Автомобильный самоосциллирующий высококачественный стерео усилитель 2х100Вт

[sousmanster]

Развитие схемы началось в ветке "усилители класса D".
В основе модулятора - UCD ОС с дополнительным "интегратором".
Параметры последней версии с ОУ AD823.
С/Ш на 5 Вт, дБа: 105 RMAA
THD+N@1W,дБ:-97
Выходная мощность на 4 Ом, при КНИ 0,1%, 14,2В питания,КТ пн=2.2(31В),Вт: 80 DSSF
КНИ на 10% мощности, %: 0,0008% DSSF
ИНИ 19к, 20к, 4 к 1, на 7Вт, 4 Ом,не более,%: 0,0009% spectraplus
Диапазон воспроизводимых частот по уровню -3дБ, Гц-кГц: 5-45 модел.
Подавление соседнего канала, не менее, дБ: 68
Потребляемая мощность без сигнала, при 12,6В, Вт: 5,2
Частота преобразователя источника питания, кГц: 65
Частота несущей УМ, кГц: 510+/-25
Остаток несущей на выходе, мВ скз: 80
Постоянное напряжение на выходе макс+/-, мВ скз: 15.
Максимальное напряжение на выходе, Вамп (скз):28(20)
Минимальная частота при самых неблагоприятных условиях в клиппе, кГц:210

График КНИ от мощности снят в режиме ASIO в положении регуляторов 100%. Ку усилителя 16,4 раза, максимальное напряжение источника 2,08 Вскз.
0дБ=34Вскз(без учета ограничения)=298Вт на 3,9 Ом.
Для измерений использовалась внешняя USB карта E-MU0204, сопротивление 3,9Ом, делитель 1к10, ,пассивный RC фильтр 1k2 2n2 1k2 820p 1k2 820p 1k2 на NPO конденсаторах.

Текущие версии ПП:
Принципиальная схема 1.57.
Main 1.47
PWM DRV 1.21
MDR 3.3

Устройство по схеме двойного моно с общим трансформатором питания и гальванической развязкой между землями УМ и ИП. В БП реализована защита от сверхтоков (считывание тока с переходов транзисторов ПН)В УМ штатные защиты IRS20957.Кроме того полноценно реализован режим STBY по сигналу от магнитолы.
С версии схемы 1.57 реализована защита от постоянного напряжения на выходе каждого канала и защита от чрезмерного падения частоты осцилляции.

Текущая стоимость запчастей на комплект стерео усилителя около 65 у.е. включая корпус, но без учета ПП и пересылки.
Корпус доступен по Украине с "Космодрома" по цене 250грн.

Субъективное: на усилителе отчетливо слышны огрехи источника(если они есть), разница между примененными ОУ. Характер проявляется особо с хорошим ЦАП. Прекрасная локализация КИЗ.

03/04/15 Привел файл платы и файл схемы в соответствие. Добавил перечень компонентов. Ошибки в обозначениях могут быть, но платы 100% рабочие.
13/04/15 Внесены изменения в номиналы схемы защиты УМ. Настройка на 14А при 20С. В перечень пока изменения не внесены.
22/04/15 Исправлена мелкая ошибка на основной плате (С67)
14/05/15 внес изменение в схему включения диода VD1 на плате управления ПН (PWR DRV) и номинал резистора R2.
20/06/15 Исправлена ошибка в полярности диода VD10 в плате прошлой версии, в новой он обозначен как VD9. Удален диод VD1. Внесены незначительные изменения в трассировку ПП. Новые версии схема 1.55, основная плата 1.45, управление питанием 1.20, модулятор 3.28.
07/07/15 Изменена схема ограничения модулятора. Некоторые элементы принципиальной схемы. Новые версии схема 1.56, основная плата 1.46, управление питанием 1.20, модулятор 3.3.
08/11/15 Добавлена защита от постоянного напряжения на выходе, изменены номиналы на плате модуляторов, изменен КТР трансформатора до 2х2,5
19/03/16 Изменены номиналы некоторых деталей, убрана сквозная нумерация. Увеличен КТР трансформатора до 1к3, добавлены обмотки и выпрямители для питания модуляторов, снижена индуктивность фильтрующих дросселей в ПН, увелично время мягкого старта, увеличен рабочий цикл ПН. Версии схем выложены https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post2188406. Старую схему из шапки не убираю пока. Версии схемы 1_58, плат : основной 1_48, модулятора 1_32, управления питанием 1_22.


Перечень компонентов временно недоступен.


Изучается интерес к изготовлению заводских ПП. Отписывайтесь в личку, или тут. Проект открытый.
Сами платы вполне можно изготовить в домашних условиях.


Осциллограммы.
Ограничение. Так-как ИБП в питании был слабый, то снизил напряжение.
Шум на шине питания на мощности около 7Вт. Осциллограф 100МГц. (на ножках транзистора)
Тоже
Пульсации питания модулятора (+12В) на мощности 25Вт
Сигнал на входе "интегратора", ХХ.
Вход IRS20957 (прямо на ножках микросхемы)

Схема модулятора 3_32 https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=70258&p=2155875&viewfull=1#post2155875

Платы можно приобрести тут:https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=73930
---------- Сообщение добавлено 14.49 ---------- Предыдущее сообщение было 14.14 ----------
14.49 ----------

[sousmanster]

Запустил сегодня один комплект. Модулятор новый работает. Завтра попробую померить что там с искажениями.
Особой разницы нет.

[ostashv-evgeniyy]

Ну наконец-то послушал на нормальных АС усилитель.
На нем, не то что кондеры слышно, а даже межблочные провода- отчетливо.
Юра, хороший усь получается! Мой знакомый, очень им заинтересовался, но ему 4ех канальник нужен.
Слушали на 2ух полоске, на СканСпик Ревелатор (15W/8530 + R2904/700000), от моего ЦАПа на AD1853.
Первая картинка- усь на 4 Ом 16 ватт.

[sousmanster]

Спасибо, Жень. По картинке результат мог бы и лучше быть,. Как минимум, на 6 дБ. В твоем девайсе индуктивности по 14 мкГн вроде, потому с 470нФ в вых. фильтре здорово настройка уплыла.
Измерения как проводили?
Весьма вероятно, нужно конденсатор фильтра входного подобрать, тот что 2n7. В районе 2,2-3,6нФ пробовать.

Мой знакомый, очень им заинтересовался, но ему 4ех канальник нужен.

Вопрос качества в основном упирается в блок питания и наводки от соседнего канала, с мощностью уровень помех возрастает в корпусе. Сейчас жду платы с независимыми источниками питания модуляторов, тогда транзисторы выкину и поставлю 317/337 в стабилизации на плате модуляторов.

---------- Сообщение добавлено 18.23 ---------- Предыдущее сообщение было 18.14 ----------

на СканСпик Ревелатор (15W/8530 + R2904/700000)

жесть

[ostashv-evgeniyy]

жесть

Почему, вполне себе приличная акустика. У меня такие мидбасы в машине стояли- очень хорошо играли, сейчас их же и в новое авто собираюсь ставить.

[sousmanster]

Почему, вполне себе приличная акустика. У меня такие мидбасы в машине стояли- очень хорошо играли, сейчас их же и в новое авто собираюсь ставить.

В хорошем смысле, Жень! Не хотел ничего плохого сказать.

[LampCos]

Вопрос качества в основном упирается в блок питания и наводки от соседнего канала, с мощностью уровень помех возрастает в корпусе. Сейчас жду платы с независимыми источниками питания модуляторов, тогда транзисторы выкину и поставлю 317/337 в стабилизации на плате модуляторов.

Так может тогда и БП делать на отдельной плате и пихать его в отдельный корпус?

[sousmanster]

Так может тогда и БП делать на отдельной плате и пихать его в отдельный корпус?

для дома нужен моно усилитель без БП (плата), а для авто-разделять смысла нет, так как не удобно.

[LampCos]

для дома нужен моно усилитель без БП (плата), а для авто-разделять смысла нет, так как не удобно.

Немного не соглашусь. Учитывая размер платы моно для авто. В габаритах магнитолы легко помещается 4 канала (плата 80*50, 4 платы 100*160), сам усилок умещается в корпусе магнитолы, блок питания можно спрятать уже куда угодно, за бардачок например.
Это лично мое мнение, потому как размещение усилка где-то в багажнике неудобно (для меня), а тот корпус, который предлагается не всегда можно уместить за тем же бардачком.
П.С. поэтому я так настойчиво интересовался габаритами

Да и для дома надо взять себе на заметку этот усилитель, требуется компактный

[ostashv-evgeniyy]

Спасибо, Жень. По картинке результат мог бы и лучше быть,. Как минимум, на 6 дБ. В твоем девайсе индуктивности по 14 мкГн вроде, потому с 470нФ в вых. фильтре здорово настройка уплыла.
Измерения как проводили?

При выходной мощи около 5 ватт, лучше децибел на 15 и третья гармоника - крайняя, остальные ниже шума.
Было бы круто, что бы так было не до 5, а до 50 ватт.
Вход уся подключал к ДАКу на ад1853, выход уся к 4 ом резистору 120вт. Вход аудиокарты- балансный, общий провод карты на общий уся, инверт и не инверт входы карты на клеммы резюка нагрузки. Мощность на резюке мерил Флюком 45, у него есть режим замера аудио мощности.

---------- Сообщение добавлено 23.55 ---------- Предыдущее сообщение было 23.54 ----------

Аудиокарта- такая.

---------- Сообщение добавлено 23.57 ---------- Предыдущее сообщение было 23.55 ----------

Но, это сама на себя, с ДАКом- чуть лучше. Плюс у ДАКа гальваноразвязка через спдиф транс.

---------- Сообщение добавлено 04.01.2016 в 00.02 ---------- Предыдущее сообщение было 03.01.2016 в 23.57 ----------

Чуть позже перемерю.

[sousmanster]

еще -15 дб это около 0,008%, как и должно быть на 7Вт. На 40 Вт меньше 0,0045 не удалось намерить. Пришлось колдовать с БП. Если будет возможность, попробуй вернуть 680н, или даже 1 мкФ на выход, что там будет.

Выходной конденсатор влияет не только на сам усилитель, но и на схему ограничения. С низкой емкостью интегратор отключается быстрее, заметно по моделированию уже с 10 В скз. Ну и влияние мертвого времени меньше у бОльшего конденсатора.

[ostashv-evgeniyy]

Попозже, когда соберу свои АС, промерю с разными емкостями, а потом отслушаю.

[sousmanster]

ostashv-evgeniyy, смотри, что капля показывает по твоим номиналам, с 7В рост КНИ, хотя должно быть с 15.
(моделировал с питанием +/-36В, потому при +/-30 как раз пойдет вверх после 5Вт.)

---------- Сообщение добавлено 22.56 ---------- Предыдущее сообщение было 21.46 ----------

а вот что с 1 мкФ в выходном фильтре.

[ostashv-evgeniyy]

ОК, буду тестить.

---------- Сообщение добавлено 00.07 ---------- Предыдущее сообщение было 00.04 ----------

Кстати, а если я керамикой по 0.1 мкф буду емкость набирать- не будет хуже пленки?

[sousmanster]

ОК, буду тестить.

---------- Сообщение добавлено 00.07 ---------- Предыдущее сообщение было 00.04 ----------

Кстати, а если я керамикой по 0.1 мкф буду емкость набирать- не будет хуже пленки?

NPO дорого, Х7 всякие спецэффекты могут быть, в крайнем разе брать на напряжение больше 100 В. На пробу наверно пойдет.

[ostashv-evgeniyy]

NP0 есть по 0,068 мкф, но параллелить 15 штук- не удобно. Буду пробовать X7R, стовольтовые есть разных номиналов.

[sousmanster]

х.з. Зависимость емкость/напряжение присутствует.

[Dimonis]

А чем вам пленка не угодила ? 1мкф *63В пропилена с питчем 5мм от Эпкос стоит 10рублев . Линейность не чета керамике .

---------- Сообщение добавлено 00.42 ---------- Предыдущее сообщение было 00.30 ----------

На нем, не то что кондеры слышно, а даже межблочные провода- отчетливо.

Фу , опять тему в Хайхай энд запид.....сили.
Если чо , то основную нелинейность вносит дроссель , как сам сердешник , тык и способ обмотки .

[ostashv-evgeniyy]

Я же из деревни, что бы до магаза добраться, надо потратить бенза на пол тыщи, кучу пробок отстоять и пол дня убить. Лень ради пары кондеров тащиться, а керамики много в наличии. Да и в магазине, я уже давно мало чего беру, в основном все покупаю у Виктора scarp. Но к нему я бывает неделями не могу попасть, хотя от моей деревни до черты города чуть больше 8 км

---------- Сообщение добавлено 09.48 ---------- Предыдущее сообщение было 09.37 ----------

А чем вам пленка не угодила ? 1мкф *63В пропилена с питчем 5мм от Эпкос стоит 10рублев . Линейность не чета керамике .

---------- Сообщение добавлено 00.42 ---------- Предыдущее сообщение было 00.30 ----------


Фу , опять тему в Хайхай энд запид.....сили.
Если чо , то основную нелинейность вносит дроссель , как сам сердешник , тык и способ обмотки .

Кстати, да. Напишу Электровойсеру, он в Индру делал хитрые дроссели из плоского провода. Может, договорюсь о прослушке его уся, наконец. А за одно и сравнить можно будет.
Про хайенд, так это- хорошо. Мой знакомый, любитель хайенда и винила, когда услышал о моем предложении послушать Д-класс, сказал- "ну, ну, вези...". А теперь он готов купить 4 канальную версию, для своего автомобиля. А это уже кое о чем говорит.

[sousmanster]

Получил вторую партию плат.

[Dimonis]

он в Индру делал хитрые дроссели из плоского провода.

Плоские обмотки для RM10 он заказывал в китае , однако там необходимо заказывать приличное кол-во дабы ценник получился адекватным. Не проще взять готовые заводские аудиодросселя с плоской обмоткой ? У Coilcraft можно вообще 5шт выписать бесплатно , как образцы ....... Но лучше взять Sagami , их в своих усях использует Ямаха , Пионэр и др. бренды.