Усилитель мощности ZD-50

[Nick]

В общем я думаю эта ветка будет для вопросов по конструкции и наладке данного усилителя (cтатья тут, схема тут).
Размер плат 57x190mm. Плата 4-х слойная, в целях уменьшения индуктивности цепей питания питания ВК и соответсвенно конструктивных искажений.

Замечания по сборке:

1. Резисторы R44, R45 необходимо устанавливать над платой, на расстоянии около 5...10мм, т.е. корпуса резисторов не должны касаться платы, и ближайших элементов тоже.
2. R71 не запаивается.
3. Блок питания должен быть отдельный на каждый канал, как например смотрите тут.
4. На схеме нет выходного фильтра - я использовал 18 витков на 8 мм оправе провод 1.5 мм и параллельно 10 ом резистор, они были размещены прямо на выходных клемах. Также параллельно выходным клемам желательно поставить последовательную цепочку из плёночного 0.1μF и 2Вт 10 Ohm резистора.

Ошибки:

1. В BOM-е: R4, C4 и R6 - не устанавливаются - их нет на схеме и плате; Q1, Q2, Q3 - MMBTA06; Q4, Q5, Q6 - MMBTA56.
2. В статье: подбирать по минимуму напряжения на выходе U2 нужно R23 (80k6), а не R22 как указано в статье.

Ссылки на другие ветки:

1. Как разрабатывался усилитель тут
2. Про сравнения с другими усилителями тут

Герберы можно взять тут

Платы возможно можно заказать тут

FAQ (спасибо ANHO) - тут

[misha88]

и даже не рекомендует шунтировать пленкой, т.к. это практически ни чего не дает

Действительно, плёнка (причём высокочастотная или бутерброт) требуется макс. близко к коллекторам любых транзисторов, включенных с общим коллектором или стоком (в т.ч. внутри микросхем), т.к. любое сопротивление (в т.ч. индуктивное) в коллекторе или стоке для каскада с общим коллектором или стоком приводит к появлению эффекта Миллера, т.е. к увеличению входной ёмкости транзистора (иногда для повышения устойчивости это наоборот полезно, и в маломощных каскадах с общим коллектором или стоком тогда намеренно включают в коллектор или сток резистор или дроссель для подавления возможных генераций). Если земля далеко от коллектора или стока, стоит использовать не радиальные конденсаторы, а аксиальные (т.е. с выводами с обеих сторон).

[quinine]

Если дохлый транс, то можно поправить ситуацию увеличением емкости

ну ну...

[Ромыч]

ESR там не важен и даже не рекомендует шунтировать пленкой, т.к. это практически ни чего не дает

И правильно говорит, пленка там не только не нужна, а может только навредить. Только при чем тут пленка, какое она к данному моменту отношение имеет? Вообще никакого.

ESR там не важен

Здесь опять таки, возможно он не важен с некоторого порога. Если делать на базе 50-ки именно очень хороший усилитель, то не думаю, что порог этот будет настолько уж низким. В конце концов, питание - это еда для усилителя, и чем лучше кормить, тем лучше результат

[Валерий]

[QUOTE=Ромыч;1180383] Экранирован сталью и отсек с трансами.

У меня в конструкции УС Зуева со стальной перегородкой (2мм), получилось значительно хуже по фону, чем с алюминиевой (3мм).

[Ромыч]

получилось значительно хуже по фону, чем с алюминиевой

У меня сначала была тоже алюминиевая 5 мм - со стальной лучше. Впрочем, насчет вашего варианта есть как минимум предположение. У вас довольно большая длина соединительных проводов от транса до кандеров. У меня она минимизирована. У вас преобладают помехи, излучаемые этими проводами. У меня они очень малы и преобладают помехи от самих трансов.
Кстати, сетевой фильтр где?

[Nick]

200 маловаты. Более менее стандартный размер 300 - 400. Я не в плане охлаждения, а компоновки и дизайна.

На 300 у них тоже есть... Если 400 делать, то желательна теплораспределительная пластина. Хотя я вижу у вас нет проблемы её изготовить.
Если покупаете корпуса у modushop, имейте ввиду, что дно для крепления трансов и плат фильтров, и.т.п. у них отдельно продаётся...

[Валерий]

Кстати, сетевой фильтр где?
Справа на плате софстарта, дроссель и конденсаторы внизу у шасси.

[Nick]

Offтопик:
У меня есть такие, интересует, как было организовано крепление микросхемы (у меня правда будут на них по два транзистора), есть ли проблема со сверлением и как оптимально сверлить, чтобы не испортить поверхность?

Крепление бруском из аллюминия, прямо через плату (на плате 2 отверстия). Чтобы разглядеть как точно, советую глянуть фото платы.

---------- Добавлено в 14:15 ---------- Предыдущее сообщение в 14:09 ----------

Действительно, плёнка (причём высокочастотная или бутерброт) требуется макс. близко к коллекторам любых транзисторов, включенных с общим коллектором или стоком (в т.ч. внутри микросхем), т.к. любое сопротивление (в т.ч. индуктивное)

Если ставить нормальные низкоимпедансные электролиты небольшого диаметра близко к самому ВК, то шунтировать плёнкой нет смысла, потому как у плёнки примерно такой же импеданс на ВЧ (т.е. примерно такая же индуктивность и ESR), причём такой низкий, что на дорожках и выводах тр-ров набежит больше. А вот резонанс из-за бутерброда довольно легко получить....

---------- Добавлено в 14:27 ---------- Предыдущее сообщение в 14:15 ----------

У меня в конструкции УС Зуева со стальной перегородкой (2мм), получилось значительно хуже по фону, чем с алюминиевой (3мм).

Перегородка из стали, в зависимости от её местоположения, может быть малоэффективной, и даже может сделать хуже. Лучше экранировать сами трансы со всех сторон и распологать всё таким образом, чтобы этот стальной экран был подальше от плат самого усителя. Сам корпус лучше делать не из магнитного металла.
Эффективность экрана лучше оценивать не тем что на выходе усилителя (там может быть ссума нескольких эффектов), а с помощью катушки и осцилографа.

[Валерий]

Поэтому и экспериментировал с перегородками. Теперь результатом вполне удовлетворён.

[BAKK]

На 300 у них тоже есть... Если 400 делать, то желательна теплораспределительная пластина. Хотя я вижу у вас нет проблемы её изготовить.
Если покупаете корпуса у modushop, имейте ввиду, что дно для крепления трансов и плат фильтров, и.т.п. у них отдельно продаётся...

Спасибо за информацию по modushop. Пока не решил как будет выглядеть финальный вариант. То что на фото пилотный вариант. Все-таки думаю для пяти каналов о воде. Как то привычней и надежней чем воздух. И медийный комп на воде. Запас есть. Думаю о ватерблоках, как лучше изготовить, есть время подумать пока жду платы и кит, правда пока на два канала.

[misha88]

Крепление бруском из аллюминия, прямо через плату (на плате 2 отверстия). Чтобы разглядеть как точно, советую глянуть фото платы.

Но в радиаторе сверлили дырки? Если да, интересует как сделать это аккуратно, не поцарапав поверхность (обычно сначало сверлят тонким сверлом, а потом с нужным диаметром, но здесь подошва 8 мм, кроме того с обратной стороны рёбра, а поверхность между рёбрами не плоская).

Если ставить нормальные низкоимпедансные электролиты небольшого диаметра близко к самому ВК, то шунтировать плёнкой нет смысла, потому как у плёнки примерно такой же импеданс на ВЧ (т.е. примерно такая же индуктивность и ESR). А вот резонанс из-за бутерброда довольно легко получить....

Я напИсал про общий подход, а не только на ВК, но электролиты на мегагерцах не работают (а именно на этих частотах чаще всего возбуждение), поэтому микрофарадами действительно не стоит шунтировать, а вот сотнями и десятками нанофарад полезно, а чтобы не было резонансов, последовательно включить резисторы ом на 10 (такие низкоомные сопротивления не мешают убрать возбуждение), получается снубер.

[Ромыч]

получается снубер.

Снабберы параллельно вторичной обмотке ставятся, а не на выход выпрямителя.

---------- Добавлено в 01:59 ---------- Предыдущее сообщение в 01:57 ----------

Но в радиаторе сверлили дырки?

Само собой.

обычно сначало сверлят тонким сверлом, а потом с нужным диаметром

Так и делается.

не поцарапав поверхность

Это надо ИМХО сильно кривые руки иметь

[Nick]

Но в радиаторе сверлили дырки? Если да, интересует как сделать это аккуратно, не поцарапав поверхность (обычно сначало сверлят тонким сверлом, а потом с нужным диаметром, но здесь подошва 8 мм, кроме того с обратной стороны рёбра, а поверхность между рёбрами не плоская).

Да, сверлил конечно. Сперва тонким, потом толстым. И делать это лучше на сверлильном станке. Метчик для нарезки резьбы нужно использовать специальный, для глухих отверстий.

Я напИсал про общий подход, а не только на ВК, но электролиты на мегагерцах не работают (а именно на этих частотах чаще всего возбуждение), поэтому микрофарадами действительно не стоит шунтировать, а вот сотнями и десятками нанофарад полезно, а чтобы не было резонансов, последовательно включить резисторы ом на 10 (такие низкоомные сопротивления не мешают убрать возбуждение), получается снубер.

Общего подхода в этом плане к сожалению нет. Если говорить о ВК АB, то нормальные электролиты нормально работают и на мегагерцах, и на десятках мегагерц (в соответствии с их ESL и ESR). А вот шунтрование их десятками нанофарад с последовательно включёнными 10ом не даст никакого эффекта. Вот 0.1ома ещё даёт небольшой эффект, но я уже писал, что это всё сьедается дорожками. Только давайте не будем эту тему дальше продолжать, потому как я уже устал, это наверное в сотый раз обговариватся. Если есть желание почитать про реальные измерения всего этого, можете поискать в ветке "Улучшение линейности (и не только) LM3886".

[misha88]

Снабберы параллельно вторичной обмотке ставятся, а не на выход выпрямителя.

Вообще-то они предназначены для подавления импульсов в любых индуктивных цепях, а не только в трансформаторе. В данном случае такая цепь подавит резонансы, а также возможное возбуждение (для маломощных цепей можно использовать ом 10 на 0.5 Вт, для силовых 1-2 Ом на 2-3 Вт, большие сопротивления могут не убирать возбуждения). У меня в одном маломощном усилителе возбуждение было на частоте около 90 МГц, несмотря на электролиты (перепробывал разные, с плёнкой 100 нФ и без), случайно подключил параллельно плёнку на 470 пФ и возбуждение пропало (а, например, 33 пФ также не помогало).

[Ромыч]

Вообще-то они предназначены для подавления импульсов

Снабберы импульсы не подавляют - это делают резисторы либо дроссели. Снабберы подавляют паразитную генерацию изза включенных параллельно индуктивности транса и емкости диодов. Это все уже сто раз обсуждалось.

[BAKK]

---------- Добавлено в 14:27 ---------- Предыдущее сообщение в 14:15 ----------

Перегородка из стали, в зависимости от её местоположения, может быть малоэффективной, и даже может сделать хуже. Лучше экранировать сами трансы со всех сторон и распологать всё таким образом, чтобы этот стальной экран был подальше от плат самого усителя. Сам корпус лучше делать не из магнитного металла.
Эффективность экрана лучше оценивать не тем что на выходе усилителя (там может быть ссума нескольких эффектов), а с помощью катушки и осцилографа.

Из теории (и практики) знаю точно, Для экранирования трансформатора нужно два экрана из магнитного материала. Но первый замкнутый экран не должен быть заземлен!!! Изолирован от системы. А второй на расстоянии 15-20мм от него уже на земле. Этот метод применяется в том, что летает и в некоторых старинных советских усилителях, которые выпускались на ВПК.

[Ромыч]

первый замкнутый экран не должен быть заземлен!!! Изолирован от системы. А второй на расстоянии 15-20мм от него уже на земле

А в пром. изделиях, даже топовых, такого вроде не было замечено. Кстати, это наверное справедливо для варианта, когда сам корпус стальной. А если нет, то должно быть достаточно и одного экрана. А в самолетах и ВПК корпуса наверняка стальные - требования жесткие как никак.

[misha88]

Снабберы подавляют паразитную генерацию изза включенных параллельно индуктивности транса и емкости диодов. Это все уже сто раз обсуждалось.

А чем отличаются от этого параллельно включенные индуктивность от электролитов и проводов и коллекторная ёмкость транзистора, кроме того, что эти эффекты проявляются только на мегагерцах (иногда постоянно, иногда после резкого изменения тока)?

[Ромыч]

индуктивность от электролитов и проводов

Сравните индуктивность электролита и индуктивность обмотки транса.

[misha88]

Сравните индуктивность электролита и индуктивность обмотки транса.

Посчитайте сами, какая частота резонанса при реальной индуктивности цепей питания в 50 нГн и коллекторной ёмкости мощных транзисторов 200-500 пФ, и вы получите единицы-десятки мегагерц (а для маломощных десятки-сотни мегагерц), что в реальности и наблюдается (проверьте один раз высокочастотным спектраанализатором на его антенну).