Усилитель на LM3886\LM1875 по схеме dekko

[YurOK]

Решил создать ветку посвященную данной схеме для удобства, чтобы не искать отдельные сообщения по разным веткам. Вот собственно схема. и файл cir. И пояснения от автора:

верхние две- это входной ФНЧ в 2х версиях. 3 нижних- это разные вариации оконечника. входные делители опять же в 3х вариантах Отрабатывалось несколько вариантов для разных задач. Комбинации регулятор-ФНЧ-оконечник можно выбрать на свой вкус.
параметры ФНЧ- у одного Ку5, у другого Ку2, далее- версии оконечников не взводятся, различие в номиналах- были собраны вначале по одной схеме, потом 22пФ кондёры закончились, пришлось менять цепочки коррекции, на слух разницы нет, в одном случае было нужно входное сопротивление 10кОм, так появился 3 вариант оконечника. А вот тип входного конденсатора на слух ОЧЕНЬ слышен...

От себя хочу задать несколько вопросов:
1. можно ли вместо кондера на входе прикрутить интегратор на opa132? Правильно ли я расчитал номиналы резисторов?
2. Принципиально ли использование инвертирующего ФНЧ? Можно ли сделать вариант II? (просто имеется качественный кондер на 1000 пик, хочется его туда пристроить)
3. Есть 2 шт. LM318. Будут ли они лучше во входном фильтре, чем opa132?
Или ставить сдвоенную 2132 на все нужды и не париться
4. Если сигнал ООС снимать после контактов реле защиты, то как быть с задержкой при включении, ведь цепь ООС будет на некоторое время разомкнута?

Заранее благодарю за помощь

Собираюсь делать такой усь, детали закуплены, пока готов только БП, разводку планирую на smd 0805

[hippo64]

с достаточно упоротой нагрузкой

Где ж её взять

[MikeF]

Где ж её взять

Неправильная постановка вопроса. Надо: "Куда её девать или чем качать".

[ViktKors]

Это философский вопрос

Скорее натурфилософский.

Максимальная рассеиваемая мощность LM-ки заявлена в 135 ватт. Если посмотреть на Fig.4 датащита (ОБР), то нетрудно заметить, что на каждое плечо приходится половина этой мощности. Ну если учесть кратковременность пиковых нагрузок, можно накинуть еще десяток ватт.
Итого, чтоб LM-ка жила долго и счастливо, желательно не давать каждому ее плечу рассеивать в пике более 72-85 Ватт (на постоянном токе, и на НЧ-переменке соответственно)*.


Ну а теперь можно посчитать
На чисто активной нагрузке ОБР как раз хватает, чтобы обеспечить работу на 4 Ом в близком к максимуму режиме +/-34 вольта. Пиковая мощность на LM-ке как раз будет 72 ватт.
Реальная АС так не умеет, и если быть совсем-совсем скромными и выбрать фазовый угол тока в нагрузке до 30°, то в пике будет уже 153 Ватта, что вдвое больше отмеченных 72-85 Вт. Т.е. видим тот давно известный факт, что 4 Ома при таком питании она не тянет. Зато вполне тянет 8 Ом.

Датащит рекомендует для 4-х Ом питание +/-28 Вольт, что дает пиковую мощность 105 ватта. Как видно, это тоже уже некий вылет за ОБР, но с учетом просадки БП где-то до +/-25 Вольт - все нормально.

Только вот реальная нагрузка, особенно если это АС с фазонивертором, да еще если с фильтрами "повезло", вполне может иметь сдвиг фазы тока относительно напряжения в 60° (ага, она и есть, "упоротая нагрузка").
А это увеличивает пиковую мощность до 250 Ватт для случая 4 Ом на +/-34 вольта. Ну то есть если практически без запаса, то такую нагрузку потянет строенная LM-ка .

Но это в теории.
В реальности-же
1. даже наличие выравнивающих резисторов на выходе каждой из микросхем оставляют заметную неравномерность распределения тока (даже если просто недостаточно тщательно заморочиться с подбором резисторов ООС, заменой электролитов в цепях ООС на интеграторы или что там еще может понадобиться для того, чтоб напряжение на выходах LM-ок было близким).
2. Это относится LM-ке в обычном неизолированном корпусе. Для куда более практичной "пластмассовой" версии данные мне не попались, то понятно, что греется она сильнее и ОБР для нее поменьше.

Т.е. вывод:
1. Три (3) непластмассовые LM-ки - это необходимый минимум для усилителя в обычном (не мостовом) режиме с питанием +/-34 вольта работающего на реальную нагрузку 4 Ома.
Если учесть просадку БП под нагрузкой, то пройдет.

2. Четыре (4) LM-ки - это просто разумный подход для построения УНЧ с питанием под нагрузкой +/-34 вольта и с номинальной мощностью где-то 120 Вт для работы на реальную нагрузку.
Именно такой дизайн УНЧ на ОУ имеет шанс сравняться с нормальным УНЧ на рассыпухе.
Макс ток за 40 ампер, отсутствие "незаметных" подсрабатываний теплозащиты и прочее - прилагаются.


*__P.S. Уточнение:
Был не очень внимателен, в датащите можно увидеть, что по мере уменьшения напряжения питания ОБР увеличивается и для напряжений питания 28-35 вольт составит ~ ватт так под 90. Принципиально это ничего не меняет в оценках.

[hippo64]

Макс ток за 40 ампер

А что, закон Георга нашего, Ома уже отменили? Я всю жизнь считал, что максимальная мощность достигается на максимальном сигнале, а не наоборот.
Камрады, давайте не будем пороть чушь, ей же больно.

---------- Сообщение добавлено 10.50 ---------- Предыдущее сообщение было 10.49 ----------

Я уж привык, что каждый гений вводит свои термины, но Вольты, Амперы и Омы трогать не надо с преобразованиями реальности.

---------- Сообщение добавлено 10.52 ---------- Предыдущее сообщение было 10.50 ----------

Таки предлагаю придерживаться классической физики. Лобачевские пусть идут другой, гм... плоскостью.

[ViktKors]

А что, закон Георга нашего, Ома уже отменили? Я всю жизнь считал, что максимальная мощность достигается на максимальном сигнале, а не наоборот. .

Это если на постоянном токе.
Но помнится в школе (очень хорошо помню) нам рассказывали про некий "косинус фи", его еще на моторчиках переменного тока выбивают рядом с напряжением и мощностью.
Если что, это как раз про "мощность на максимальном сигнале"
Гуглится на раз-два, после чего можно несколько сбавить обороты насчет "пороть чушь"

Возможно Вы что-то слышали про "Ватты - Вт" , "Вары - ВА"? Это тоже примерно отсюда. Не вспоминается?

Да, Вы дополнили пост, я тоже, собственно именно это

Таки предлагаю придерживаться классической физики.

я и предлагаю. Надеюсь курс физики средней школы является в Ваших представлениях достаточно классическим.


40 ампер - это другое. это так сказать "токовые способности усилителя", в данном случае говорит например о том, что даже нагрузка в 1 Ом не убьет УНЧ. Кому и зачем это нужно - другой вопрос.

[MikeF]

Камрады, давайте не будем пороть чушь, ей же больно.

Это да, максимальная мощность рассеивается при выходном сигнале 2/Пи от напряжения питания. Это даже на даташитовских графиках видно.

[ViktKors]

Это да, максимальная мощность рассеивается при выходном сигнале 2/Пи от напряжения питания. Это даже на даташитовских графиках видно.

Все то-же. на чисто активной нагрузке. См. "угол между напряжением и током" и импеданс (комплексный!) реальных АС

[MikeF]

С комплексной нагрузкой прим. тоже самое.

[dekko]

2. Четыре (4) LM-ки - это просто разумный подход для построения УНЧ с питанием под нагрузкой +/-34 вольта и с номинальной мощностью где-то 120 Вт для работы на реальную нагрузку.
Именно такой дизайн УНЧ на ОУ имеет шанс сравняться с нормальным УНЧ на рассыпухе.

из практики - подтверждаю В общем, всё как всегда, хотели как лучше, а приходится усложнять до "монстрика". Ну, и вернувшись к баранам, оно надо?

[ViktKors]

С комплексной нагрузкой прим. тоже самое.

Эх это ЕГЕ..
Википедия: https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%8D%D1%84%D1%84%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B5%D0%BD%D1%82_%D0%BC%D0%BE%D1%89%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%B8

Можно показать, что если к источнику синусоидального тока (например, розетка ~220 В, 50 Гц) подключить нагрузку, в которой ток опережает или отстаёт по фазе на некоторый угол от напряжения, то на внутреннем активном сопротивлении источника выделяется повышенная мощность. На практике это означает, что при работе на нагрузку со сдвинутыми напряжением и током от электростанции требуется больше энергии; избыток передаваемой энергии выделяется в виде тепла в проводах и может быть довольно значительным.

Т.е. "упоротая нагрузка" с фи = 60°, ознчает вдвое большее тепловыделение.
Это было "раз".
Есть еще "два": При том, что мощность за период удвоилась, изменился еще и ее пикфактор, и каждая полуволна в нагрузке вызывает в УНЧ не два одинаковых пика тепловыделения, а один большой и один маленький. За счет этого пиковая мощность (та, что соотносится с ОБР) увеличивается еще, чуть не вдвое.
Отсюда и берутся вместо пиковых 72.5 ватта на активной нагрузке
на нагрузке с фи=60 (cos фи = 1/2)
145 ватт средних и 250 пиковых.

Ну я не знаю, ну в симуляторе же это наверное можно посмотреть..

[MikeF]

Много лет, что думаете сдвиг между током и напряжением в АС известен только посвященным? Имелось ввиду что 2/пи и для комплексной нагрузки актуально.

---------- Сообщение добавлено 16.25 ---------- Предыдущее сообщение было 16.24 ----------

Википедия

Очень академично

[Shaq]

Скорее натурфилософский.

Мне то про косинусы фи и токораспределения как раз обьяснять не надо
Ну а решать сугубо на страницах фрорума "две-три-четыре" несколько порочное занятие. Надо задаватся необходимым напряжением питания, брать подходящий эквивалент "упоротой нагрузки", снимать частотный свип искажений для набора амплитуд что-бы более-менее точной видеть где срабатывает внутреняя защита, попутной контролируя температуру. Брать какой-то энный запас по ограничивающим параметрам и там уже решать сколько надо.

[ViktKors]

Много лет, что думаете сдвиг между током и напряжением в АС известен только посвященным?

Видимо "знать" и "применять знание" - это несколько разные вещи.

Имелось ввиду что 2/пи и для комплексной нагрузки актуально.

Нет. Проверьте. Причем еще раз повторюсь, речь о ОБР.

Идеально было-бы если б Вы нарисовали график, тогда в споре появились бы аргументы

Очень академично

И? неправильно? Опровергать будете?
Вот уж к чему, а к академичности на форуме точно не стремлюсь, тут со школьным образованием проблемы, не до академичности.

---------- Сообщение добавлено 11.45 ---------- Предыдущее сообщение было 11.39 ----------

Мне то про косинусы фи и токораспределения как раз обьяснять не надо

Ну подробности адресовались не Вам
просто один из аспектов на который внимания как-то мало обращается. Причем для LM-ки очень характерный момент, она, зараза не сгорает а кратковременно отрубается, потому порой хрип или просто грязь списывается на ее свойства, в то время как это она себя просто так спасает.

[Audiomaniac]

Offтопик:
Всегда удивляют очень сурьезные разговоры о том как 3886 "мощности не хватает".. вы сначала сделайте, чтобы она хорошо играла на мощности хотя бы 5вт (если получится, хехе), а потом уже огород городите (если желание останется еще)

[MikeF]

ViktKors, не понимаю чего вам надо? Зачем я должен опровергать эффекты вызванные комплексной нагрузкой?

[ViktKors]

ViktKors, не понимаю чего вам надо? Зачем я должен опровергать эффекты вызванные комплексной нагрузкой?

Ну смотрите сами:

Камрады, давайте не будем пороть чушь, ей же больно.

Это да, максимальная мощность рассеивается при выходном сигнале 2/Пи от напряжения питания. Это даже на даташитовских графиках видно.

С комплексной нагрузкой прим. тоже самое.

1. Вы согласились с оппонентом, который утверждал, что "эффекты вызванные комплексной нагрузкой" - чушь. А теперь спрашиваете меня, почему Вы "должен опровергать эффекты вызванные комплексной нагрузкой"? ну раз это чушь - наверное нужно как-то аргументировать обвинение.

2. Утверждение, что "максимальная мощность рассеивается при выходном сигнале 2/Пи от напряжения питания" в сочетании с "С комплексной нагрузкой прим. тоже самое" не является истинным. На что и указываю. Хотя и понимаю, что "прим. тоже самое" допускает некую вольнось трактовки, 150 ватт или 250 Ватт, 2 микросхемы, 3 или 4 нужно ставить, какая в принципе разница..

[dekko]

потому порой хрип или просто грязь списывается на ее свойства, в то время как это она себя просто так спасает.

точно!

сегда удивляют очень сурьезные разговоры о том как 3886 "мощности не хватает"..

Илья, ты всегда и во всём прав, просто другие не умеют делать уси. Мы ж знаем это, и не спорим с тобой. Ладно? Если серьёзно, то я всем советую для начала собрать ТВОЙ усь, или купить его, послушать его, а потом делать выводы. Твой усь устроит 98% процентов населения, но мы относимся к оставшимся 2%.... бывают такие странные диофилы... Вот ты слушал свой усь на JBL6332? ватт так на 30...45? Я понимаю, что это экстрим. Вот такой я любитель экстрима. И да, на 5 ваттах она и на 6332 звучит хорошо. Так что, я неправильно собрал, или всё ж мощности "малаватабудет" (с)? Вот только не отвечай - "откуда я знаю как вы там собрали"

[ViktKors]

на JBL6332? ватт так на 30...45? Я понимаю, что это экстрим. Вот такой я любитель экстрима

У.. это надо мост.. и неизвестно позволит ли вообще LM-ка дотянуться до такого.

Если уж по гамбургскому счету, то 35-40 ватт средней, это 350-400 Ватт пиковой, которые усь должен отдать чисто, не сбиваясь на рассказы, "а зато у меня выход из клипа красивый" .

А LM-ка в мосте при разумном максимуме питания вольт так в +/-36, это где-то 68 Вольт амплитуды. Т.е. на 8-ми оной нагрузке будет где-то 290 Ватт - не дотягивает..
Или там у АС 6 Ом? - это меняет дело


Но если без шуток (хотя что тут смешного), именно такую плату (8 х LM3886) сейчас как раз и развожу в композите .
Правда мост 2 х 4хLM3886 это только опция, запрос на 6-8 отдельных каналов для многоампинга.

[hippo64]

Можно делать по другому. Для упоротой нагрузки делать усь для упоротой нагрузки. Как это делать - все присутствующие знают. Хотя есть любители напяливать сову на глобус. А ведь для этой операции есть совы мужского рода.
Повторюсь ещё раз, у меня нет упоротой нагрузки и никогда не будет. Я не любитель ходить в кожаных ремнях и биться плеткой.

---------- Сообщение добавлено 13.24 ---------- Предыдущее сообщение было 13.23 ----------

Правда мост

Упоротая нагрузка и мост? Оригинально.

[dekko]

А я именно сейчас пилю плату "четвёрки" , очередную версию уся делаю для дегустации

Или там у АС 6 Ом? - это меняет дело

там проседает ниже с 8 Ом