Шоттки в выпрямителе

[anli]

Как оценить требования к диодам, исходя из постоянного тока потребления
и ёмкости конденсаторов фильтра?
Схема стандартная: мостик, +/- питания, средняя точка трансформатора -
земля.

БП1: +/- 60V, ток - до 1A, после мостика - два C по 10000uF
БП1: +/- 17V, ток - 4A, после мостика - два C по 47000uF

Конденсаторы - тайваньские (пока).
Спасибо!

[Konkere]

Пока только чистка темы. Если не угомонитесь начну раздавать подарки.
Претендентов уже куча наметилась.

[anatol0]

Практические вопросы: как лучше всего увидеть "звон" выпрямителя? Нужно ли подбирать номиналы в снаббере для минимизации звона?

[Сухоруков Сергей]

Нужно ли подбирать номиналы в снаббере для минимизации звона?

Конечно. Снаббер - это аналог цепочки Зобеля. Цель одна - подавить колебания. Средство тоже такое же - введение потерь.

как лучше всего увидеть "звон" выпрямителя?

Включите последовательно с выпрямителем небольшое сопротивление и подключите к нему (резистору) осциллограф. Увидите ВЧ-колебания тока, т.е. "звон".

[Александр Котов]

Очень хорошо слышны помехи от выпрямителя, если поставить рядом радиоприемник на ДВ или СВ диапазоне. При этом можно подбирать элементы и оценивать их вклад в подавление помех.

[jett]

Нужно ли подбирать номиналы в снаббере для минимизации звона?

В посте №1242 приведена хорошая ссылочка по данному вопросу. Почитайте. Забегая наперёд, скажу, что по последним моим измерениям оптимально с точки подавления звона получилось, когда параллельно каждому диоду стоит снаббер из последовательно соединённых резистора 20...30 ом и ёмкости 3,3...4,7 нФ. Это для ультрафастов и шоттки.

[jett]

ВЕСЁЛЫЕ КАРТИНКИ 2.
К посту №1164 решил кое-что добавить. Ещё раз прогнал те же +1+2 диоды в той же схеме, позволяющей визуально оценить процесс восстановления диода, но теперь уже на 50 кГц. При такой развёртке осциллографа можно не только количественно оценить "масштабы" восстановительного процесса, но и в первом приближении определить частоты генерации при этом. Вот что получилось:
Шоттки
MBR 10100 16% 26% 6 MHz 110ns
MBR 40250 16% 27% 6 MHz
40CPQ100 20% 23% 4 MHz 160ns

Быстрые
BYV42E-150 18% 27% 9 MHz 100ns
MUR3020WT 19% 29% 7,5 MHz
HFA30PA60C 22% 31% 9 MHz 100ns
SFA1604G 23% 35% 8 MHz 110ns
FEP30 DP 23% 44% 8,5 MHz
КД213А 28% 80% 5,5 MHz 250ns

BYV26E 22% 41% 10 MHz 180ns (1A/1000V/75ns)
HER308 25% 33% 10 MHz 200ns (3A/ 800V/75ns)

Цифры в % как и раньше обозначают : первая - пиковый обратный ток восстановления (первый отрицательный выброс); вторая - следующий за ним положительный выброс, в процентах от прямого тока через диод (0,8А). Поле чего колебания постепенно затухают. И вот следующая цифра в таблице - это как-раз частота этих колебаний. И последняя цифра - время восстановления диода, правда очень приблизительно, т.к. точнее не позволяет развёртка. Последние два диода - маломощные/высоковольтные, т.е. под лампу.
Цифры, правда, получились не в точности такие же, как в прошлый раз, но соотношения между диодами сохраняются, что важно. Например, с ростом температуры цифры увеличиваются, это видно. Возможно, немного пляшут также и в зависимости от экземпляра.
Первое, что сразу заметно, это то, что шоттки генерят на почти в два раза более низких частотах по-сравнению с быстрыми. А также, что пиковый ток восстановления у них заметно меньше. Видимо, этими двумя в совокупности факторами и объясняется их более мягкое "звучание". Чем объясняется их "специфическое звучание" я по-прежнему не знаю.
Первый в списке быстрых (новичок) - BYV42E-150 (2*15A/150V) - по результатам последнего прослушивания вышел победителем. По-сравнению с предыдущим победителем (SFA1604G) он всё-таки несколько чище и мягче, особенно заметно на ВЧ. Так что, моя рекомендация! Для себя на этом я пока что поиск "идеального диода" заканчиваю. Корпус - тот же, ТО220. Можно параллелить (пробовал, разница в звуке не выявляется), так что годится он фактически для любого УМ. Из даташита видно, что этот диод имеет относительно низкий пиковый ток восстановления (около 2,5 А при 100А/мкс) и также небольшой заряд восстановления (по графику можно только оценить как около 20 нКл при 100А/мкс), про ёмкость увы ничего не нашёл. Имхо, на эти два параметра стоит обращать внимание при выборе. Потому как некоторая корреляция с фактическим "звучанием" просматривается: чем ниже эти две цифры, тем мягче и чище звук. К примеру, оба диода BYV42E и MUR3020WT мягкие и чистые, последний ,правда, по непонятным причинам имеет свой "привкус" (об этом писал уже в №1118). Они же имеют самые низкие (среди этих быстрых) значения обоих параметров. Но надо обращать внимание на условия измерений, часто они разные в ДШ. Ну и более низкая частота генерации тоже, очевидно, способствует мягкости звука. Пример - шоттки и КД213А, но последнему мешает уже количество помех, площадь под импульсом восстановления у него заметно больше, это видно на осциллографе. Для удобства сравнения скопировал:

А. Быстрые:
1. SFA1604G - 16A/200V/35ns -----170пФ/10(400)мкА/0,98в
2. FEP30DP - 2*15A/200V/35ns --- 175пФ/10(500)мкА/0,95в
3. MUR3020WT - 2*15A/200V/35ns - 55пФ /10(500)мкА/1,05в/12нГн/19нКл/1,6А (это заряд и пик. ток восстановления)
4. HFA30PA60C - 2*15A/600V/19ns -25...50пФ/1(400)мкА/1,3в/ 12нГн/80нКл/4А

Б. Шоттки:
1. MBR40250TG - 40A/250V/35ns -- 500пФ/250мкА/0,97в
2. MBR10100 - 10A/100V ---------------- /100мкА/0,80в
3. 40CPQ100 - 2*20A/100V -------- 600пФ/1250мкА/0,77в/7,5нГн

В. Обычные:
1. КД213А - 10А/200В/300нс , т.е. ускоренный - <1000пФ/200мкА
2. КД203А - 10А/420В
3. мост BR1510 - 15A/1000В --------------------------------- /10мкА/1,1в

Теперь по шунтированию. При включении параллельно диоду только ёмкости, например 10 нФ, видно, что время восстановления и площадь под импульсом восстановления увеличилась, часто немного увеличивается и пиковый ток восстановления. Однако последующая генерация значительно снижается по амплитуде и частоте, но не исчезает. Получается, что спектр помех смещается ниже, но количественно, возможно и не уменьшается (импульс шире, генерация полностью не исчезла). С шоттками - всё то же, чуть меньше количественно.

Заметно улучшалась ситуация, когда последовательно с кондёром включал резистор 20...30 ом, а сам кондёр 3,3...4,7 нФ (для шоттки оптимально получалось 4,7...6,8 нФ). В этом случаи оставался ТОЛЬКО первоначальный отрицательный импульс восстановления, не увеличиваясь и не расширяясь, зато вся последующая генерация практически исчезала. Т.е., вторая цифра в таблице становится близкой к нулю, первая же - не меняется. Если посчитать частоту этой цепочки как F=1/2П*R*C , то при 27ом и 4,7нФ получаем 1,25 МГц, что в несколько раз ниже приведённых в таблице частот генерации диодов. Так что всё закономерно. Такой снаббер работает. Параллельно каждому диоду в мосте, например. Если же параллельно такому снабберу включить ещё один кондёр, скажем 4,7 нФ, то получим расширение импульса восстановления, таким образом сдвигая спектр помех ниже, но последующей генерации по-прежнему не будет. Какой из двух вариантов оптимальный - трудно сказать.
Однако при прослушивании чёткая и ясная разница всё-же не улавливается, могу сказать только, что "вроде бы немного чище", но точно не хуже (имею ввиду со снабберами параллельно каждому диоду). Та же картина и со снаббером параллельно вторичке, 10 ом/ 1 мкФ. Ну, возможно, что при большей громкости это было бы заметнее. Но могу по-прежнему утверждать, что с заменой диодов разница в звуке ЕСТЬ, и по шотткам моё мнение также не изменилось. Такие вот мурзилки.

---------- Добавлено в 04:52 ---------- Предыдущее сообщение в 04:44 ----------

На 20А - C4D15120A, SCS120AGC, мне очень нгравятся 16-амперные IDH16S60C.

А вот эти увы в нашей лавке не продают.

[Audiomaniac]

Осциллограммы покажите. И схему измерения нарисовать не помешало бы.

[Alex]

Первое, что сразу заметно, это то, что шоттки генерят на почти в два раза более низких частотах по-сравнению с быстрыми.

Потому что у них емкость выше.
Кстати, уверен что это звон именно от trr диода, а не от Ls транса?

А вот эти увы в нашей лавке не продают.

Ну диоды как бы в этом не виноваты.

P.S. У меня тоже ни в одной "лавке" в радиусе тысячи километров их не продают, да и собственно и лавок-то почти нет. Зато есть интернет и почта.

[riosit]

Скорее слышны интермоды недостаточно отфильтрованного выпрямленного напряжения с полезным сигналом,и явно не на мегагерцах?

[anatol0]

Та же картина и со снаббером параллельно вторичке, 10 ом/ 1 мкФ. Ну, возможно, что при большей громкости это было бы заметнее.

Спасибо за выложенную информацию!
Ещё вопрос о сочетании снабберов параллельно каждому диоду/параллельно выходу моста, одно исключает/дополняет другое?

[jett]

Осциллограммы покажите. И схему измерения нарисовать не помешало бы.

Скорее слышны интермоды недостаточно отфильтрованного выпрямленного напряжения с полезным сигналом,и явно не на мегагерцах?

Кстати, уверен что это звон именно от trr диода, а не от Ls транса?

У меня не тот осциллограф (С1-83), который позволил бы выложить осциллограммы. Схема измерений всё та же:

ВЕСЁЛЫЕ КАРТИНКИ.
В дополнение к постам №1081, 1118 провёл простые измерения, на уровне школьного радиокружка. Каждый имеющий генератор (с меандром) и осцил. может повторить. С генератора подавал меандр 10кГц на усилитель (какой-нибудь, способный не искажать этот меандр), на выход вешал последовательно резистор 10 ом и исследуемый диод (та же горячая десятка ). Осциллом смотрел форму тока через резистор, т.е. и через диод. Достаточно наглядно видно генерацию диода при закрытии (на заднем фронте, при прохождении через ноль). Хорошо заметны отличия между разными типами.
Амплитуда импульсов около 8 В, т.е. прямой ток через диод 0,8А. Генерация видна в виде затухающих колебаний, длительностью 1...1,5% от длительности самого импульса. Наиболее различимы первый (отрицательный) выброс и следующий за ним (положительный). Причём, положительный всегда был больше по амплитуде, чем отрицательный. Далее - более или менее быстрое затухание.

Только на этот раз на 50 кГц, так виднее. Возможно, конечно, что усилитель в данном эксперименте вносил какую-то свою лепту, но думаю, не столь значимую. Такие измерения носят оценочный характер, но главное, СРАВНИТЕЛЬНЫЙ, т.к. очень ЧЁТКО ВИДНА РАЗНИЦА между типами диодов. Частоты генерации диодов определяются через количество периодов колебания за единицу времени (в данном случаи, за 1 мкс), разумеется приблизительно. Тем не менее, тот факт, что частота оптимального снаббера получилась в несколько раз ниже частот генерации, достаточно хорошо согласуется с теорией (https://forum.vegalab.ru/attachment....5&d=1280848741).

---------- Добавлено в 14:25 ---------- Предыдущее сообщение в 14:10 ----------

Потому что у них емкость выше.

Похоже, что так.

Ещё вопрос о сочетании снабберов параллельно каждому диоду/параллельно выходу моста, одно исключает/дополняет другое?

Ну, думаю, точно не исключает, скорее дополняет. Пробовал и так, и так. Только параллельно ВХОДУ моста. С другой стороны, если вешать на каждый диод, то ещё и параллельно входу - возможно, перебор, т.к. по сути там УЖЕ будут два последовательных снаббера.

[kozak]

Очень полезные практические результаты.
Вопрос, в усилителе на выходе, в антизвонной цепочке используется индуктивность, и какова длина соединительных проводников?
А по полученным результатам, также можно сделать вывод, что номинал используемых емкостей в снаберных цепочках, должен быть раз в 10…20 больше, емкости диодных переходов. В случаи использовании цепочки на входе моста, номинальное значение емкости, ещё нужно увеличить в 4-ре раза. Что также хорошо согласуется с теорией.
Но свой вклад, может также внести и паразитная емкость обмоток трансформатора.

[riosit]

Интересен именно момент слышимости перехода с моста реализованного на диодах шоткки к варианту дополненному снабберами,насколько это ощутимо практически и заметно ли вообще.

[jett]

Очень полезные практические результаты.

Каждый может повторить, например, для проверки какого-либо конкретного диода, сравнения его с другими.

Вопрос, в усилителе на выходе, в антизвонной цепочке используется индуктивность, и какова длина соединительных проводников?

Индуктивности там нет, это TDA1514 в почти базовом включении. Проводов тоже нет , прикручивал связку резистор-диод прямо на вых. клеммы. "Прослушивание" же диодов было совсем в другом, куда более прозрачном, тракте из поста №1081.

А по полученным результатам, также можно сделать вывод, что номинал используемых емкостей в снаберных цепочках, должен быть раз в 10…20 больше, емкости диодных переходов.

Похоже, что не всё так однозначно. К примеру, с теми же MUR и HFA при ёмкости в снаббере меньше 3,3...2,2 нФ уже заметно недостаточное подавление генерации. А их ёмкости около 50 пФ. Важно, что только конденсатора, как это часто предлагается, недостаточно для минимизации генерации, нужен ещё последовательный резистор, на котором, собственно, и будет рассеиваться паразитная энергия. Этот резистор, очевидно, также уменьшит проникновение помех сети в схему УМ по-сравнению с "голой" ёмкостью.

В случаи использовании цепочки на входе моста, номинальное значение емкости, ещё нужно увеличить в 4-ре раза. Что также хорошо согласуется с теорией.
Но свой вклад, может также внести и паразитная емкость обмоток трансформатора.

Этот вопрос хорошо освещён в уставшей уже от меня ссылке, приведённой в предыдущем посту. Правда, именно "в 4раза" там не нашёл.

[Александр Ю.]

...
Кстати, уверен что это звон именно от trr диода, а не от Ls транса?
...

Кажется прав Alex, частота звона зависит больше от параметров транса.

[jett]

Интересен именно момент слышимости перехода с моста реализованного на диодах шоткки к варианту дополненному снабберами,насколько это ощутимо практически и заметно ли вообще.

Пробовал шунтировать и шоттки, результат тот же:

Однако при прослушивании чёткая и ясная разница всё-же не улавливается, могу сказать только, что "вроде бы немного чище", но точно не хуже (имею ввиду со снабберами параллельно каждому диоду). Та же картина и со снаббером параллельно вторичке, 10 ом/ 1 мкФ. Ну, возможно, что при большей громкости это было бы заметнее.

Наверное, поэтому и нет чёткого ответа о необходимости шунтирования диодов, в одних схемах это есть, в других - нет. Видимо, надо пробовать самому, по-месту, так сказать. Но, думаю, для трактов уровнем выше среднего шунтирование желательно, исходя хотя бы из принципа вероятной полезности.

---------- Добавлено в 16:03 ---------- Предыдущее сообщение в 15:59 ----------

Кажется прав Alex, частота звона зависит больше от параметров транса.

А где в эксперименте был транс? Раньше ты всё время возражал Алексу, что изменилось?

[Александр Ю.]

А где в эксперименте был транс? Раньше ты всё время возражал Алексу, что изменилось?

От батареек запитывал?

[ИГВИН]

Такие измерения носят оценочный характер, но главное, СРАВНИТЕЛЬНЫЙ, т.к. очень ЧЁТКО ВИДНА РАЗНИЦА между типами диодов.

Это нормально, в аудио множество сравнительных измерений.

Очень полезные практические результаты.

Ещё бы. Привязанные к ряду распространенных диодов.

jett, на базе проведенных измерений следовало бы написать статью, если позволит время.
Можно просто часть постов туда включить.

[Kipkimot]

Какие шунтирующие конденсаторы класс x2 из вашего опыта лучше установить на каждый из 4-х диодов 1N5821: 22nF (Rifa MKP - пленка) или 47nF (WIMA MP3-X2 - бумага в масле)?

[kozak]

Имхо, для рекомендуемых номиналов емкостей 4,7...6,8 нФ, отлично подойдут металлопропиленовые конденсаторы типов Y1, Y2, или аналогичные высоковольтные.