Jak zrealizować wzmacniacz klasy D na opampach i wyjściowy demodulator?

Question

Jak myślicie jakby zadziałał taki wzmachol? To jest schemat blokowy który może spróbuję zrealizować na opampach. Aha i może ktoś zaproponuje jak zrobić wyjściowy demodulator? Pewnie coś z cewką i kondziorem?

irek2 · Answer

Jako jeden z nielicznych sam od poczatku do konca zaprojektowalem wzmacniacz w clasie D z latwodostepnych elementow. Pracuje nad tym od ok 3lat i pierwszy moj projekt opieral sie na opampach na wejsciu komparatorze i ukladach cyfrowych. Jednak modulacja PWM jest juz przezytkiem i skonstruowalem specjalny modulator PFM dzieki ktoremu osiagam bez klopotu czestotliwosc 500khz.
Po twoim schemacie widac ze malo czytales na temat wzmacniaczy w clasie D. Zupelnie nie potrzebnie rozdzieliles sygnal na dwie polowki to nie jest mozliwe w realizacji! Wystarczy komparator ktory porowna wejsciowy sygnal audio z sygnalem pily lub trojkata co da na wyjsciu przebieg prostokatny ze zmiennym wypelnieniem. Potem tylko driver sterujacy dwoma mosfetami.
Najwieksze klopoty to szybki komparator i szybkie sterowanie mosfetami. Do tego dochodzi konieczny ogranicznik modulacji do 5-95% oraz wprowadzenie czasu martwego miedzy wlaczaniem mosfetow. A na koniec duze wymagania co do dlawika wyjsciowego.
To bardzo skomplikowane zagadnienia i nie dla amatorow. Zeby nie bylo tak prosto to wyobraz sobie ze taki wzmak pracujacy przy 100khz i skrajnym wypelnieniu 5-95% powoduje wlaczanie mosfetow tylko na 250nS co odpowiada czestotliwosci 2Mhz i jest to czestotliwoscia graniczna. !00khz to zdecydowanie za malo dla pelnego pasma przenoszenia. Dlatego wzmaki PWM pracuja co najwyzej do 350khz. Ja dzieki modulacji PFM osiagnolem 500khz w domowych warunkach. Specjalizowane koski Tripatha pracuja do 1,5Mhz. Na dzien dzisiejszy nie ukazal sie zaden schemat dyskretnego wzmaka w clasie D ja ze swoim musze jeszcze poczekac.

Promuję tematy:
07.12.2017 (IREK) Miernik napięcia nasycenia końcówki mocy audio
03.12.2017 (IREK) Rejestrator prądu spoczynkowego, temperatury, napięcia DC końcówek mocy
03.12.2017 (IREK) Miernik mocy wzmacniaczy elektroakustycznych
03.12.2017 (IREK) Miernik temperatury cewki głośnika wysoko-tonowego

Mietek Woźniak · Answer

No skoro tak... chyba sobie dam spokój. Ale tak poza tematem wzmacniacza- dlaczego twierdzisz, że rozdzielenie sygnału na 2 połówki nie jest do zrealizowania? A takie coś? (+ potencjometr do komp. niezrówn.):

irek2 · Answer

Tak to mozesz sobie prostowac sygnal do pomiaru napiecia zmiennego ale na pewno nie do celow audio. Sprobuj potem ten sygnal z powrotem zlozyc i posluchaj co sie talo z dzwiekiem. Gwarantuje ogromne znieksztalcenia skrosne (przy przejciu przez zero). A przy malym sygnale brak sygnalu.

Artur k. · Answer

Witam
irek2
Mam wrażnie że nie masz racji co do tego ze nigdzie sie nie ukazał projekt wzmacniacza na el. dyskretnych. Nie jestem pewien ale chyba kiedyś coś takiego opublikowano w praktycznym elektroniku(nie mylić z elektroniką praktyczną), jak odszukam ten numer to zamieszcze

Nie nalezy sie poddawac wspomniana wcześniej firma Tripath produkuje układy scalone do których dołącza sie kilka elementów i tranzystory mocy, powstaje wzmacniacz klasy T (ulepszona klasa D ze wspomniana modulacją PFM ) kości te kosztuja (chyba jak na ich możliwości) niewiele bo ok. 150zł. Projekt taki ukazał sie w elektronice praktycznej.
Jak tylko poznajduje te materiały to zamieszcze.

Po szczegóły odsyłam na strone http://www.tripath.com/

pozdrawiam

Promuję tematy:
03.04.2018 Generator AVR DDS v. Artur K.

fantom · Answer

Mysle ze lepsze cudenko mogloby wyjsc gdyby uzyc do tego celu procesora DSP i cyfrowe przetworzenie sygnalu.

Artur k. · Answer

okej ale prosesor DSP to nie wzmacniacz.
pozatym sposób pracy układów firmy tripath też można nazwac cyfrowym, dlatego ze sygnał analogowy zamieniany jest na impulsy, a potem odwrotnie impulsy na sygnał analogowy.
tak jakbyc połaczył przetwornik a/c zrobił cos z sygnałem i potem dał przetwornik c/a

pozdrawiam

Promuję tematy:
03.04.2018 Generator AVR DDS v. Artur K.

Jon-X · Answer

U la la... DSP ? Nie wiem czy wyrobiłby się przy takich częstotliwościach... zgadzam się z Irkiem, porządna klasa D na dyskretach to ciągle śpiew przyszłości. Pozdrowienia

kufel_ · Answer

Jeżeli chodzi o aplikacje wzmacniacza na Tripath'cie co była zamieszczona
a EP to delikatna porażka , wiem bo sam to robiłem , po pierwsze beznadziejna sprawa jeżeli chodzi o dostępność elementów , a po drugie parametry podane przez Tripath'a są naciągnięte widać to dokładnie na oscyloskipie. Taki wzmacniacz to dobry bajer żeby pokazać faktycznie, że sprawność jest wysoka bo radiatorki to faktycznie mikronowatych rozmiarów wystarczą do odprowadznia ciepła z tranzystorów przy maksymalnym obiążeniu.

irek2 · Answer

Majac na mysli projekt wzmaka w clasie D na elementach dyskretnych mialem na mysli wzmak >200W mocy bo robienie wzmaka o mocy mniejszej jest zupelnie bez sensu. Dopiero >200W ujawniaja sie zalety clasy D czyli wysoka sprawnosc i niski koszt! Tak niski koszt wykonania, wzmak w clasie D powinien byc tanszy od klasycznego liniowego bo ma mniej drogich elementow mocy i mniejszy radiator.
Ale chetnie zobacze co opublikowali w PE.

Artur k. · Answer

irek
jutro to wskanuje i umieszcze.
natomiast teraz moge powiedzieć że nie ma on 200W tylko chyba 25W albo 50W.
jako ciekawostkę powiem ze mam gdzieś w gratach wzmacniacz samochodowy w klasie D, też o jakiejś śmiesznej mocy rzędu 20W.

P.S. co myślisz o tripath i klasie T ??

pozdrawiam

Promuję tematy:
03.04.2018 Generator AVR DDS v. Artur K.

fantom · Answer

Procek mialby za zadanie tylko sprobkowac sygnal analogowy, ewentualnie przetworzyc (korektor) i wystawic to na PWM-a (PFM-a).Dalej oczywiscie tranzystory kluczujace mocy i filtr wyjsciowy.

Artur k. · Answer

no dobra ale po co do tego procek DSP ?? nie można tego zrobic prościej i taniej??. We wzmacniaczach tej klasy uzywa sie do tego komparatorów, przy większych mocach to rzeczywićie nie jest takie proste ale nie niemozliwe.Wydaje mi sie ze mimo trudności i tak "normalna" metoda będzie taniej niz za pomoca procka DSP.

Promuję tematy:
03.04.2018 Generator AVR DDS v. Artur K.

irek2 · Answer

Robienie wzmaka w clasie D o mocy 25-50W to glupota! Po co skoro liniowy ma duzo lepsze parametry a moc rozpraszana nie jest taka duza.
Ja mam wzmak w clasie D o mocy siegajacej 1000W i to ma sens w porownaniu ze wzmakiem liniowym ktory wymagalby 10 mocnych tranzystorow mocy i radiatora zdolnego oddac 400W ciepla. Przy wzmaku w clasie D mam tylko dwa tranzystory mocy i radiator do odprowadzenia tylko ok 100W mocy. Dodatkowo ma duzo wieksza sprawnosc srednioeksploatacyjna. Bo jego sprawnosc w pelnym zakresie mocy jest bliska 90% a wzmak w clasie AB przy malych moca ma praktycznie zerowa sprawnosc! Teoretyczne 76% dotyczy tylko pelnego wysterowania!

Promuję tematy:
07.12.2017 (IREK) Miernik napięcia nasycenia końcówki mocy audio
03.12.2017 (IREK) Rejestrator prądu spoczynkowego, temperatury, napięcia DC końcówek mocy
03.12.2017 (IREK) Miernik mocy wzmacniaczy elektroakustycznych
03.12.2017 (IREK) Miernik temperatury cewki głośnika wysoko-tonowego

Artur k. · Answer

irek tutaj już ktoś umieścił ten schemat z PE wiec nie będę sie powtarzał: przejrzyj go sobie. pozdrawiam

kufel_ · Answer

To zależy do jakich celów chcesz używać taki wzmacniacz, jeżeli częstotliwości przenoszenie przez ten wzmacniacz pozostaną ponieżej 1,5kHz to nie jest konieczne stosowanie procka DSP (np. wzmacniacze do aktywnych subwooferów), natomiast jeżeli chcesz mieć pełne pasmo to taki wzmacniacz już się nie nadaje dlatego, że klasa D charakteryzuje się dużymi zniekształceniami w zakresie częstotliwości 1,5kHz -2kHz .

irek2 · Answer

Specjalny procesor do wzmaka w clasie D opracowala firma sony. Nazwano to systemem S-MASTER i dostali za to nagrode.
Niewatpliwie jest to jakies osiagniecie jednak pomiary wykazaly kiepskie parametry a i dzwiek z tego nie najlepszy.

teflon · Answer

a może by tak wlaz w konkrety?? Niżej daje schemat wzm na dyskretnych elementach. cały krtykół był w PE i jes do pobrania
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic159305.html
Schemat pokazuje najprostrzy sposób na zrobienie modulatora PWM jeśli wprowadził by do niego jeszcze układ od czasu nartwego to nawet nie taki zły. myśle jednak że jak na dzień dzisiejszy niema sensu dumać nad modulatorami bo dość ich jest pochowanych po scalakach nawet za nieduże pieniądze. problem tkwi jak mądże przenieść impulsy z niego na tranzystory końcowe . Co wy na to jak zrobił by wzmacniacz zasilany prosto z sprostowanej sieci (jak zailacze AT czy ATX)obciążenie kondensatorów byłoby symetryczne więc dzielnik z nich powinien być równo podzielony.co wy nato?

powa · Answer

wit. odgrzewam temat, ale zobaczcie sobie na mnie to wygląda całkiem miło.

irek2 · Answer

Wyglada milo tylko te drivery mosfetow sa niedokupienia! Bo prubuje je kupic od dwoch lat!
Dlatego zrobilem swoj wlasny wzmak na driverach na CMOS-ach za 1zl.
Za jakisz czas wzmak powinien pojawic sie w EDW.

powa · Answer

hmm. postaram się ich poszukać, bo jak na razie to znalazłem jakieś hurtownie tylko i trzeba kupić wielokrotność 95 kostek. :/ jak coś znajdę dam znak.

darkfenriz · Answer

te dwie diody to rzeczywiście tylko dodanie zniekształceń przejścia przez zero (crossover). Może lepszym pomysłem byłoby pokombinować coś z IGBT na powiedzmy 100kHz?

powa · Answer

wit.

jest szansa(na razie nie potwierdzona:)), że mi kumpel te ir'y z usa przyśle. sztuk kilka. sam niestety nic nie znalazłem w ilościach poniżej 95 sztuk

.
tymczasem polecam looknąć na:

http://users.rsise.anu.edu.au/~felix/iar/Projects/Thunderball/index.html

te ir'y chyba w katalogu elfy widziałem.

jak bede miał nieco więcej czasu to podrąże temat, bo ciekawy jest. na razie od tygodnia staram się skończyć rozprawkę o kondensatorach dla kilku pieniaczy z forum diyaudio.pl i niestety z braku czasu nie mam kiedy tego skończyć.

powa · Answer

wit.

troszke poczytałem i poszukałem i polecam zajrzeć na:

http://schforfree.seedhost.com/archive/?path=Audio%2FCircuits%2FPower_amplifiers-Class-D

gdzie jest dosyć dużo ciekawych dokumentów na temat Class D.

poza jest forum "CLASS D" na www.diyaudio.com, gdzie jest trochę ciekawych informacji.

z IR'ów z USA nic nie będzie niestety, pozostaje dalsze poszukiwanie. :/

ja się zabiorę w najbliższym czasie, w ramach rozgrzewki w klasie d, za klecenie płytki do HIP4080, bo to jedyne co mam na dzień dzisiejszy.

a robi ktoś coś wogóle, czy dać se pokój z tym topikiem?

teflon · Answer

tutaj jakaś polski sklep ma w ofercie. jednak jak na teraz w magazynie 0. bardzo mnie ciekawi jak sprawuje sie hip, więc jak odpalisz dziada mów co i jak. co myślisie o pomyśle zasilania wzmacniacza prosto z sprostowanej sieci?

gregor10 · Answer

Właśnie zaczynam sie interesować tymi wzmakami klasy D i mam pytanie: Ile z tego HIP-a wyciągne mocy i przy jakich zniekształceniach i zasilaniu ? Pozdrwaiam!

teflon · Answer

powyższy wzmacniacz (wg wykresu) przy obciążeniu 4 ohm i 2x40V zasilania wyciąga ponad 200W przy thd 10%, około 170W przy thd 1%. hip steruje tranzystorami w układzie H więc sprawność i moc może być mniejsza przy zasilaniu 40V. hip4080 zniesie 80V więc teoretycznie moce mogą być nawet z 600W. pozostaje kwestia tranzystorów no i szybkiego sterowania ich bramkami. 2.5A to podawany przez producenta wyjściowy prąd szczytowy sterownika, co może być mało, ale kto powiedział że na wyjścia nie można założyć wtórników

powa · Answer

wit.

calkiem mi sie ten wątek zapodział gdzieś, niestety brak wolnego czasu spowodował, że nadal klasa D u mnie leży. :lol:

co do IR2112 - napisałem maila do protona z zapytaniem o termin realizacji ewentualnego zamówienia i na razie czekam.

-RoMan- · Answer

Drivery serii IR21xx są w TME. RoMan

powa · Answer

-RoMan-: masz piwo u mnie. jakim cudem ja ich nie namierzyłem podczas poszukiwań, to nie wiem. ale dałbym sobie nogi wydepilować , że w TME patrzyłem i nie znalazłem. no cush.

Jak zrealizować wzmacniacz klasy D na opampach i wyjściowy demodulator?

Jak zrealizować wzmacniacz klasy D na opampach i jaki zastosować filtr/demodulator na wyjściu?

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Post #17

Post #18

Post #19

Post #20

Post #21

Post #22

Post #23

Post #24

Post #25

Post #26

Post #27

Post #28

Post #29

Post #30

Podsumowanie tematu