Bipolar 2x300W z zasilaczem impulsowym 750W i zabezpieczenia

Witam. Chciał bym się pochwalić kolejną konstrukcją, ale nie wiem od czego zacząć, chyba zacznę od zasilacza.
Wykonałem nową końcówkę mocy wcielając w nowe życie obudowę skytec 240 pro z najnowszymi modyfikacjami z zasilaczem impulsowym o mocy ciągłej 750W.
Dlaczego zasilacz impulsowy? Od dłuższego czasu zastanawiałem się nad przetwornicami impulsowymi, ponieważ tradycyjne zasilacze mi się znudziły, były cięzkie, kosztowne ale jednak mało awaryjne.
Sterownikiem zasilacza impulsowego jest SG3525 (modyfikacja schematu mcds i przetwornicy), tranzystory mocy to irfp460. Zasilacz jest wykonany w technologii pół-mostkowej, stabilizowanej. Kondensatory po stronie sieci są o pojemności po 1500uf/400V (załączane przez soft start), po stronie wtórnej są 4 diody mur1560 i 10 kondensatorów po 470uF/100V.
Transformator główny i sterujący oraz dławik były wykonane w firmie feryster na moje zamówienie.
Obecnie stabilizacja jest ustawiona na 2x67VDC, pod obciążeniem estradowymi kolumnami i muzyką napięcie wacha się ok +/-3-4V, może nie jest tak żle ale działa jak należy.
Podczas uruchamiania i testowania przetwornicy napotkałem szereg drobnych problemów ale na szczęście doszedłem bez oscyloskopu.
Testowałem również przetwornice obciążając 3 żarówkami halogenowymi po 300W/120V (z efektów zig-zag), po 5 minutach obciążenia radiator, dławik, transformator oraz mostek prostowniczy były gorące ale jeszcze nie parzyły, reszta elementów przetwornicy była znacznie ciepła.
Przetwornica ma deklarowaną moc ciągłą 750W/2x75V DC.
* Końcówka mocy jest oparta na 3 parach 2sc5200/2sa1943 tak jak w poprzednich konstrukcjach (bipolar 2x750W, bipolar 2x550W, bipolar 2x450W).
Obie końcówki mocy są chłodzone przez radiatory tunelowe z wentylatorem.
* Zabezpieczenia są oparte jak w poprzedniej konstrukcji bipolara 2x750W współpracujące również z zasilaczem impulsowym.
Znajdują się zabezpieczenia takie jak: przeciążeniowe, zwarciowe i termiczne (90*C) (oraz soft start) dla zasilacza impulsowego, dla końcówki mocy zabezpieczenia przed DC na wyjściu, szybkie odłączanie i opóźnione załączanie głośników i resztę zabezpieczeń jak w zasilaczu impulsowym.
* Końcówkę mocy bipolar 2x300W wyposażyłem w optyczny limiter i filtr subsonic (40hz/36db/oktawa i filtr dolnoprzepustowy <<16khz/12db.
* Obudowa, kupiłem dwie takie na allegro po 50zł/szt. Zniechęciło mnie robienie obudowy przez krytyki na forum, więc zamieściłem w gotową obudowę i jest wizualnie ładniej.

Starałem się również zrobić porządek kabli, większość kabli wpuściłem pod koszulkę termokurczliwą, resztę idące na wierzchu przeciągałem ponownie po poprawkach i próbach. Lepiej nie byłem w stanie jakoś tego rozmiescić.
Zadbałem np o kolory konektorów, czerwony to +, niebieski -, czarny - gnd, żółty - głośnikowe, zielony - AC 230V.

Wkrótce muszę zmienić porysowaną i krzywo wywierconą pleksę na diodach led oraz zamontować potencjometry (szukam oryginalnych gałek do skytec 240 pro).

Wzmacniacz działał przez jedną dyskotekę zasilając nadstawki pełnopasmowe na eminence delta 12 pro i beyma smc1030 i wszystko sprawowało się ok, chociaż na początku były problemy by się wyłączał przy większych mocach, musiałem ponownie regulować ograniczniki zabezpieczeń.

Jeśli chodzi o temperaturę nagrzewania się przetwornicy i wzmacniacza to podczas maksymalnej mocy radiatory są gorące ale nie parzą. Przydał by się jeszcze jeden wentylator chłodzący przetwornicę i wnętrze.

Kosztorys
Transformator, dławik, przekładnik, trafo sterujące - feryster - ok 100zł z wysyłką
Wszystkie tranzystory mocy - 65zł
wyłączniki termiczne - 10zł
przekazniki - 10zł
wszystkie PCB - 80zł
radiatory - 50zł
kondensatory 30zł
transformatorki 20zł
obudowa 50zł
diody mur1560, prostownicze, tranzystorki, kondensatory, podkładki - 50zł
reszta - miałem
Całość mnie wyniosła jednak ponad 500zł z wysyłkami, jestem zadowolony z osiągów tego prototypu.
Calutki wzmacniacz wraz z próbami i testami powstawał dobry cały miesiąc robiąc go po troszku.

Moc deklarowaną jaką osiąga przetwornica to ok 750W mocy ciągłej, moc wyjściowa wzmacniacza to ok 2x300W RMS/4R i 2x200W/8R.

W trakcie powstawania jest podobny wzmacniacz ale w tej samej obudowie jednak z poprawkami i ulepszeniami z obecnie prezentowanej wersji. Wciąż zastanawiam się nad umieszczeniem końcówki mocy w klasie D, obecnie rozważam sobie wady i zalety tej klasy.

Teraz zapraszam do obejrzenia zdjęć, mile widziane komentarze.

Te 2 diody(?) na na środku nie mają żadnego zwarcia?

lekto napisał:

Te 2 diody(?) na na środku nie mają żadnego zwarcia?

Zapewne służą jako czujniki temperatury.
Konstrukcja jak najbardziej udana! Porządek w środku.

AVE...

Gratuluję - w końcu zrobiłeś wzmacniacz, który z zewnątrz też estetycznie wygląda...

Mógłbyś powiedzieć coś więcej o przetwornicy?

Uszol 1990 napisał:

lekto napisał:

Te 2 diody(?) na na środku nie mają żadnego zwarcia?

zapewne służą jako czujniki temperatury
konstrukcja jak najbardziej udana! porządek w środku

chodzi mi o to że nóżki są blisko radiatora a nie są niczym zabezpieczone.

Dlaczego zasilacz nie jest w żaden sposób ekranowana? Do takich rzeczy nie powinno się dopuszczać.

lekto napisał:

Te 2 diody(?) na na środku nie mają żadnego zwarcia?

Widocznie już nie starczyło już taśmy aby zaizolować nóżki
Mi ta konstrukcja estetycznie w ogóle się nie podoba, ale jak to ktoś powiedział "nie ważne jak wygląda, ważne że działa, kto będzie zaglądał do środka?"

Mam nadzieje, że przewody sygnałowe wyjściowe, a co gorsza wejściowe nie idą w jednej koszulce z zasilającymi (na zdjęciach dokładnie nie widać).
Co to za końcówka mocy, jakiś własny projekt czy znany układ? Do 300W powinny starczyć 2 pary 2sc5200/2sa1943. Nieopublikowany Uniamp 300 jest zrobiony na 2 parach tych tranzystorów, a moc ta sama.
Gratuluje wykonania i pozdrawiam.

Witam, wszystko ślicznie pięknie i fajnie, że dobrze działa... Zapomniałeś jednak o bezpieczeństwie i ten radiator przetwornicy stykający się z metalową obudową wzmacniacza woła o pomstę - izolacja w postaci zaledwie cienkiej podkładki mikowej między częścią połączoną z siecią zasilającą a obudową to stanowczo za mało. Nawet jeśli radiator nie będzie miał połączenia z obudową, to na tym samym radiatorze są zamontowane diody prostownika po stronie wtórnej przetwornicy, odizolowane też jedynie podkładkami mikowymi - odstępy izolacyjne są tam bardzo skromne. W tym przypadku zdecydowanie powinny być to 2 osobne radiatory.
Życzę Koledze powodzenia w kolejnych konstrukcjach

Teraz wszystko odpowiem.
Na radiatorze są czujniki temperatury 90*C, nóżki będą zaizolowane koszulką termokurczliwą, choć zwarcie nóżek do radiatora spowoduje wyłączenie się wzmacniacza.
Wiem, że na te 300W starczyło by 2 pary. Zastosowałem 3 pary tranzystorów mocy tak dla zapasu, będzie wytrzymalsza końcówka mocy i na przyszłość można moc podkręcić. Moja konstrukcja końcówki mocy jest podobna do holtona 800 ale z modyfikacjami i przeróbkami.
Zasilacz nie jest ekranowany bo nie widzę zakłóceń, a tor wejściowy znajduje się z dala od przetwornicy za radiatorem który stanowi jako ekran.
Transformator główny to ETD49, całość taktowana na ok 37kHz. Jeden mały transformatorek (zielony) zasila automatykę i zabezpieczenia, drugi zasila wentylator.
Właśnie to co wspomniał kolega, izolacja może być kiepska, ale nie miałem lepszego pomysłu mocowania, chodziło mi również o solidne mocowanie radiatora. Kierowałem się tym twierdzeniem, każdy moduł lub płytka PCB powinny zawierać każdy własny 1 radiator, potem łatwiej jest rozbierać i serwisować.
Bez podania sygnału na maksymalnym wysterowaniu wzmacniacza słychać leciutki brum, winna jest zbyt mała filtracja dla toru wejściowego audio która wynosi obecnie 2x330uf/35V i koniecznie powinienem zwiększyć do minimum 2x1000uf.
Wszystkie ścieżki są cynowane, poszła na to cała rolka cyny.
Wkrótce umieszczę filmik tego wzmacniacza w akcji.

Ładna konstrukcja .Proszę o schematy przetwornicy ,i opis transformatorów , dławika. A co z przedwzmacniaczem?

Transformatory i dławiki zostały wykonane w feryster na moje zlecenie wg moich parametrów i potrzeb. Wolę lepiej by firma nawijała niż sam tym się zajmował.
Końcówka mocy posiada przedwzmacniacz ale w sensie limitera i filtrów subsonicznych.
Teraz jestem również w trakcie realizowania planów do przetwornicy pełnomostkowej H o mocy ok 1,2-1,5kW.
Wkrótce być może będę robił gotowe przetwornice na zamówienie.

W kwestii technicznej nie wypowiadam się, dla mnie przetwornica we wzmacniaczu mocy zaistnieć nie powinna, ale wiadomo są zwolennicy, są przeciwnicy.
W kwestii estetycznej powiem tylko tyle ze te koszulki termokurczliwe na przewodach wyglądają ordynarnie, kable zalepione jak egipska mumia, a tam gdzie izolacja by była potrzebna - nie ma jej wcale...

pozdrawiam

Wyrazy uznania bo wzmacniacz ciekawy, napewno mobilny(właśnie ile waży?)ale czy te sumaryczne 4700µF wystarczy do do uzyskania 600W w pełnym paśmie(20-20000Hz)? Bo jeśli by miał pracować z topami od 100Hz to ok, a tak to niewydaje mi się żeby bas był dobrze kontrolowany z tak małej pojemności mimo mimo tych 37kHz.

Wzmacniacz gra od 40Hz w zwyż do ok 16khz. Przetwornica sobie daje rade ale ma tedenje do przysiadania napięcia w rytm basu tak jak przygasające żarówki z sieci. Na moje oko waży z 5kg, nie ważyłem dokładnie.
A co dziwne zauwazyłem w przetwornicy, bez obciązenia końcówki mocy na wyjściu to przetwornica jest ustawione na 2x60V DC to po podłączeniu głośników bez sygnału wzrasta do 2x75V DC i pod obciążeniem głośnej muzyki spada. Mi się wydaje że coś nie tak ze stabilizacją, po za tym wszystko ładnie śmiga.

37 khz - było ustalone wspólnie z ferrysterem że przy tej częstotliwości transformator ma najlepszą sprawność.
Jesli chodzi o pasmo przenoszenia to ja specjalnie ograniczyłem od 40hz by membramy nie falowały a także ograniczyłem górne pasmo do ok 16khz by nie wzbudzał się wzmacniacz od częstotliwości przetwornicy.
Patrząc na kłopoty z przetwornicami to jest i będzie, ale jest to pierwsza moja prawdziwa przetwornica na PCB, wcześniej były przetworniczki montowane w pająku i na kawałkach pcb. Z tej przetwornicy nauczyłem się wiele i teraz planuję mocniejsze prototypy uruchamiać

arek59 napisał:

(...)bez obciązenia końcówki mocy na wyjściu to przetwornica jest ustawione na 2x60V DC to po podłączeniu głośników bez sygnału wzrasta do 2x75V DC(...)

arek59 napisał:

(...) także ograniczyłem górne pasmo do ok 16khz by nie wzbudzał się wzmacniacz od częstotliwości przetwornicy.

W świetle powyższych wypowiedzi wstrzymałbym się jeszcze z tym:

arek59 napisał:

Wkrótce być może będę robił gotowe przetwornice na zamówienie.

Zastanawia mnie, dlaczego Koledzy tak "jeżdżą" po przetwornicach? Ja zrobiłem swoją i mój sprzęt na niej gra o niebo lepiej niż na transformatorze. Żadnego przydźwięku, żadnych zakłóceń nie słyszę, wydaje mi się, że przejście na przetwornicę właśnie na 37 kHz i na rdzeniu ETD 49 to był spory postęp - w każdym razie na słuch.
Napięcie wyjściowe przetwornicy bez obciążenia ma zakłócenia, prawda, z częstotliwością 37 kHz pojawiają się szpilki o wartości międzyszczytowej jakies 0.2 V na 40-tu V napięcia wyjściowego, ale to wszystko. Sam system gra o niebo lepiej niż ten na transformatorze...
Aha, napiszę jeszcze, że wzmacniacz i zasilacz do niego są w osobnych, szczelnych obudowach z aluminium. Ceowniki na bokach i blacha grub. 2 mm jako spód i wieczko. Więc ekranowane są chyba dobrze. Na wejściu sieciowym i wyjściu przetwornicy są dławiki.

Przetwornice nigdy nie brumią jak są dobrze zrobione. Nie wiem też dlaczego konstrukcje autora tego tematu spotykają się zawsze z krytyką, chociaż są robione mądrze i w przemyślany sposób. Czyżby "estradowy" styl końcówek mocy wiązał się z negatywną opinią ??

AVE...

Kamis47, zgadzam się ze zdaniem odnośnie przetwornic. Kwestia wyboru odpowiedniego układu przetwornicy pozostaje, bo niektóre wynalazki są dostosowane tylko do stałych lub zmieniających się powoli obciążeń...
Co do krytyki konstrukcji autora, to radzę koledze poszukać inne wzmacniacze wykonane przez Arka59, zwłaszcza tzw. "po taniości"...

A właściwie obecnie zaprezentowany wzmacniacz już nie należy do wyrobów ,,po taniości (tak z oszczędności czasu i kosztów)''. Jednak ta końcówka mocy 2x750W co wyżej kolega wspomniał to sprawuje się do dziś bez żadnych problemów i zastrzeżeń. Nadal regularnie napędza 4 subbasy 18'' o łącznej mocy 1600W RMS.

Trochę staranności by się jeszcze przydało... dławik w przetwornicy - na jednym rdzeniu dla zasilania dodatniego i ujemnego?

Tak, bo to dławik sprzężony.

Nie boisz sie plywania zasilania wzgledem masy przy przenoszeniu niskich czestotliwosci przez wzmacniacz?

Od kiedy to zakłócenia "widać"?! Tym bardziej bez oscyloskopu...
Przetwornice impulsowe nie tylko sieją zakłóceniami i harmonicznymi, ale także je zbierają!
Napięcie też zakładam mierzone zwykłym mierniczkiem.

Trochę mniej bezpodstawnego gadania i posłuchanie się tych, którzy wiedzą więcej życzę.

Pozdrawiam

Nagrałem 3 filmiki na full teście i na maksymalnej mocy wyjściowej wzmacniacza. Gdy wszyscy z rodziny byli po za domem to przy okazji poszalałem mocą oraz decybelami i dla was nagrałem filmiki
Po półgodzinnym graniu na max mocy wzmacniacza wszystkie elementy przetwornicy i wzmacniacza były gorące ale nie parzyły.
Robiłem również zwarcia na wyjściu i przeciążenia, zabezpieczenia działały znakomicie.
Podczas testowania miałem nie miłą wpadkę, zagotował się przekładnik prądowy ale już sobie z tym poradziłem.
Przydźwięki wzmacniacza już zlikwidowałem, przyczyną była zbyt mała filtracja w przedwzmacniaczu i inaczej rozmieściłem kable sygnałowe.
Tylko jest problem z instalacją, bo im głośniej tym ładniej światła przygasają
Co do muzyki w filmie to nie komentować, gdyż puściłem losową byle taką bo ledwo co znalazłem dobrą i nie porysowaną płytę CD-audio.
A tak to wszystko ładnie śmiga że jestem bardzo zadowolony! Już nie mogę się doczekać kolejnych moich konstrukcji. Rusza kolejna budowa bipolara 2x500-600W, tymże przetwornica o mocy 1500W!







Obecnie wadą jest zbyt duże tłumienie dźwięku przez limiter w momencie działania clipu. Zmniejszę wartość rezystorów wejściowych i będzie ok.
Dodatkowo dodam wentylatorek dla przetwornicy, będzie mu chłodniej

Mam być szczery? Przepraszam za wyrażenie, ale o kant d*** można sobie rozbić takie filmiki.
Na wszystkich trzech pokazane jest to samo. A rzekomych znakomitych zabezpieczeniach ani śladu...
Ciekawi mnie dlaczego w 1:35 minucie w drugim filmiku końcówka się nie włączyła, tylko zapaliły się czerwone diody.

Skoro kolega za każdym razem chwali się budową PSU 1500W w przyszłości, mam dla kolegi następującą propozycję. Podchodzę do tego pacyficzne i z ogromną powagą. Na wstępie tylko dodam, że nie ponoszę odpowiedzialności za jakiekolwiek szkody, poniesione podczas budowy!

A więc tak, posiadam schemat profesjonalnej przetwornicy impulsowej do zastosowania w audio. Przetwornica jest w stanie oddać 1kW lub więcej na kanał. Posiada wszystkie potrzebne zabezpieczenia, w tym wyłączeniem się, jeżeli napięcie przed mostkiem prostowniczym na stronie pierwotnej zniknie a na kondensatorach jeszcze będzie - half bridge. W skrócie, jest to bardzo porządna i profesjonalna przetwornica.

Jeżeli nie czuje się kolega na siłach, zrozumiem...
Jednak jeżeli się już kolega odważy, proszę tyko pamiętać, że przy wysokich częstotliwościach (200kHz) i dużych prądach, jakie będą płynąć w ścieżkach, bardzo ważne jest ich poprawne poprowadzenie jak i ich geometria.
Jestem w stanie utworzyć temat w dziale "DIY Początkujący / Niedokończone", gdzie doświadczone osoby będą się mogły wolno wyrażać na temat i nie zaśmiecimy tego tematu.

Pozdrawiam i czekam na odpowiedź.

Zmierzyłem właśnie mój wzmacniacz pędzony przetwornicą oscyloskopem. Pod obciążeniem głośnikiem, na wyjściu. Owszem, są szpilki 1 V p-p w takt przełączania przetwornicy (2-krotna częstotliwość pracy przetwornicy), ale LM3886 się nie wzbudza. I ich nie słychać, bo ucho na takie częstotliwości nie reaguje (nie mówiąc już o głośnikach). Naprawdę, z ręką na sercu: o co ta wojna? Kto chce, niech używa przetwornic, kto chce - niech dźwiga dziesiątki kilogramów żelaza.
Nie wiem, nie jestem jakimś wybitnym luminarzem ani guru, piszę tylko to, co jako zwyczajny fizyk - kręciśrubka widzę i słyszę.
Ludzie używają nawet wzmacniaczy w klasie D, gdzie przłączanie "idzie" bezpośrednio na głośniki i jakoś z tym zyją.
Gdzieś czytałem, że przetwornice mają zaletę w sprzęcie audio właśnie na tym polegającą, że ich zakłócenia leżą poza pasmem przenoszenia głośników (i ucha), więc teoretycznie nie wpływają na jakość dźwięku. No, ale może się mylę, może gdzieś tam na 20-tej harmonicznej gdzieś robi się mały "ząbek" i THD pogarsza się o 0.00001%? Albo też ta ironia jest niesprawiedliwa z mojej strony, ale ja na szczęście dla siebie nie jestem aż tak wyczulony, żeby słyszec różnicę między 0.01% a 0.1%, czy nawet 0.3% THD? Szczerze mówiąc, to po prostu lubię słuchać muzyki i to wszystko. A poza tym mam lekkie zacięcie do elektroniki - głównie odkrywkowo - doświadczalnej ("zróbmy to tanim kosztem i minimalną liczbą części i zobaczmy, co będzie").
Mój kolega (mający do audio o wiele lepsze ucho ode mnie), który słyszał mój systemik na transformatorze - skrytykował go kompletnie (a ja się niemal poddałem - bo zrobienie kolumn labiryntowych wielkości małych szafek - komódek trochę mnie kosztowało), po usłyszeniu wzmacniacza chodzącego na przetwornicy nie mógł uwierzyć, że to ten sam system. Ba, sam zauważyłem dużą różnicę "in plus". Podniósł brwi i pokiwał głową mówiąc, że bas się bardzo, bardzo poprawił. Poprzednio mu się perkusja nie podobała (mówił, że perkusja nie brzmi jak perkusja - ja jakoś różnicy nie słyszałem - nie mam słuchu absolutnego, nie pamiętam, jak brzmi perkusja na żywo i to, co leci z głośnika jest dla mnie perkusją).
Co do zakłóceń mojej przetwornicy: otwarta sonda oscyloskopu "zbiera" zakłócenia tylko jak się ją położy na kablu prowadzącym od zasilacza do wzmacniacza (oba są w osobnych, szczelnych aluminiowych pudełkach wykonanych z frezowanych na wymiar ceowników aluminiowych). Od frontu sonda nie "zbiera" nic. Czysto.
Tak naprawdę, to należałoby system audio zasilać z baterii akumulatorów. Wtedu można by chyba tylko spokojnie być pewnym, że jakośc dźwięku, przydźwięki i wzbudzenia będą nieobecne.
Przepraszam za ten post, może jest zbyt off-topic, ale tak naprawdę, to nie bardzo wiem, co kto uważa za "śmieci" we wzmacniaczu.
Poza tym na weselnym, czy imprezowym graniu takie rzeczy jak zakłócenia na częstotliwościach 4 razy wyższych niż akustyczne, czy nawet 1% THD nie mają większego znaczenia. Tam można śmiało pasmo obciąć do 12kHz i nikt tego nie zauważy (poza wyrobionymi słuchaczami, ale wesele nie jest od słuchania sprzętu, tylko od zabawy w rytm basu).
A w domu - no to już kto co lubi - można nawet zrobic sobie spawarkę transformatorową, żeby był zapas mocy i taki punkt widzenia też doceniam. W moim przypadku przetwornica wystarcza.
Zwłaszcza, że od dawna chciałem takową zrobić, bo mnie to po prostu korciło.