Дешевый клон ncore Hypex на ИМС

[sousmanster]

Оптимизированный дизайн прошлой модели усилительного модуля.

Offтопик:
старая ветка https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=75510

Фото первой платы (на ней проводил опыты):



изменения:
-уменьшен размер платы, теперь нет субмодуля модулятора. Все собрано на 1 плате;
-значительно упрощен монтаж. Прижим к радиатору винтом через плату;
-более оптимально разведена силовая часть. Инвертор теперь тоже в 4-слоях;
-на плату установлены разъем питания, выходной и входной разъем, что сильно облегчает подключение;
-оптимизированы номиналы цепей ОС;
-оптимизирована схемотехника, что сократило себестоимость на 30%.



Усилитель основан на топологии UcD. Дополнительный "интегратор" линеаризует параметры.
Глубина обратной связи равномерна в аудиодиапазоне, не менее 55дБ.

Параметры:
размер 50х100мм, высота 39мм (по электролитам питания)

Выходная мощность до 300Вт/4Ом. (тесты на 200В ключах впереди)
Напряжение питания до +/-65В
Ток покоя 60мА
КНИ+ШУМ 20Гц-20кГц (в полосе 40кГц) на мощности до Pmax-3дБ не более0,004%
КНИ+ШУМ 1Вт менее 0,001%
ИМИ 18,5+19,5, 1Вт+1Вт не более 0,0015%, на мощности 0,1Pmax+0,1Pmax не более 0,004%
Ку=26дБ (20раз). При 1В скз по входу - на выходе 100Вт/4Ом.
Поддерживается работа на 2Ом нагрузку.
На борту высоковольтный предстабилизатор +/-15В с возможностью отключения. По желанию можно подавать внешнее питание на ОУ +/- 8-20В. Ток потребления по шине 35мА.
Добавлена защита от постоянного напряжения с отключением выходного каскада.

Схема входной части:


Схема инвертора:


Схема модулятора:


Силовая часть рассчитана на максимальный ток до 10А. (внутренние слои), нужно учесть, что по указанным дорожкам внутренних слоев коммутируются токи с напряжением питания, а преобразование напряжения происходит в выходном фильтре.


Спектр сигнала 100Вт-ной версии, нагрузка 3,3 Ом, 1Вт, питание +/-30В, ключи IRF540Z:


КНИ+ШУМ от частоты, 10Вт:


Спектры на разных частотах и мощностях:Новая папка.zip

Описание усилителя и некоторые рекомендации Файл будет обновляться.Мануал.docx

3D модель 2_0422_042.rar

* Включение усилителя иногда происходит с задержкой, если на входе есть сигнал более 200мВ СКЗ.
**Токовая защита триггерная, для отключения нужно снизить уровень входного сигнал менее 200-300мВ.

[Ryogo]

будет написана новая документация

Буду надеяться, что в документации найдется место для набора графиков, типа: THD+N (5W, 4Ohm), SNR (5W, 4Ohm / W-max, 4Ohm), мощность/искажения (4Ohm, 8Ohm), равномерность АЧХ (5W, 4Ohm, 20Hz - 20kHz)

Плата версии 2_050 в процессе производства.

Из списка (с hi-fidelity-forum) видно, что изменений довольно много. Какая принципиальная разница между 2.04х и 2.05х для конечного пользователя?

[sousmanster]

В основном разница во входном предусилителе. Схема на 2_04Х шумновата из-за больших номиналов резисторов в цепи ОС. Ну и вечная борьба с конденсаторами по входу. теперь их нет. С 10Гц АФЧХ прямая линия.
некоторые претензии были и к тому, что в версии 2_04Х по входу фильтр второго порядка, и на ВЧ (с 15к Гц) уже можно было различить по графикам в симуляторах его влияние. На счет влияние на звучание я не уверен, но теперь ВЧ режется значительно выше и фильтром 1 порядка.
К тому же, теперь по входу полноценный инструментальный усилитель.
Кроме того я основательно переделал землю, и добавил заземление радиатора, основная ВЧ помеха будет замыкаться прямо через пятачки крепления на плате минуя блок питания.
Ну и по мелочи- добавил емкости в питание ОУ, сделал почти все сигнальные дорожки диф.парами, и т.д.

И для себя отдельный бонус: теперь из смд нужно установить только ОУ и, стабилизаторы LM317/337 1 конденсатор, что сокращает время сборки в два раза как минимум)))

[-Linux-]

Буду надеяться, что в документации найдется место для набора графиков, типа: THD+N (5W, 4Ohm), SNR (5W, 4Ohm / W-max, 4Ohm), мощность/искажения (4Ohm, 8Ohm), равномерность АЧХ (5W, 4Ohm, 20Hz - 20kHz)

А почему так не справедливо относительно 8 Ом? Даёшь THD для 8 Ом!

> Для НЧ каналов вполне годно использовать более простой модулятор, да и есть некоторое преимущество по выходной мощности.
^ Было бы интересно, стоит добавить возможность выбора в толкучке.

> -добавлен вход STBY. При замыкании на землю отключается выходной каскад;
тоже полезная опция, расскажите как можно будет задействовать.

> Кроме того я основательно переделал землю, и добавил заземление радиатора, основная ВЧ помеха будет замыкаться прямо через пятачки крепления на плате минуя блок питания.
может быть стоит добавить в мануал какие-то ещё рекомендации по разводке земли?

Я немного помучал автора в ЛС, так как не нашёл в теме упоминаний, платы можно подключать в мостовом режиме - актуально для тех кто ищет усилитель для НЧ звена многоампинга или для сабвуферов.

[Ryogo]

может быть стоит добавить в мануал какие-то ещё рекомендации по разводке земли?

Из мануала: "Советы по подключению/заземлению модулей можно почитать в развернутой брошюре на сайте Hypex.". Рекомендация вполне исчерпывающая (жаль, что её не было в мануале первой версии, мне бы это много нервов сэкономило), круче было бы разве что те самые рекомендацию напрямую в мануал вставить

[sousmanster]

Подключать мостом можно, конечно. Причем есть несколько вариантов.
например, можно немного сэкономить и использовать схему мастер/слейв. В одном из модулей не запаивать ИМС предусилителя.

---------- Сообщение добавлено 21:00 ---------- Предыдущее сообщение было 20:59 ----------

А почему так не справедливо относительно 8 Ом? Даёшь THD для 8 Ом!

Все будет по мере сил.

[Delta213]

Из мануала: "Советы по подключению/заземлению

Туда-же
https://datagor.ru/theory/2851-kak-o...o-putzeys.html

[-Linux-]

Подключать мостом можно, конечно. Причем есть несколько вариантов.

Думаю обычный вариант предпочтительнее, так как универсальнее. Рекомендация ставить конденсатор параллельно АС (как у hypex) так же справедлива?

Ещё вопрос по защите АС (в момент включения), нужно использовать внешние системы защиты? Или что-то уже предусмотрено в платах?

[sousmanster]

Думаю обычный вариант предпочтительнее, так как универсальнее. Рекомендация ставить конденсатор параллельно АС (как у hypex) так же справедлива?

Как я помню, мост у них из 2 половинок, и дроссели с конденсаторами там отдельные.
Пока экспериментально проверил вариант объединения двух идентичных полумостов, для синхронизации между выходами ставлю 100нФ.
Еще требуется исследование на эту тему

---------- Сообщение добавлено 11:22 ---------- Предыдущее сообщение было 11:16 ----------

Если с платами 2_050 все будет хорошо, на этой же базе сразу же будет сделана и лайт версия.
все та же силовая часть, но максимально простой и дешевый предусилитель, базовый модулятор и отсутствие стабилизаторов 317/337.
Достаточно существенная экономия получается на ОУ- 3 OPA1632, 1 OPA1612 и AD8561. Постараюсь подойти к -40% по цене.

[-Linux-]

Пока экспериментально проверил вариант объединения двух идентичных полумостов, для синхронизации между выходами ставлю 100нФ.
Еще требуется исследование на эту тему

Держи нас в курсе, очень интересно!

> и отсутствие стабилизаторов 317/337
Может быть сделать общими на два канала? Вообще кажется, что можно сделать более дешёвый вариант именно сделав некоторые части общими.

[sousmanster]

Может быть сделать общими на два канала? Вообще кажется, что можно сделать более дешёвый вариант именно сделав некоторые части общими.

такой вариант был, но имел неудобство, нужен был отдельный источник питания +/-12В.

[Delta213]

такой вариант был, но имел неудобство, нужен был отдельный источник питания +/-12В.

Он же есть в китайском БП, там даже поболее будет, как мне помнится +-18

[sousmanster]

в китайском без нагрузки на основной канал выход +/-15в проседает, как раз в момент пуска проблемы.
да и стабилизатор нужен, там же просто выпрямитель

[dyno]

Конденсаторов добавить, не?
Вообще, при наличии мощного ПН, масштабировать систему можно, делая 1, 2, 3, 4 или 5 каналов. Учитывая, что в каналы вводятся задержки (ресивер домкино или автомобильный процессор), ПН не сильно нагружается в пиках.

[-Linux-]

в китайском без нагрузки на основной канал выход +/-15в проседает, как раз в момент пуска проблемы.
да и стабилизатор нужен, там же просто выпрямитель

А если стаб вынести как отдельную платку, по аналогии с дополнительным LC фильтром и сделать её в таком формате, что бы либо как суб платку подключать в плате усилителя (по одной на каждый канал) либо использовать отдельно одну на два канала? Тогда будет простор для творчества - хочешь премиум версию платы, хочешь минимальную, хочешь к китайскому ИП подключаешь, хочешь сам городишь линейный? (в качестве бреда).

> как раз в момент пуска проблемы
задержка подачи питания на выходной каскад (на основе STBY входа) не поможет?

[Grig]

Разве кто-то мешает это сделать?

[sousmanster]

Для полного феншуя нужно еще питание драйвера сделать не от силового, а от +15В.
Тогда без +/-15В драйвер не будет вкл автоматически

[Grig]

Многовато переделок получается

[sousmanster]

Да, в новой версии я побоялся делать изменение схемы питания.

[Grig]

Штатная схема питания не настоько и плоха и весьма разумна при одном *большом* напряжении питания. При наличии дополнительного "низкого" внешнего источника тут можно немного улучшить некоторые моменты.
На штатной плате не выйдет реализовать оба варианта, разве что субмодулем.
Кроме того, в некоторых случаях не исключены и "побочные эффекты", видео я Вам высылал. Так что даже такой простой вопрос, как питание ОУ, требует внимания и всесторонней проверки.

[sousmanster]

Это я и имел в виду. А так как версию 2_050 я заказал сразу со сборкой, без прототипирования, побоялся вносить слишком много изменений.
По этой же причине пока висит в заказах лайт версия. Полностью готова, только заплатить. Кстати, достаточно интересный девайс получается. Уверен, что параметры будут не хуже nc400 OEM при себестоимости производства около 25$-30$