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.

[sousmanster]

Взял на пробу AD790 и MAX913 в качестве компаратора. Буду пробовать.

[20957]

Взял на пробу AD790 и MAX913 в качестве компаратора. Буду пробовать.

Мне кажется, что нужно оптимизировать силовую часть, тасовка компараторов уже много не даст. GaN может быть?

[sousmanster]

о нужно оптимизировать силовую часть,

Так и есть. По компараторам пробую, так как сейчас у поставщиков AD8561 неудобно брать.
A AD790 хорош, питание можно поднимать до +/-15В

[vladsan75]

GaN может быть?

GaN, конечно, хорошо, но сначала может быть что попроще и подешевле попробовать? Ведь у IRS20957 задержка 120ns плюс выходные ключи, а так можно и техасовские TAS5162(или что похожее) с их 40ns задержки применить, ведь уже здесь кто то делал на них подобный девайс (да и честно руки чешутся - валяется парочка).

[sousmanster]

GaN, конечно, хорошо, но сначала может быть что попроще и подешевле попробовать? Ведь у IRS20957 задержка 120ns плюс

Тут более важно мертвое время. Переход с 280нс на 100нс дает меньше 6дБ прироста. Есть там еще бонусы неявные, но тем не менее.


Подоспела новая версия усилителя, 2_041. Теперь можно ставить в выходной фильтр 3 полипропиленовых WIMA MKP2 0.33. Можно инвертировать усилитель 1 перемычкой, и кое-что улучшено в выходном каскаде и разводке драйвера. Заодно пересчитал многие номиналы.

[20957]

Теперь можно ставить в выходной фильтр 3 полипропиленовых WIMA MKP2 0.33

Услышал разницу?

[sousmanster]

Просушка сегодня-завтра. По осциллографу все красиво.

[20957]

Offтопик:

Просушка

Будет сушеный увеселитель?

По осциллу красивее чем с обычными? Подскажи, где покупал эти конденсаторы?

[sousmanster]

По измерениям все тоже самое получается.

По осциллу красивее чем с обычными? Подскажи, где покупал эти конденсаторы?

у частника брал у нас по 0,82$

[Meta|_]

По осциллу красивее чем с обычными?

Сомневаюсь. Ёмкость уполовинилась, а ESR и ESL с учётом монтажа и печати - вряд ли улучшились, а скорее ухудшились из-за увеличения габаритов.
Тут улучшения разве что на слух ловить, только не в слепом тесте ;)

[sousmanster]

Обнаружил недоработку в схеме модуля:
В некоторых случаях, при включении, если на входе есть аудио сигнал - модуль не запускается. Горят красные светодиоды (светодиод) на нижней стороне. Так может 15-40 секунд простоять до запуска. Лечится заменой конденсатора на 2 ножке IRS20957 на конденсатор с емкостью 100нФ. Подходит любой диэлектрик, напряжение от 16В, размер 0805.
на платах версии 2_04-этот конденсатор обозначается С28.

Прошу прощения за неудобство

[Qwerty!]

Может пропустил, но все же. Непосредственно с Hypex nCore сравнения были?

[sousmanster]

пока нет. стоимость стерео 650 евро против ста за клон. Думаю, скоро кто-то сравнит

[onv23]

стоимость стерео 650 евро

И это без доставки и растаможки.

[sousmanster]

Собрал уже около 20 плат.
Как и в прошлой версии ситуация с настройкой может быть двух вариантов:
1 - минимум искажений на 1-20Вт с плавным ростом к максимуму. На 1Вт менее 0,001%, на Р/2 около 0,003%, к максимуму растет до 0,006% (для 100Вт версии до 0,003%).
2-вариант -сравнительно ровная линия на уровне 0,0015%, с пиком до 0,0025 на 5Вт, затем плавно падает с увеличением мощности.

Зависит от отрицательного смещения на затворах, от ключей существенно не зависит. В новых модулях будет реализован второй вариант.

Уже разведена третья ревизия усилителя - 2_042. Платы на заводе, на очереди полный клон нкора (по структуре модулятора)
В связи с этим чуть позже будет выложена полная документация на платы версии 2_041, которая будет доступна как КИТ.
Что интересует в комплектации КИТ?

[ditter]

Что интересует в комплектации КИТ?

скорее всего максимально облегченный вариант.
в прямом смысле - без дросселя, электролитов, без впаянного субмодуля и т.п.
(отсутствие китайского клеммника на выходе как доп. опция)
З.Ы, будет ли вариант с смд пленкой на выхлопе ?

[Meta|_]

будет ли вариант с смд пленкой на выхлопе ?

Кстати, может просто сделать вырезы в паяльной маске вдоль массива конденсаторов? Тогда можно впаять хоть смд-плёнку, хоть керамику, хоть их комбинации с выводной плёнкой.

[sousmanster]

Тогда можно впаять хоть смд-плёнку, хоть керамику, хоть их комбинации с выводной плёнкой.

Слышал, что существует проблема с пайкой смд пленки паяльником. Боится перегрева. Кроме того, цены на приличную смд пленку космические.

Пока пробовал вариант 3х0,33 трухольных+0,68 1210 Х7 100В керамика. По результатам теплонагруженных испытаний в течении 10 часов фиксировал выход одного из каналов из строя . Пока причины сказать не могу, еще не препарировал.

По облегченному варианту сейчас переразвожу плату.

Пока КИТ будет такой: Плата, дроссель, и набор "нестандартных" деталей: резисторы и конденсаторы 1210, конденсаторы 0805 на 100В.
По желанию могу добавить набор ИМС и преобразователь драйвера.

Стоимость КИТ в вариантах тут:https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=80271

Рассматриваю вариант с полипропиленовой пленкой только как чисто аудиофильский. Причем, так как вмещается только суммарная емкость в 1 мкф, нужно изменять индуктивность дросселя фильтра до 20мкГн. Сейчас в плане изготовить такой девайс на пробу по спец заказу.

По смд керамике сделаю вырез в маске.

[Meta|_]

Слышал, что существует проблема с пайкой смд пленки паяльником.

Да вроде и не только паяльником Не просто ж так для смд стали использовать другие полимеры в качестве диэлектрика...

[sia_2]

Offтопик:
а почему бы не посмотреть в сторону набора из NPO керамики?
Даже 1206 0.1мкФ оптом вполне вменяемо по цене, и места при плотной компоновке занимают немного.