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.

[getaram]

да, саб со своим усилением, с магазина mj. вообще не понимаю концепции просто, по тупому нужно что бы на аналог выводило все что выше 80 с усилением, а ниже имеется.

[sousmanster]

А в чем вообще разница? Не имеет значения какой усилитель же? Три канала усиления?- три усилителя и фильтр.
Стоп, саб активный же, значит 2 усилителя.

Offтопик:
на моря ездил, тут уважаемый
20957, за меня верно подметил

[sousmanster]

Пайка платы, по сравнению с ручной приблизительно в 3-4 раза быстрее. Ну и качественнее получается.
инфракрасная печь из двух прожекторов

[sousmanster]

Разбирался с отрицательным смещением затвора, интересно было, почему улучшаются характеристики от мощности если его использовать.

Собственно, это из-за дрейфа G-S threshold voltage от тока и температуры на больших мощностях.

Получается, для транзисторов типа IRFB5615 оптимальное напряжение управление около 11В, тогда как у меня степ-даун питания драйвера настроен на 12,9. (Для IRF540Z это будет еще меньшее напряжение, около 9.7В).

Потому и отрицательное смещение в 2,7В дает спад КНИ на больших токах. При температуре кристалла под 80С Vgs_tr уплывает на вольт вниз, соответственно оптимум будет 10В. И как раз 12,9 питания минус 2,7В на диоде приблизительно так и получается.

[ditter]

Получается, для транзисторов типа IRFB5415 оптимальное напряжение управление

ИМХО вся эта "ловля блох" от того что китай на китае и китаем погоняет. не пробовали взять чего нить посвежее? скажем от инфинеона ?

[sousmanster]

ИМХО вся эта "ловля блох"

собственно, как раз в этом остается некоторый запас оптимизации. Обычный UCD дает 0,05-0,03%. "интегратором" можно нагнать до 26дБ, соответственно будет 0,0025-0,0015%. Тогда как линейный выходной каскад вполне может дать еще минус 10дБ и всего-то правильным подбором напряжения драйвера.
На днях сделаю пару опытов на эту тему.
кроме того, эмпирически:
для IRFB5615 при Rg 7.4Ом, F=530k, при 10.7В управления потери на ключах менее 70мВт
при 12.8В уже белее 500мВт

[ditter]

и всего-то правильным подбором напряжения драйвера.

я правильно понимаю что Вы сейчас оптимизируете лайт версию уся ???

[sousmanster]

лайт версию уся

Там надо плату переделать. Со следующим заказом, думаю сделаю.
В общем, сегодня провел эксперимент. Оптимально получается наоборот - увеличивать напряжение управления, не смотря на рост потерь на переключение. На 14,5В результаты уже улучшаются на те самые 10дБ.
Т.е. искажения выходного каскада падают, если ускорить открывание ключей и затянуть закрывание. Все это имеет место для драйверов IRS20957. Причем Rg при этом оказывает значительно менее выраженный эффект.

Сегодня пробовал таким образом подкрутить усилитель на IRFB4019. При Rg 6Ом и Vdr=14,2В искажения фактически не измеряются, около 0,0006% до половины мощности, как раз возможности карточки. Правда, ток холостого хода немного высоковат- 90мА по - и 70 по +.
Еще поэкспериментирую и выложу обобщенную информацию.

[ditter]

у инфинеона и ST полно аналогов древнего IRFB5615, в том же самом сегменте 150В/30А можно найти и с зарядом полегче, и емкость входная будет чуть ли не в разы меньше.
от всего этого поведение не менее древнего IRS20957 должно по идее только улучшиться

[sousmanster]

от всего этого поведение не менее древнего IRS20957 должно по идее только улучшиться

Скорее всего. Ну не такой уж и он древний...

[sousmanster]

Вот такой результат с

IRFB4019. При Rg 6Ом и Vdr=14,2В

(10Вт@4,7 Ом, нагрузка на безиндуктивных 50Вт резисторах, балансное подключение АЦП)
усиление интегратора можно было бы еще поднять без потери устойчивости на 2-3дБ.
Соответственно, такой усилитель без интегратора покажет 0,005% искажений. Цифры сами по себе интересные, но главное, что на малой громкости теперь напрочь отсутствуют гармоники выше второй, тогда как ранее присутствовали с 2 по 5, с максимум на 3.

[20957]

(10Вт@4,7 Ом, нагрузка на безиндуктивных 50Вт резисторах, балансное подключение АЦП)

Отличные цифры!

[sousmanster]

Отличные цифры!

спс.

[sousmanster]

В принципе готова переработанная плата лайт-версии.
Если найдутся желающие хотя бы 4-5 плат- то можно попробовать изготовить партию.

Возможно лучше создать новую тему?

[Meiliaudio]

В принципе готова переработанная плата лайт-версии.
Если найдутся желающие хотя бы 4-5 плат- то можно попробовать изготовить партию.

Возможно лучше создать новую тему?

Одна плата - один канал?
Мне нужно несколько двухканальных усилителей на пробу.

[20957]

https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=83015
Сюда пишите.

[diaway]

Пользуюсь двумя модулями уже некоторое время. Вообщето купил, чтобы использовать на нч диапазоне в активе, но пока ничего еще не готово, запустил от цапа Алекса на полочники JBL.
Качает весьма недурственно, я бы даже сказал, что, как мне кажется, эти модули можно вполне себе запускать на весь диапазон.
Вообщем, за свои деньги очень и очень неплохо. Так что, кто есть в Минске, приходите послушать.
Юра, спасибо.
Жду новых релизов на сч и вч.

[sousmanster]

Не за что. И спасибо за отзыв!

На данный момент платы закончились. Хочется сделать новую разводку ПП, так как накопился опыт+ "вошла" статья Бруно по диф. подключению.
Новый будет позиционироваться как аналог nc400, лайт-версия как аналог продукции OEM.

Ориентировочно получить первый образец новой ПП думаю в середине февраля.
Плата будет больше по размеру, без лишних стабилизаторов и более мощная.

[Nick-nack]

+ "вошла" статья Бруно по диф. подключению

Ткните пожалуйста носом, что за статья. Очень интересно

[sousmanster]

Статья старая, вот тут https://datagor.ru/theory/2851-kak-otorvat-vashe-audio-ot-zemli-by-bruno-putzeys.html сделан литературный перевод, собственно интерес представляет разводка ПП.