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]

Юра , давай я тебе свою серийную печатку вышлю ,на выбор - на сердечнике ETD34 - до 700Вт , на ETD44 - до 1200Вт .

Если будете на более высокое (+/-75В) напряжение делать, могу свой БП на 1000Вт на EF55 (полумост) подогнать, например бартером на печатную плату усилителя.

Спасибо за предложения. Собственно - блок питания не проблема. Вопрос в том- нужен ли он мне)) Позиционирую усилитель как маломощный.
Для интереса попробовать IRFB4427 конечно надо, но у меня силовые дорожки во внутренних слоях около 5мм шириной, медь 32u, так что рекордов поставить не получится.

[bend]

Так весь интерес то в том, чтоб получить компактный, легкий, холодный и пи этом мощный аппарат. Ну это я так вижу)

[samodelkin]

Offтопик:

получить компактный, легкий, холодный и пи этом мощный аппарат

- Да, мы все ждем такого с нетерпением!
Холодного, на киловатт, не менее, и с пачку сигарет-слим. (все сразу и бесплатно!)

[ditter]

но у меня силовые дорожки во внутренних слоях около 5мм шириной, медь 32u, так что рекордов поставить не получится.

кстати да, я бы дорожку от дросселя к выходным клеммам сделал бы во всех слоях и прошил бы виасами. виасы (в силовой части) делал бы без маски и честно говоря не люблю китайские клеммы, а вот эти вот "отстегивающиеся" особенно.
оно ненадежное, торчит вдаль от платы и т.д. , имхо куда как практичнее обыкновенный faston 250



---------- Сообщение добавлено 15:58 ---------- Предыдущее сообщение было 15:56 ----------

но у меня силовые дорожки во внутренних слоях около 5мм шириной, медь 32u, так что рекордов поставить не получится.

кстати да, я бы дорожку от дросселя к выходным клеммам сделал бы во всех слоях и прошил бы виасами. виасы (в силовой части) делал бы без маски и честно говоря не люблю китайские клеммы, а вот эти вот "отстегивающиеся" особенно.
оно ненадежное, торчит вдаль от платы и т.д. , имхо куда как практичнее обыкновенный faston 250

[bend]

Offтопик:
- Да, мы все ждем такого с нетерпением!
Холодного, на киловатт, не менее, и с пачку сигарет-слим. (все сразу и бесплатно!)

никто не говорит ни про киловатт, ни про пачка сигарет. Не передергивайте!
но основной смысл Д-класса все таки при мощностях свыше 100-150Вт получить небольшие габариты и тепловыделение (если это не переносное, там и 1Вт уже Д-класс имеет смысл).

[Dimonis]

Для интереса попробовать IRFB4427 конечно надо

Для понимания и осознания , приведу только одну строчку из даташита на оный продукт :


Дохлое время в 100нс при частоте 500кГц - это нонсенс. Кни вырастает на порядок , по сравнению с 20нКл затворами (4019.....)
С 4227 уложить ниже 0,01-0,02% затруднительно.

---------- Сообщение добавлено 22:12 ---------- Предыдущее сообщение было 22:01 ----------

У 4227 есть братья - 4228 на 150В - идеален на 1-2Ом нагрузку , можно заменить на 4321 .
А с применением твоей цепочки в гейтах - можно применить IPP075N15N3 - 500Вт/4Ома - без радиаторов..... мечта
samodelkin,

---------- Сообщение добавлено 22:19 ---------- Предыдущее сообщение было 22:12 ----------

Так весь интерес то в том, чтоб получить компактный, легкий, холодный и пи этом мощный аппарат. Ну это я так вижу)

Ежели ваши запросы с самим УМ как-то решаемы , есно компромиссно , то тема питания такого монстра абсолютно открытая . На данный момент и габариты и стоимость ИИПа выше в 2 раза самого УМ.

[bend]

О каком "монстре" речь? Приведите пример где бы я говорил что хочу 100500кВт.
Я лишь сказал, что на 10-20Вт строить Д-класс не целесообразно. А ИИП на 400-500Вт вполне можно уместить в 100/100/60мм

[denz]

А ИИП на 400-500Вт вполне можно уместить в 100/100/60мм

как АТХ

[Dimonis]

О каком "монстре" речь? .............................А ИИП на 400-500Вт вполне можно уместить в 100/100/60мм

Ну может я немного утрировал , но не я один заметил такие нотки в ваших высказываниях . Топикстартер позиционирует свое изделие максимально до 300Вт , хотя реальные реализации и испытания кажись за 150Вт и не перепрыгивали. ( Юра , если я не прав - тыкни...)
Да и действительно , мощности выше 100Вт /канал для дома-семьи и для авто- излишне . Выше - это сектор ПРОприменений или извращений типа SPLщиков.

PS Ну у меня сейчас 1000Вт ИИПы сидят в 90*100*60 размере , а платка усилителя в 90*50*50 ( мостовая соответственно в 90*100*50 , как и ИИП)

[bend]

как АТХ

Например

---------- Сообщение добавлено 23:06 ---------- Предыдущее сообщение было 23:04 ----------

Так 100-150Вт это как бы...дохрена))
АВшник будет уже тяжёл, велик и горяч.

[ditter]

мощности выше 100Вт /канал для дома-семьи и для авто- излишне

всё так, только в авто нынче в моде активные фильтра на дсп и отсюда потребность в куче каналов,
в дом.кино тоже самое. обдолби дижитал продолжает стричь лохов и каналы множатся. производители ресиверов честно отрабатывают "положенные" 9 каналов , остальные только преаутами для внешних усилителей.
поэтому имхо киловатный питальник для домкино вообщем то нормальное явление.

[sousmanster]

Честно говоря желание было получить достаточно компактный и полностью самодостаточный усилитель с хорошими параметрами. Я не гнался за большой мощностью, да и смысл. 90% людей для дома хватает мощности 150Вт, что реализуется на IRF540Z почти без радиатора. Мощных усилителей итак достаточно.

[denz]

обдолби дижитал продолжает стричь лохов и каналы множатся

достаточно стерео?

[sousmanster]

Для мукзыки достаточно, ИМХО, пока не начали вести хотя бы квадро запись

---------- Сообщение добавлено 23:57 ---------- Предыдущее сообщение было 23:55 ----------

хотя реальные реализации и испытания кажись за 150Вт и не перепрыгивали. ( Юра , если я не прав - тыкни...)

На IRFB5615 снимали 390 с моей печати, где-то видео валяется. Я лично больше 200 не крутил, ибо нужен стенд новый.
Все эти измерения-достаточно трудоемкий процесс.
Если стабильность на 80-90В питания не подведет, думаю, в пике и 700Вт бы было, но от RMS все будет гореть синим пламенем.

---------- Сообщение добавлено 12.11.2017 в 00:11 ---------- Предыдущее сообщение было 11.11.2017 в 23:57 ----------

завтра постараюсь довести версию с LM311 до ума. Сейчас есть некоторые проблемы с работой интегратора после 36В амплитудного на выходе. Но до этого значения КНИ удалось снизить до уровня 0,0025% на 1 кГц, причем, вроде как, ошибку настройки(перепутал пару номиналов) я уже нашел.
проект на 311и двух NE5532 неожиданно оказался весьма интересным.
Есть пару минусов, усиление накручено до максимума, и иногда система валится в самовозбуждение, но, думаю, можно будет победить.
по этому девайсу я новую ветку сделаю, если заставлю стабильно работать.

[Dimonis]

Для мукзыки достаточно, ИМХО, пока не начали вести хотя бы квадро запись

Квадро? Alan Parsons еще в 1973 записал Dark Side Of the Moon в четырехканале. Сейчас полно музыке в 5.1 формате , как оригинальных записей , так и апмиксов. Я лет 7 назад подсел на это , дисков 200 назаписывал , в DTS правда .....

вот посмотри - https://rutracker.org/forum/viewforum.php?f=1299 хоть в SACD , хоть в DVDA ......

[sousmanster]

Offтопик:

вот посмотри - https://rutracker.org/forum/viewforum.php?f=1299 хоть в SACD , хоть в DVDA ......

ООО! Я отстал от жизни ...

---------- Сообщение добавлено 10:05 ---------- Предыдущее сообщение было 10:01 ----------

Тест говорит, что паразитная индуктивность выходного конденсатора должна быть менее 30нГ. После 40нГ интегратор перестает работать. Если учесть, что сами выводы имеют как минимум по 3-5нГн - понятно, почему не каждый конденсатор подходит. Очевидно, что потому у Бруно и установлено 3 конденсатора мелких.

[Dimonis]

Попробовать размазать керамикой ? Или же добавить мелкую , но качественную пленку ?

[Meta|_]

Наверняка снизу платы можно добавить SMD-плёнку или NP0-керамику. Главное не нарваться на паразитные резонансы как обычно бывает с электролитами.
X7R в этом месте, наверное, не по понятиям... но попробовать тоже можно ;)

[sousmanster]

Пробовал кучу разных конденсаторов. реально получается, что 3-5 штук лавсановых значительно лучше чем любые полипропиленовые в кол-ве 1шт.
ESR особой роли не играет. Крупные конденсаторы все имеют индуктивность около 20-30нГ. добавление керамики не влияет, но позволяет немного размазать выброс. Отдельно пробовал WIMA MKP4 1,5мкФ 100В. ESR не измеряется (менее 5мОм)на 10к. но тоже не торт.
Оптимально 3-5 мелких ставить.
Вобщем, никаких крупных кондеров. Бруно, сцуко, хитер-бобер
Осциллограммы потом добавлю.

[Dimonis]

ESR особой роли не играет. Крупные конденсаторы все имеют индуктивность около 20-30нГ.

Юра , ты это о чем ? Разве индуктивность ESI не входит в состав комплексного ESR ???? Тупо по конструкции крупные конденсаторы просто обязаны иметь выше индуктивность , по сравнению с младшими братьями .

---------- Сообщение добавлено 23:18 ---------- Предыдущее сообщение было 23:01 ----------

Бруно, сцуко, хитер-бобер

Сомневаюсь , просто наступил на те же грабли , что и ты . Ну и быстрооо нашел решение. По большому счету - ну нах такую топологию , которая срется из-за индуктивностей выводов.
И не даром Бруно бросил дальнейшее развитие UcD-образных и ушел в ДСПдизацию.