УНЧ на TDA7294/93

[Mihalych]

TDA7294 в качестве УНЧ для сабвуфера.

[Deemon1970]

viktor8m,Музыкальный сигнал не стационарен, соответственно мощность отдаваемае БП ( именно БП, трансом + емкости ) не постоянна и максимум её приходится на пики сигнала. Речь идёт о достаточности. Мой пример

в фильтре 22000мкФ нагрузка 8 Ом

- это предельный случай, когда транзистор выходного каскада полностью открыт - потребление максимально. Но если нужно усиливать не музыкальный, а стационарный сигнал, то Вы абсолютно правы:

по всем учебникам нужная габаритная мощность выходит 1.56 от потребляемой мощности для мостовой схемы и 1.88 от потребляемой мощности для схемы со средней точкой

[viktor8m]

viktor8m,Музыкальный сигнал не стационарен, соответственно мощность отдаваемае БП ( именно БП, трансом + емкости ) не постоянна и максимум её приходится на пики сигнала. Речь идёт о достаточности.

Так я это никогда не опровергал, но если рассчитать трансформатор не на пиковый ток, а на средний (хотя не понятно, как выбрать этот средний, разные жанры дают разный пик-фактор), то получим немалую просадку напряжения питания на пиках. Если для данной схемы такая просадка не отражается на звуке, то великолепно и нет необходимости в трансформаторе большей мощности, т.е. надо решать по месту.

[Alex]

я веду разговор исключительно про промышленные стандартные трансы, их надо выбирать с запасом.

Для усилителя в АВ - не нужно.

[Alexander Weiß]

что за странность, даже изврат.
не запустится

Doch, запустилась.
Ну нету-у-у подходящего блока, и транса подходящего нету, а проверить надо!
Выражаю публичную благодарнось аудиокилеру и его сайту за подробное и доскональное описание усилителя.
Изврат отвечать в агрссивной форме, граничащей с оскорблением, но даже за такую реакцию спасибо, остальные просто проигнорировали, хотя вопросы вроде бы по теме данного форума. Где ж еще искать ответы.

[AudioKiller]

как я понял, измерение мощности музыкального сигнала производилось совершенно неподходящим прибором (такой пик-фактор объективно можно мерять или прибором с качественным преобразователем RMS или какой-нибудь специальной компьютерной программой, но никак не переносным китайским тестером)

А где Вы увидели измерение пик-фактора тестером? Да еще китайским?

а во-вторых (и это главное) не отмечено влияние мощности трансформатора на качество звука

А что такое по-вашему это самое "качество звука"? То, что вы слышите на слух? Так это на 99% зависит от психоэмоционального состояния слушателя. И достаточно провести слепой тест, чтобы убедиться, что значительная часть рассказов о "хорошо слышимом качестве звука" - всего лишь фантазия.

разные схемы по разному реагируют на величину пульсаций (кстати, это касается и выбора фильтрующих электролитов), и для одной схемы и нагрузки хватает маломощного трансформатора и небольшого электролита, а для другой при той же выходной мощности нужен более мощный трансформатор и бОльший электролит

А вот это как раз абсолютно не научно и не точно. Какая это одна схема, и какая - другая? И исходя их каких ее параметров и факторов, ей хватает "небольшого электролита"? Если Вы говорите о плохих конструкциях усилителей, сильно чувствительных к пульсациям, то да, но простите, я не планировал разрабатывать питание плохих усилителей - их вообще делать не стОит. У хорошего усилителя подавление пульсаций вполне достаточно.

Кроме того, статья не о величине пульсаций - Вы даже не поняли ее смысл! - а о допустимости применения немощного трансформатора, не будет ли он перегреваться, и не произойдет ли ограничения сигнала из-за его повышенного сопротивления обмоток.

Кстати, если Вы употребляете слово "научно", то должны сами иметь некоторое отношение к науке и/или технике. В таком случае Вам должно быть известно, что: 1) все однотактники работают в классе А (я имею ввиду аудиоусилители); 2) усилители в классе А потребляют от источника питания неизменный ток, поэтому приведенные в статье расчеты к ним не относятся. Для таких усилителей расчет источника питания производится хорошо известными методами, описанными в литературе (в технической а не аудиофильской). Раз Вы не знаете таких простых вещей, воздержитесь пожалуйста от оценок научности статей.

PS. Цифровой мультиметр MASTECH MS8201H в опытах, описываемых в статье, использовался для измерения температуры поверхности трансформатора при помощи штатной термопары. Измерения параметров сигнала производились программой Adobe Audition 3.0. Сигналы (фонограммы) были записаны на комп в формате .wav и воспроизводились через звуковую карты EMU-0404.

[viktor8m]

Для усилителя в АВ - не нужно.

Будет ли это заметно при воспроизведении музыки ( не стационарного сигнала при максимальной мощности ) ?

Я тут сделал пару симуляций, чтобы опровергнуть некоторые стереотипы. Вот 4 рисунка, на первом схема (bp00.png), где R1 это сопротивление обмотки, на втором рисунке напряжение на R1 (т.е. ток вторичной обмотки получаем умножением напряжений с картинок на 2), когда источник тока I1 это постоянный ток 1.5 А (bp00-1.5ADC.png), на третьем когда источник тока I1 это синус 1 кГц от 0.25 А до 2.5 А (bp00-2.5AAC.png), на четвёртом когда источник тока I1 это меандр 1 кГц от 0.25 А до 2.5 А (bp00-2.5AM.png). Как видим, как раз усиление синуса это самый лучший режим, пиковый ток через трансформатор всего 1.7 А, а вот при постоянном токе или меандре получается 6.5 А, а т.к. музыкальный сигнал ближе к прямоугольному, чем к синусоидальному, то можно сделать вывод (симуляция не учитывает индуктивность рассеяния, но она мала, для торов десятки мкГ). А теперь берём промышленный трансформатор на рассчётную габаритную мощность (а тем более на пониженную, как тут некоторые советуют) и смотрим, на какой ток рассчитаны обмотки. К примеру, есть усилитель с макс. потребляемой мощностью 70 Вт, питание +-35 В. Для мостового выпрямителя выбираю стандартный трансформатор 120 VA с двумя обмотками 25 В, т.е. такой трансформатор рассчитан на ток от каждой обмотки 2.4 Аrms, этого хватает при синусе, но это значительно меньше, чем действующий ток в обмотке при макс. мощности при меандре, а если выбрать, как некоторые советуют, такой же, как макс. потребляемая мощность усилителя или даже меньше (уповая на пик-фактор, забывая, что пик может длиться и секунды, к примеру солист долго держит громкую ноту), то положение ещё хуже, можно просто сжечь трансформатор. Если же выбирать стандартный трансформатор по макс. току, то габаритная мощность получается завышенной в разы. Именно поэтому я и подчёркивал, что как раз в самодельных трансформаторах, в отличие от стандартных промышленных, эту проблему легко решить, т.е. сделать нужной габаритной мощности (без превышения), но обмотки рассчитать на повышенный в разы ток.

усилители в классе А потребляют от источника питания неизменный ток

С чего Вы это взяли? Усилители в классе А потребляют постоянную мощность, т.е. ток первичной обмотки трансформатора действительно постоянный, но с каждой вторичкой при двуполярным питанием это не так и там импульсное потребление тока, как и в других усилителях (только не уменьшается до нуля).

А где Вы увидели измерение пик-фактора тестером?

Тогда на основании чего графики измерения выходной мощности музыкальных сигналов?

А вот это как раз абсолютно не научно и не точно. Какая это одна схема, и какая - другая? И исходя их каких ее параметров и факторов, ей хватает "небольшого электролита"?

А утверждать, что не нужны мощный трансформатор и большой электролит не зависимо от схемы, это научный подход?

[Olegyurich]

Усилители в классе А потребляют постоянную мощность

Это в общем случае неверно.

[viktor8m]

Это в общем случае неверно.

Для двухтактной в идеале это должно быть как раз верно, возможно есть однотакники с особым потреблением.

[AudioKiller]

Я тут сделал пару симуляций

1. Это графики чего? Синусоидального тока, отдаваемого трансформатором?
2. Какие именно были параметры источника тока, который у Вас является нагрузкой? Вы пишете, что подавали синус - это что, ток принимал И положительные, И отрицательные значения?

Именно поэтому я и подчёркивал, что как раз в самодельных трансформаторах,..., т.е. сделать нужной габаритной мощности (без превышения), но обмотки рассчитать на повышенный в разы ток.

По определению: габаритная мощность это произведение номинального напряжения на номинальный ток. Если Вы увеличите "в разы" ток, то габаритная мощность трансформатора увеличится в те же разы. Пожалуйста, пользуйтесь общепринятой терминологией, понятиями, формулами, определениями и проч.

---------- Добавлено в 16:55 ---------- Предыдущее сообщение в 16:47 ----------

Alexander Weiß, Похоже у вас конденсаторы фильтра питания небольшой емкости. Хорошо бы их увеличить - электролиты до 470...1000 мкФ, а пленочные до 1 мкФ. Если получится, конечно, колхозить нечто огромное не стОит. И еще, схема похоже неинвертирующая, так что хорошо бы проверить полярность напряжения на электролите в цепи ООС (это конденсатор подключенный через резистор в выводу 2 одним концом, и на землю другим). Если постоянка не соответствует полярности - перевернуть конденсатор. Можно туда поставить неполярный конденсатор. Его емкость чем больше, тем лучше в разумных пределах (т.е. больше 470 мкФ смысла нет).

[viktor8m]

Это графики чего? Синусоидального тока, отдаваемого трансформатором?

Это падение напряжения на резисторе R1.

Какие именно были параметры источника тока, который у Вас является нагрузкой?

Я их полностью привёл в посте 4866 для каждой картинки.

Вы пишете, что подавали синус - это что, ток принимал И положительные, И отрицательные значения?

Во-первых, и синус и меандр, а во-вторых, только одного направления (минимальный ток 0.25 А).

По определению: габаритная мощность это произведение номинального напряжения на номинальный ток. Если Вы увеличите "в разы" ток, то габаритная мощность трансформатора увеличится в те же разы. Пожалуйста, пользуйтесь общепринятой терминологией, понятиями, формулами, определениями и проч.

Я пользуюсь именно общепринятой терминологией, касательно тока обмоток я имел ввиду только рассчёт по макс. току (т.е. увеличенного диаметра провода), это не спасёт от просадок (раз габаритная мощность небольшая), но обеспечит их надёжность при больших пиках.

[AudioKiller]

С чего Вы это взяли? Усилители в классе А потребляют постоянную мощность

Мощность = напряжение * ток. Если напряжение =const, и мощность = const, следовательно ток тоже = const. Взято отсюда: Учебник "Математика", 3-й класс.

Тогда на основании чего графики измерения выходной мощности музыкальных сигналов?

А Вы почитайте статью, а не только картинки смотрите. Кстати, там на картинке как раз есть схема. На схеме обозначен клип-детектор. Он показывает ограничение сигнала усилителем (причем с хорошей точностью). Устанавливаем выходное напряжение максимальным, но таким, чтобы ограничения не происходило. По напряжению определяем мощность.

А утверждать, что не нужны мощный трансформатор и большой электролит не зависимо от схемы, это научный подход?

А что, такое утверждение является ересью и кощунством? Причем не голословное, а на основании экспериментов и расчетов?
Кстати, поясните, плз., какой смысл Вы вкладываете в понятие "большой электролит"?

---------- Добавлено в 17:11 ---------- Предыдущее сообщение в 17:02 ----------

Это падение напряжения на резисторе R1.

А где же тогда синусоида, идущая с трансформатора?

Я их полностью привёл в посте 4866 для каждой картинки.

Вот это: "источник тока I1 это синус 1 кГц от 0.25 А до 2.5 А"? Это как: плавное нарастание фрагмента синусоиды? синус с плавным ростом амплитуды? Ступенчатое изменение амплитуды? И для какой амплитуды построен соответствующий график? Вообще, покажите одновременно 2 графика: ток источника тока и ток резистора.

Я пользуюсь именно общепринятой терминологией, касательно тока обмоток я имел ввиду только рассчёт по макс. току (т.е. увеличенного диаметра провода), это не спасёт от просадок (раз габаритная мощность небольшая), но обеспечит их надёжность при больших пиках.

1. По общепринятой терминологии увеличение тока = увеличению габаритной мощности. Так что не надо врать.
2. Изменение габаритной мощности вообще никогда не спасает от просадок, у просадок совсем другой физический смысл. Учите теорию.
3. Как увеличение диаметра провода обеспечит надежность просадок? (см. текст цитаты). Если Вы имели ввиду надежность трансформатора в смысле перегрева обмоток, то 1) измерения показали, что перегрева обмоток нет (если выбирать мощность в разумных пределах); 2) нагрев обмоток пропорционален действующему значению тока, т.е. примерно среднему току, что в ситуации с большим пикфактором сигнала прямо говорит о возможности снижения мощности транса.

---------- Добавлено в 17:22 ---------- Предыдущее сообщение в 17:11 ----------

Кстати, вот здесь Расчет источника питания УМЗЧ (туда ведет ссылка из обсуждаемой статьи), на рис. 1 есть осциллограмма звукового сигнала. Это взято из Adobe Audition, wav-файл. "Периодичность" пиков примерно 1 секунда, поэтому все усреднения реальных звуковых сигналов надо делать на интервале примерно секунду. Т.е. исследование одного периода синусоиды, меандра и проч. - это искусственный сигнал, ничего общего с реальностью не имеющий. И кстати, на этом же рисунке желтой линией показан RMS сигнала, именно этому значению пропорционален нагрев обмотки. Сравните максимальное и среднее значение реального музыкального сигнала.

[viktor8m]

Мощность = напряжение * ток. Если напряжение =const, и мощность = const, следовательно ток тоже = const. Взято отсюда: Учебник "Математика", 3-й класс.

Смешно, Вы видимо не понимаете, как работает любой двухтактный усилитель с двухполярным питание от одного трансформатора, тогда поясню (хотя это тема для начинающих), в классе А ток в каждой шине питания меняется (в зависимости от тока нагрузки относительно тока покоя), но суммарный ток обеих шин постоянен (насколько в одной шине уменьшается, настолько в другой увеличивается), поэтому от трансформатора забирается постоянная суммарная мощность. В однотакниках иначе, что и подчёркивал.

А что, такое утверждение является ересью и кощунством? Причем не голословное, а на основании экспериментов и расчетов?

Конечно, если это распространяется на любые схемы.

А где же тогда синусоида, идущая с трансформатора?

А Вы разве не знаете, что потребление от трансформатора импульсное? Я просто выделил участок самого импульса.

Это как: плавное нарастание фрагмента синусоиды? синус с плавным ростом амплитуды?

Точно как это и происходит в шине питания при реальном сигнале.

По общепринятой терминологии увеличение тока = увеличению габаритной мощности. Так что не надо врать.

На самом деле ток есть результат от габаритной мощности и выходного напряжения (в смысле при данном токе такое-то выходное напряжение при данной габаритной мощности), поэтому и просадки, если же стоИт цель, чтобы напряжение не менялось, то конечно увеличение тока = увеличению габаритной мощности, кто спорит.

Как увеличение диаметра провода обеспечит надежность просадок?

Меньше сопротивление обмоток.

что в ситуации с большим пикфактором сигнала прямо говорит о возможности снижения мощности транса.

Только с точки зрения нагрева, но не просадок.

Сравните максимальное и среднее значение реального музыкального сигнала.

В том то и дело, что музыка разнообразна, бывают более тяжёлые случаи, поэтому усилитель и его БП надо рассчитывать на наихудший вариант, а лучше всего (хоть это и удорожание) на меандр.

[Deemon1970]

viktor8m, Если я ничего не путаю, то ток в двухтактном классе А постоянен и в каждом плече ( нижнее плечо открывается - верхнее закрывается - ток пошел через нагрузку).

[viktor8m]

viktor8m, Если я ничего не путаю, то ток в двухтактном классе А постоянен и в каждом плече ( нижнее плечо открывается - верхнее закрывается - ток пошел через нагрузку).

Откуда пошёл? Не из БП разве? В двухтактном классе А ток в нагрузке определяется разницей токов плеч, так что ток плеч не может быть постоянен.

[Deemon1970]

viktor8m, Да, я погорячился, то что я привел справедливо для мостовой схемы.

[ivbasul]

Сообщение от AudioKiller
А вот это как раз абсолютно не научно и не точно. Какая это одна схема, и какая - другая? И исходя их каких ее параметров и факторов, ей хватает "небольшого электролита"?

А утверждать, что не нужны мощный трансформатор и большой электролит не зависимо от схемы, это научный подход?

Очень интересный, однако, выбран пункт для оценки научности или ненаучности подхода.

Offтопик:

viktor8m, простите, а Вы чем занимаетесь в свободное от конструирования усилителей время?
Вот про Аудиокиллера известно - он преподает электротехнику (с точным названием могу ошибаться, конечно, но суть такова) в университете. И на своем сайте и здесь на форуме он так же неоднократно описывал свои конструкции, которые работают у него и, видимо, не только у него. Т.е. он не просто теоретик, но еще и практик, как и многие другие на этом форуме.

Я это к чему. Сам я не являюсь специалистом по электротехнике, схемотехнике и пр., поэтому практически не могу аргументированно разбирать, одобрять или оспаривать какие-либо решения, которые представляются здесь. До какого-то уровня, конечно, могу, т.к. образование у меня все же естественно-научное, да и к музыке с ранних лет был приобщен. Но влезать в дебри и разные тонкости я совершенно не способен. Отчасти поэтому я иногда тут на форуме прошу чуть подробнее ответить, чтобы я, как неспециалист, тоже мог понять и разобраться.
Но вот по моему опыту общения на площадках относящихся к моей профессиональной сфере, могу сказать примерно следующее. Настоящих специалистов, видящих не только верхушки, но имеющих более глубокое и системное понимание обсуждаемых вопросов очень мало. И как правило это те люди, чьей профессией является либо непосредственная тема форума, либо нечто, непосредственно касающееся темы. И причем в профессию эту они пришли не абы как, а через университетское образование. Я ни в коей мере не утверждаю, что все остальные гавно не имеют права голоса, что практика ничего не значит. Но только некоторые практики, не имеющие соответствующего спец.образования, даже будучи успешными в своей практике далеко не всегда могут объяснить причины своего успеха, не говоря уж о том, чтобы других научить. И это утверждение не голословно, я лично с этим неоднократно сталкивался. Как сталкивался и с тем, что эти ученые в университетах люди с определенным практическим опытом в своей сфере крайне редко ошибаются, когда что-то обсуждают. Они чаще могут иметь свою точку зрения на что-то, что может отражаться в некоторых акцентах их повествования. Но я ни разу не видел, чтобы профессионал в своем деле с университетским образованием и позитивным практическим опытом нес ересь. По каким-то тонким и, чаще всего, плохо изученным моментам, конечно, могут быть разногласия.
А вот любителей, нахватавшихся разного, немного попрактиковавшихся и от этого начавших учить всех остальных, которые еще не так много практиковались, - сплошь и рядом. И уровень их советов крайне невысокий. Они уперлись в свою "успешную" практику и не видят картины и закономерностей в целом. Ну, и кое-как подводят под это дело какую-нибудь "теорию".

Вместо эпилога. Специалистов с университетским образованием и к тому же еще и практиков по обсуждаемым здесь темам на форуме не много. Аудиокиллер - один из них. Мне кажется, было бы полезнее прислушиваться, и как-то аргументированно обсуждать, а не просто пытаться из всех сил свое отстоять.

P.S. Ни в коем случае никого не хотел обидеть. Это сугубо мое личное мнение, сформировавшееся как на основе своего опыта общения на разных форумах с разными людьми, так и на основе многих прочтенных страниц данной темы и вообще форума.

[Olegyurich]

Для двухтактной в идеале это должно быть как раз верно, возможно есть однотакники с особым потреблением.

Не знаю насчет идеала, но как раз в однотактниках(не всех), такое возможно. В двухтакте невозможно в принципе.

[viktor8m]

Offтопик:
viktor8m, простите, а Вы чем занимаетесь в свободное от конструирования усилителей время?

Offтопик:
Вы про работу или отдых? Работаю главным инженером в одной частной не мелкой компании, разрабатываю различные (по заказам клиентов) системы автоматики и управления технологическими процессами, а общий стаж работы по проектированию 15 лет (это без стажа любительского увлечения электроникой до профессиональной деятельности, а начал в 12 лет).

В двухтакте невозможно в принципе.

Вы ошибаетесь (возможно, мы о разных вещах говорим), вот на рисунке схема ВК в классе А с идеально одинаковой комплементарной парой (в реальной схеме конечно же полной компенсации не будет, но всё равно будет менее 1%), ток покоя 1.6334А. Подаём синус амплитудой +-10 В и смотрим напряжения на токовых резисторах R1 и R2 относительно земли, делим на их сопротивление, получаем потребляемый ток, который в обоих плечах (естественно с разницой фазы 180 гр.) представляет собой синус от 1.0445А до 2.2223А (т.е. +-0.5889А относительно тока покоя). А теперь смотрим напряжение не относительно земли, а между этими резисторами (между точками их подключения к батареям) и, поделив на 0.2 Ом, получаем суммарный ток потребления, и Вы удивитесь, но там прямая линия со значением 1.6334А, т.е. точно равна току покоя. Как видите, суммарное потребление двухтактного ВК в классе А в идеале постоянно и равно произведению тока покоя на удвоенное напряжение плеча.

[AudioKiller]

Смешно, Вы видимо не понимаете, как работает

Ну, Вам-то конечно виднее, чего я понимаю, а чего - нет. А Вы - точно понимаете?

как работает любой двухтактный усилитель с двухполярным питание от одного трансформатора

1. А от двух трансформаторов?
2. А как меняется ток покоя плеча двухтактного каскада в классе А - напишите формулу, плз. И как при этом меняется ток источника питания каждого плеча. Или просимулируйте, только покажите нормальные графики (и все значения на схеме). А то такое чувство, что вы привыкли графиками не пояснять, а затуманивать что-либо. Типа, чтобы выглядело умным, а там никто разбираться не будет.

Я просто выделил участок самого импульса.

Вот еще одна попытка затуманить. Когда мы говорим о длительном режиме работы схемы, вы в качестве аргумента показываете кусочек графика, а не график целиком.

На самом деле ток есть результат от габаритной мощности и выходного напряжения

Поясните, плз. общеизвестно, что результат есть у операции. А какой результат у "габаритной мощности и выходного напряжения"?

Вы так и не объяснили что такое "надежность просадок".

Вы не сказали, что вы имеете ввиду под "большими электролитами".

Вы так и не пояснили про сигналы в предыдущей симуляции. Вы ее привели чтобы всех запутать?

И еще, Вы так и не ответили на самый главный вопрос. Вы обвинили меня в ненаучности, сославшись на то, что, цитирую:

для одной схемы и нагрузки хватает маломощного трансформатора и небольшого электролита, а для другой при той же выходной мощности нужен более мощный трансформатор и бОльший электролит

Поясните, для каких схем хватает маломощного трансформатора и небольшого электролита, а для каких - нет. При одной и той же максимальной выходной мощности на одинаковую нагрузку и с примерно одинаковыми параметрами качества. Только не надо называть фирмы и модели. Приведите схемные решения, топологию, и т.п. И, раз уж речь пошла о научности, поясните (только пожалуйста с формулами и правильными графиками, а от у Вас все голословно) - почему именно в одних схемах хватает "всего маленького", а в других - нет.

[MikeF]

Offтопик:

Вы про работу или отдых? Работаю главным инженером в одной частной не мелкой компании, разрабатываю различные (по заказам клиентов) системы автоматики и управления технологическими процессами, а общий стаж работы по проектированию 15 лет (это без стажа любительского увлечения электроникой до профессиональной деятельности, а начал в 12 лет).

Между проектированием АСУшных вещей и электроникой большая разница, я бы не стал хвастаться гл. инженером в не мелкой фирме в свете разработки электроники.
Да... Знаю не понаслышке о чем говорю.