Стабилизированное питание УМЗЧ

[Yauhen]

Предлагаю к обсуждению тему «Стабилизированное питание УМЗЧ: плюсы и минусы, варианты реализации». Особо приветствуется мнение профессионалов-разработчиков, но с уважением выслушаю любые мнения.

[lazertok]

так в железе собрал?

в копилку - их много (схем ) у меня

[dekko]

своял сегодня за пару часов...

- в железе или в симе? Можно получить прямой ответ на прямой вопрос? А то всё как-то неопределённо...

[mihail_]

Спасибо Lazertok! Вы выложили схему очень хорошего стаба - пост #595.

Прекрасный стабилизатор, только нужно убрать конденсаторы С8, С10 (в оригинале их нет) они резко ограничивают быстродействие стабилизатора и соответственно повышают уровень пульсаций при переменной нагрузке.
Для более длительного софт старта , можно зашунтировать стабилитроны D1,D2 и D3,D4 конденсаторами 10мкф, время плавного нарастания выходного напряжения увеличится с 4-5ms (фактически это зарядка конденсатора выпрямителя) до 95-100ms. Можно еще более улучшить параметры стабилизатора использовав вместо простых источников тока на транзисторах Q1,Q4 , источники тока на 2х транзисторах. Также я изменил базовую цепь транзисторов Q2,Q3 и D9,D10, R1-4. Вот что у меня получилось:

цепи из транзисторов М2,М6,R7,R8 - имитация импульсной нагрузки током 10А. Выходное напряжение стабилизатора 33,8в (определяется стабилитронами D11,D8).
Пульсации на выходе при нагрузке 10А частотой 100 гц составляют в симуляторе менее 0,5мв с БОЛЬШИМ запасом:

Аналогично и в минусовом плече.
Осталось добавить тригерную защиту от перегрузки по току.

---------- Сообщение добавлено 08:34 ---------- Предыдущее сообщение было 08:15 ----------

Но как обычно бывает, без недостатков не обойтись, и основной недостаток предложенного стабилизатора -это напряжение между стоком и истоком силовых транзисторов. Для его нормальной работы при таком токе (10А) необходима разность напряжения ~7-8в между входом и выходом стабилизатора, и соответственно на силовых транзисторах будет рассеиваться повышенная мощность. В остальном все очень хорошо.

---------- Сообщение добавлено 08:36 ---------- Предыдущее сообщение было 08:34 ----------

Осталось проверить в железе.

---------- Сообщение добавлено 10:38 ---------- Предыдущее сообщение было 08:36 ----------

Схема версии стабилизатора с защитой по току, срабатывание при токе=11А.

и осциллограмма срабатывания защиты

Выключение силового транзистора происходит за время ~ 18мкс.(симулятор так показывает)

[lazertok]

Спасибо mihail_
- это очень хорошо, что в другой проге Вами проверены параметры стаба и они подтвердились, + плюс замечания.
- согласен и учту, а также отельное спасибо за импульсную проверку под нагрузкой, до чего у меня никак "руки не доходили".
- совместная работа всегда приносит лучшие результаты - как говорится: одна голова хорошо, а две лучше.
- по тригерной защите.
- при таких токах использование R в ДТ и элемента "сработки" на Б-Э переходе - ну как бы не совсем точно и не "экономично" на мой взгляд, моща на R сравнительно большая рассеивается при этом.
вот идейка прокатанная в симе - попробуйте

здесь используется стандартный шунт с падением 75 мили Вольт, на нужный ток с классом точности 0.5
добавлены компараторы и шунт - время сработки компаратора 4мкрСек

[mihail_]

Мощность на моем шунте Р=0,05ом*10А=0,5вт, я считаю что это не много, и потом, посмотрите, ваша схема защиты не обладает триггерным эффектом, там возникнут автоколебания -при закрытии силового транзистора ток в цепи упадет и компаратор опять откроет силовой транзистор и т.д. т.е немного сыровата.Величина времени срабатывания моей триггерной защиты измерялось от момента достижения в цепи порогового тока(11,5А) до падения тока в цепи до нуля, т.е это сквозное время срабатывания защиты, равное времени срабатывания самого триггера + времени полного выключения силового транзистора, что составляет ~18мкс, на мой взгляд это достаточно быстро.

[lazertok]

при закрытии силового транзистора ток в цепи упадет и компаратор опять откроет силовой транзистор и т.д. т.е немного сыровата.

- сыровата, не спорю - как идея работает, можно добавить цифровой счетчик количества срабатываний за время t периода, и потом уже блокировать стаб.
Здесь видится динамическая защита - превышения тока на силовом нет в этом режиме, а нагрузка в виде уся будет защищена также автоматом - пульсации по питанию частично сгладятся выходным фильтром - в общем надо по эксперементировать с поведением Уся в таком режиме.

---------- Сообщение добавлено 13:09 ---------- Предыдущее сообщение было 13:00 ----------

Мощность на моем шунте Р=0,05ом*10А=0,5вт,

10А*0.05 Ом = 0.5 В - не достаточно для открывания перехода транзистора, с учетом делителя ещё меньше
экспирементировал я с такими защитами - при бОльших токах за 20А - шунты получаются 5-10 Вт - выплывает термо шунтов.

[mihail_]

Все правильно, при 10А защита еще не срабатывает, она срабатывает при 11,5А-11,8А, Uб=11,5А*0,05ом=575мв - это потенциал открытия перехода. При 20А и напряжении 33,6в полезная мощность составит 672Вт а потери на шунте 1вт. Спор ни о чем. В общем дальше каждый радиолюбитель решает сам как ему поступать, а стаб в общем очень хороший, буду проверять в железе.

[lazertok]

по мощи на шунтах - в симе есть пробники мощности, очень помогают оперативно измерять мощу на всех элементах схемы в динамике процессов, а также при необходимости, посмотреть на графике все зависимости во времени на этих пробниках, включая изменение от температуры.

---------- Сообщение добавлено 15:10 ---------- Предыдущее сообщение было 14:58 ----------

а стаб в общем очень хороший, буду проверять в железе.

мне он тоже очень понадобится - в железе допилим

---------- Сообщение добавлено 23.07.2016 в 04:48 ---------- Предыдущее сообщение было 22.07.2016 в 15:10 ----------

подкорректировал на импульсной нагрузке
пульсации - при токе 8А на плечо, во всей полосе частот 50Гц-20кГц, не превышают 100 мили Вольт.


п.с. mihail_
вы убрали опору стабилитронов с противоположных плеч - а ведь это главная фишка этого стаба

---------- Сообщение добавлено 17:51 ---------- Предыдущее сообщение было 04:48 ----------

привожу схему стабилизатора на полевых транзисторах:
Вложение 268966
Но хочу предупредить что при таких емкостях в фильтре и тупо коротком замыкании нагрузки, транзисторы могут вылететь, т.к. импульсные токи превышают все разумные пределы и находятся вне области безопасной работы транзисторов.

mihail_
с твоей подачи, проверки на импульсной нагрузке - проверил свою схему такого стаба.
- выявились очень неприличные бяки - под импульсной нагрузкой, в схеме на входных и выходных фильтрах, а также на регулирующих транзисторах,
циркулируют большие импульсные токи, превышающие разумные ОБР элементов.
короче стаб работает как генератор тока - но напряжение держит стабильно - это его фишка.
обсудим???

[Petr-1951]

по просьбе lazertok выкладываю популярную простую схему стабилизатора Орешкина.
с целью повышения надежности параллельно ЗИ полевиков желательно включить стабилитроны на 15 В (на схеме не показаны). Резистор R1 является "пусковым". Его величину подбирают по устойчивому запуску стабилизатора. При устойчивом запуске без резистора его можно исключить. Более подробно см. Радио 1987-08

из достоинств высокий коэффициент стабилизации, высокое быстродействие и не боится КЗ. При КЗ в одном из плеч выключаются оба плеча!

[lazertok]

спасибо - эта схема в модернизированных вариантах тут есть.,
- осталось уточнить - с какой из моих схем ( в симуляторе) сравнивалось при токе нагрузки до 10А ???
из поста

Заодно проверил стабилизатор предложенный lazertok той же нагрузкой
Вложение 270567

По быстродействию стабилизатору Орешкина не знаю равных

[dekko]

- осталось уточнить

с какой из твоих симуляций. Это просто уточнение.

[lazertok]

Offтопик:
если намек , что в симуляторе всё не как в железе - плохие симуляции (с реализацией моей схемы 2хП БП в КИТах), сразу несколькими ТС, не предлагались бы

[dekko]

та никаких намёков, просто есть пара моментов сомнительных - я сильно сомневаюсь что схема ТВОЯ, т.е. оригинальная и раннее не известная. Вот в то, что она оптимизирована в симуляторе - верю! И это твоя заслуга. И второй момент - сильно сомневаюсь, что к разработке плат и натурным испытаниям изделий ты имеешь отношение. Развей мои сомнения? Дай угадаю - ни одну из своих симуляций ты в железо не воплотил и в реальной работе с УМ не видел ?

[lazertok]

Offтопик:
нарисовать схему и ПП к ней - школьник щас может в лёгкую
- найдёшь что схема не моя - поговорим о времени создания и авторе

[dekko]

найдёшь что схема не моя - поговорим о времени создания и авторе

оно мне надо? достаточно того, что

нарисовать схему и ПП - школьник щас может в лёгкую

и дальше симуляций ты не ходишь.....

[lazertok]

Offтопик:
ну в симуляцией - у тебя видать не лады, вот и не выкладываешь свои творения для всеобщего обзора .
может ошибаюсь - а то бы крутанул - "мозговая деятельность сразу на ружу в симе выплывает"
конкере - сорри , зарекался не вступать в полемеку с тролями...

[dekko]

сразу после твои творений и выложу, причём фоты реальных усей и собранных плат . Хотя смысла в этом не вижу.

[lazertok]

фоты реальных усей и собранных плат

мне достаточно схемы

[dekko]

это фотки старых прототипов изделий для кафешек, которые тем не менее уже несколько лет работают в тяжёлом режиме в кафешках

---------- Сообщение добавлено 18:49 ---------- Предыдущее сообщение было 18:47 ----------

мне достаточно схемы

та там ничего нового, на форуме это всё уже было..... а то, чего не было, ещё рано выкладывать - нет статистики отзывов

---------- Сообщение добавлено 18:52 ---------- Предыдущее сообщение было 18:49 ----------

и, собственно по стабам - нужна схема, но только проверенная в практике
На одной из фоток усь на 4 канала + мост для саба, На ТДА7293, питание от одного БП ( от него же запитаны пред/микшер/видеодистребьютор), две платы УМ, фона нет от слова ВААЩЕ

[lazertok]

Offтопик:

- нет статистики отзывов

вот и плохо - видать её здесь не жалуют
- здесь надо уточнить: по измерениям и подтверждению заявленных в девайсе параметров, собранных "повторителями".