 5 минут уже воспринимался как есть.
Послушал штук 10 определенных композиций.
Выводы следующие.
Очень хороший контроль баса (Денон и Валдай отдыхают и нервно курят), на некоторых треках я тАкие нюансы расслышал в басах, которые только в наушниках были четко слышны.
СЧ уже воспринимались как должные.
Много воздуха, отличное разделение, даже немного больше чем у моего денона. С валдаем сложно - потому как он там вообще полное двойное моно, поэтому не отличишь.
Решил прибить Юрин усь классикой. Хрен там - контрабас, виолончель и прочие струнные - шикарно.
А вот к скрипкам вопросик.
К фортепиано тоже, точнее к высоким сибилянтам.
Послушал еще несколько треков на предмет ВЧ.
Вообще странное ощущение. С одной стороны - они есть они прозрачны, точны, воздушны.
Но с другой стороны - не то, что дискомфорт, но как то не то, к чему привык. Вроде и не резкие, но на фоне динамики на СЧ как то немного теряются.
В общем по ВЧ пока не могу сформулировать конкретно, что не так.
Потом начал перетыкивать именно денон/автоусь чтоб понять что не так с ВЧ.
Пока ощущение, что Денон/валдай ВЧ как бы немного смягчают, но при этом нет каши, а Юрин пытается их как бы скрыть за СЧ.

В общем пока как то так.
НО, Юрин усилок брался именно под работу на миды в авто, я этого не скрываю, и Юра об этом знает.
Но с ним тоже соглашусь,что неискушенному уху этот усилок на полную полосу сыграет ох как много лучше всяких там мистери и прочих усей за анлогичную цену.

Юре еще раз спасибо - этот усь именно то, что я искал на миды: компактен и хорош

[sousmanster]

Спасибо за отзыв, это ох как приятно!
Усилитель немного выпячивает вокал, рок звучит очень заманчиво.
Я очень рад, что девайс оказался не плохим

[mixa24]

Отлично! Значит не наврал я С хорошим питанием домой не стыдно его ставить

[sousmanster]

Сейчас прорабатывается схема автомобильных усилителей на TAS5162.
Если не вылезет технических трудностей, то мы его за полгода доведем до предсерийного образца.
Хочется сделать максимально современный девайс.
По питанию буст конвертер с синхронным "выпрямителем" на 300-400кГц, стабилизация естественно.
Вопрос по применению ПЛИС для ограничения частоты сейчас решается , я надеюсь, что обойдется без нее, есть мысль как сделать ограничитель на базе модулятора.
Ожидаю линейность выходного каскада на уровне 0,2%, и петлевое усиление не менее 55дБ, частоту осцмляции около 750к
Будет обеспечиваться работа в 2Ом нагрузку.

[ostashv-evgeniyy]

Вопрос по ПЛИС уже решён
Михаилу не составит труда решить эту задачу.
Заодно и автоматику на той же плисине можно разрулить.

---------- Сообщение добавлено 11:37 ---------- Предыдущее сообщение было 11:20 ----------

Отлично! Значит не наврал я С хорошим питанием домой не стыдно его ставить

Юра готовит резонансный AC/DC для 220 вольтовой версии его уся. Сам жду его БП. Буду от них запитывать домашнюю версию своего АБшника.

[mixa24]

Становится все интереснее...)

[Dimonis]

Юра готовит резонансный AC/DC для 220 вольтовой версии его уся. Сам жду его БП. Буду от них запитывать домашнюю версию своего АБшника.

DC/DC резонансник тоже был анонсирован ..... Но воз видимо все еще там ?
А чего ждать , вот люди пользуют и довольны : https://vk.com/market-143265712?w=pr...3265712_635535

[ostashv-evgeniyy]

Так, Юра щас усями нашими занят
Его самоделочка порвала Коркунофф Аудио за 36 000₽....
https://www.drive2.ru/b/468802622099292350/
Сейчас запускаем в серию.

[sousmanster]

Юра готовит резонансный AC/DC для 220 вольтовой версии его уся.

DC/DC резонансник тоже был анонсирован ..... Но воз видимо все еще там ?

Нет, резонансники делать не буду, будет клон БП от хайпекс с синхронным выпрямителем. Из любителей такого никто не делал, потому будет интересно. Даже запчасти уже купил на него, но времени в обрез. На последний усилитель пошло около 4 месяцев трудов.

[ditter]

Сейчас прорабатывается схема автомобильных усилителей на TAS5162.

интересно как вы планируете улучшить THD vs. output power этого мамонта (10лет как на арене цирка)
на его фоне даже tda7498 (6 летней давности) выглядит куда как привлекательнее а стоит (в готовом виде) на али вообще копейки

[sousmanster]

интересно как вы планируете улучшить THD vs. output power этого мамонта (10лет как на арене цирка)

Базовая линейность выходного каскада на уровне 0,2%. параметры даташита-это по сути параметры модулятора, мы будем использовать другой, с обратной связью.

В UcD режиме по результатам моделирования получается 38дб луп гейн. Т.е. 0,2%/79=0,0025%
С добавлением интегратора дополнительно еще минимум 26дБ=0,0025%/20=0,00013%
Так конечно не будет, но на уровне Р/2 хочется получить до 0,001%. Что выйдет-посмотрим.

На данный момент это (5162) самый перспективный выходной каскад с точки зрения цены и параметров.
Минус- из-за монополярного питания получается переусложненный модулятор.

[sousmanster]

Был выходной- за это время поигрался с разводкой выходного каскада. ИМХО, получилось симпатично. Осталось продумать, как лучше сделать питания модулятора. Сами модуляторы уже готовы.
Разводка силового каскада не по референс дизайну, но вроде бы и не плохо вышло.
такой модуль должен дать 2х100Вт/4Ом при питании 35В. Дальше пока рано говорить.

[20957]

В UcD режиме по результатам моделирования получается 38дб луп гейн. Т.е. 0,2%/79=0,0025%

Это 1 порядок или второй?

---------- Сообщение добавлено 10:26 ---------- Предыдущее сообщение было 10:20 ----------

Разводка силового каскада не по референс дизайну, но вроде бы и не плохо вышло.

Как то у вас все усложнено.

[sousmanster]

Это 1 порядок или второй?

первый.

Как то у вас все усложнено.

Задел для раздельных питаний каждого моста