Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Europejski lider sprzedaży techniki i elektroniki.
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Power Audio class D 1000W z zasilaczem

arek59 15 Paź 2015 23:22 14580 31
  • Power Audio class D 1000W z zasilaczem

    Chcę zaprezentować chyba pierwszą konstrukcję w pełni cyfrową.

    Na początek.
    Chciałem mieć pierwszy własnej roboty w pełni cyfrowy wzmacniacz. W racku razem z procesorem DCX2496 jest prawie jak wzmacniacz z DSP Powersofta czy Behringera Inuke 3000 dsp :D
    Więc zacznę od obudowy, była dawcą z poprzednich projektów po wzmacniaczu skytec 240 pro.

    Przetwornica.
    Wykorzystana z poprzednich projektów, w tej wersji ulepszona. Sterowanie na SG3525 kopiowane i modyfikowane z wzmacniacza samochodowego grundig pa240 + transformatorek sterujący i tranzystory, to wszystko było proste. Napięcie zasilania 2x75V, moc ciągła 1000-1100W i rdzeń ETD49 daje rade. Całość taktowana na 60khz. Topologia półmostkowa.

    Końcówki mocy.
    Moduły klasy D pierwotnie miały iść do crown ce2000, jednak zdecydowałem się na włożenie do mniejszej obudowy z zapasem mocy. Moduły zrobione wg dostępnego projektu IRAUDAMP 9, naniosłem modyfikacje i zaprojektowałem własne płytki. Nad całością pracują 3 pary tranzystorów irfp4332 na kanał, całość taktowana na 300kHz. DT 105 ns. Sercem wzmacniacza jest IRS2092 + klucze TC4420.
    Z modułów idzie wycisnąć 2500W/2R przy thd 10% i zasilaniu +/-95V DC, mi osobiście udało się wyciągnąć 1900W mierzone na głośnikach.
    Dławik zamawiany w ferryster, są także dostępne w tme jako dławik 22uH/30A.
    Zasilanie 12V boostrap wykorzystałem z dodatkowo dowiniętych zwoi na głównym transformatorze.

    Zabezpieczenia.
    Wykorzystane moje popularne i skuteczne zabezpieczenia z serii wzmacniaczy bipolar. Same układy scalone w modułach klasy D mają zabezpieczenie zwarciowe i przed DC, ja zrobiłem dodatkowe odcięcie tych zabezpieczeń na przekaźnikach, lepiej podwójnie niż raz :D Po za standardowymi zabezpieczeniami jest też clip-limiter, soft start.
    Najlepszą stroną jest to że cały wzmacniacz ma aż 14 bezpieczników, po to by uniknąć jakiegoś pożaru PCB w razie draki :D
    Chłodzenie, przetwornica i moduły mają chłodzenie wymuszone, włączają się po osiągnięciu 50*C, lecz moduły wcale się nie grzeją a przetwornica osiąga temp max 40*C. Jest też termiczne 75*C. To wszystko na wszelki wypadek.

    Montaż.
    Wyszło akurat że radiatory z modułami z innego projektu pasują na styk. Największy problem to okablowanie ale jeszcze to próbuję nad tym popracować. Już chyba nic więcej nie wejdzie :D Gdyby zsumować łączny czas nad tym to łącznie było by chyba cały tydzień roboczy, tyle że ja go robiłem pół roku wolnymi chwilami.





    Uruchomienie.
    Nie miałem większych problemów z uruchomieniem. Po za regulacjami wzmacniacz ruszył od razu. Wzmacniacz po za poprawnymi napięciami zasilania czyli powyżej 250V AC lub poniżej 200V AC się wyłącza. Gdy nastąpi zwarcie w głośniku lub przeciążenie to wzmacniacz również się wyłącza, trzeba zrestartować włącznikiem.

    Brzmienie.
    Hmn, większość będzie miało swoje zdanie i gusta. Powiem jedno od siebie, w porównaniu z klasami AB i H z estrady klasa D ma bardziej liniową i szczegółowe brzmienie. Bas jest szybki i dynamiczny, środek równy ale za to górka powyżej 10khz wydaje mi się przytłumiona. Moc ma, wykop i kontrola jest bardzo dobra. Trzyma membrany konkretnie jak ktoś za mordę, więc DF jest wysoki :D

    Dane.
    Moc ciągła pobrana 1240W przy 229V AC.
    Moc oddana na oba kanały 1050W
    Sprawność całkowita 84% (przetwornica sama ma 88-90%).
    Deklarowana moc wyjściowa 2x500W/4R RMS (na tej samej przetwornicy klasa AB oddawała 2x300W i było dużo ciepła).
    Minimalne obciążenie 2x2 ohm.

    Całość badana za pomocą mierników RMS i oscyloskopu MINI 4, opornica 4 om 15A.

    Postanowienia końcowe.
    Jestem zadowolony z własnego projektu i spełnił moje oczekiwania. Jedynym najsłabszym ogniwem całości jest zasilacz, gdyby był mocniejszy to spokojnie na wyjściu ze 2x1500W by było. Właśnie trwają prace nad wersją zasilacza ok 2kW typu H mieszczącego się w tym rozmiarze co jest teraz. Muszę popracować nad okablowaniem, na razie nie mam pomysłu jak to ogarnąć :|

    Zapraszam do komentowania i oceny.

    Power Audio class D 1000W z zasilaczem Power Audio class D 1000W z zasilaczem Power Audio class D 1000W z zasilaczem Power Audio class D 1000W z zasilaczem Power Audio class D 1000W z zasilaczem Power Audio class D 1000W z zasilaczem Power Audio class D 1000W z zasilaczem


    Fajne!
  • #3 16 Paź 2015 09:11
    Rafał 116
    Poziom 17  

    Widać, że projekt kosztował dużo pracy. Po drodze minimalnie więcej staranności i całość bardziej trzymała by się kupy. Ogólnie wyszło poprawnie, jeżeli osiąga założone parametry to jak najbardziej ok.

  • #4 16 Paź 2015 10:40
    pyza666
    Poziom 13  

    Nie lepiej byłoby żeby wentylator wydmuchiwał ciepłe powietrze na zewnątrz?

  • #5 16 Paź 2015 10:43
    morozaw
    Poziom 14  

    Konkretna konstrukcja, wow! Również jestem ciekaw szczegółów i schematu :)

  • #6 16 Paź 2015 13:03
    398216 Usunięty
    Poziom 43  

    arek59 napisał:
    . Największy problem to okablowanie ale jeszcze to próbuję nad tym popracować.
    Koniecznie.
    Zwłaszcza w takich wzmacniaczach każdy kabelek musi mieć swoje miejsce a jego prowadzenie przemyślane.
    Na razie masz bałagan - mimo, chęci (trytki).
    Jak skończysz/poprawisz - będzie to naprawdę konkretna konstrukcja. Na razie - nie bardzo.
    Aha - mówisz o mnogości zabezpieczeń - z doświadczenia (i prawa Murphy'ego) wiem, ze im więcej może się zepsuć tym częściej się psuje... ;)

  • #8 16 Paź 2015 16:00
    Arni85
    Poziom 12  

    A co to znaczy "w pełni cyfrowy wzmacniacz"?

  • #9 16 Paź 2015 18:19
    Tomciiiu
    Poziom 12  

    z Tego Etd49 troche wiecej pogonic mozna...zmienilbys w przetwornicy mosfety na igbt dodajac jedna pare w mojej przetwornicy sa 4 igbt 90 a etd 59 i moc 3kw lekko reka.. dodajac kondensatory od stalej skladowej zyskasz na wiekszej troche sprawnosci i mocy.
    Koncowki w klasie D tez zostawiles malo wyzylowane.. ten schemat przewidywal na wieksza dwa razy moc a zasililes ja z mniejszego napiecia.:)

  • #10 16 Paź 2015 18:29
    Granat :)
    Poziom 34  

    Wygląda obiecująco.
    Dopracuj produkt i zorientuj się ile kosztowałoby rozpoczęcie produkcji w skali manufaktury ;) Mógłbym coś takiego montować w swoich kolumnach. Polskie i serwis na miejscu.
    Powodzenia.

  • #11 16 Paź 2015 18:55
    Tomciiiu
    Poziom 12  

    https://www.youtube.com/watch?v=83F5wCrtj40 w mojej perspektywie juz zaczynam dawno myslec o Tym przy tylu sprzedanych innych zasilaczach. Zasilacz ma kilo wagi. male wymiary. zabezpieczenienia zwarciowe. dopiero teraz uporalem sie z stabilizacja:) moglbym w sumie isc na wiekszą produkcje bo to co sciagaja polscy estradowcy do koncowek w klasie d wraz z zasilaczami to wyrob chinski...

  • #12 16 Paź 2015 18:55
    arek59
    Poziom 29  

    Schemat bazowany wg tego http://www.irf.com/technical-info/refdesigns/iraudamp9.pdf zmodyfikowany na moje potrzeby i konstrukcje. Wg oryginalnego schematu z linku też będzie działać.

    Co do chłodzenia, powietrze wpada przodem chłodząc przetwornicę, wychodzi przez tunel modułów tyłem. Jeszcze nigdy wentylatory się nie włączyły i raczej się nie włączą. One są tylko na wszelki wypadek gdy by pracował np w upały na słońcu. Wcześniej były moduły klasy AB i tu wentylator był potrzebny, na połowie mocy chodził prawie cały czas. Najbardziej grzejącym się elementem jest dławik wyjściowy, osiąga temp cały czas stałą ok 100*C, niezależnie czy gra pełną mocą czy bez sygnału (na dławiku wytraca się moc bierna).

    Co do okablowania już wymyśliłem fajny myk, kupię takie plastikowe sprężynki otulające wiązki.

    PCB projektowałem w PAINCIE (tak jestem mistrz paintu) :D Wykonywane i wiercone na zamówienie. Wszystkie płytki są cynowane.

    Ostatnio kopiowałem i modyfikowałem elektroniczną spawarkę jako zasilacz impulsowy 4kW na ETD59. Narazie testy wyglądają obiecująco.

  • #13 16 Paź 2015 19:19
    398216 Usunięty
    Poziom 43  

    Zdjęcie 3 - O co chodzi z tymi nakrętkami pod łbami śrub mocujących tranzystory? Za długie śruby, czy podkładek zabrakło?

  • #14 16 Paź 2015 19:28
    Freddy
    Poziom 43  

    398216 Usunięty napisał:
    Za długie śruby, czy podkładek zabrakło?
    Pewnie jedno i drugie :).
    Tak w ogóle to się nie znasz, to nowy model śrub, prosto z Hameryki :P.

  • #16 16 Paź 2015 21:28
    flyradek
    Poziom 12  

    arek59 napisał:
    Najbardziej grzejącym się elementem jest dławik wyjściowy, osiąga temp cały czas stałą ok 60-80*C, niezależnie czy gra pełną mocą czy bez sygnału (na dławiku wytraca się moc bierna).


    Oczywiście bardzo podoba mi się projekt :D ale powyższe trochę w oczy kuje. Jak to moc bierna powoduje grzanie? Toż to moc czynna przecież. Straty w uzwojeniu, straty w rdzeniu, od czego innego może to się grzać? Może należałoby dobrać inny dławik?

  • #17 16 Paź 2015 23:44
    deus.ex.machina
    Poziom 31  

    arek59 napisał:

    Chcę zaprezentować chyba pierwszą konstrukcję w pełni cyfrową.


    Chciałem mieć pierwszy własnej roboty w pełni cyfrowy wzmacniacz.
    Przetwornica.

    Sercem wzmacniacza jest IRS2092 + klucze TC4420.


    To przecież zwyczajny wzmacniacz analogowy w klasie D... tu nie ma nic cyfrowego...

    We wzmacniaczach cyfrowych sprzężenie zwrotne (korekcja) zrealizowane jest w domenie numerycznej...

  • #18 17 Paź 2015 07:47
    kotuniunia
    Poziom 28  

    Wszystko fajnie, nawet mi się podoba, gratulacje! Sam bym takiego nie zrobił, lub nie "rzucił" na coś takiego, z różnych względów. Więc pytanie. Jak długo posiadasz to cacko, testujesz (katujesz) mocą? I jeszcze jedno, trwałość takiej konstrukcji? Czy po 10 latach sprzęt będzie działał?

  • #19 17 Paź 2015 08:18
    Tomciiiu
    Poziom 12  

    Na moje oko po 10 latach na 80 procent będą kondensatory do wymiany.
    Końcówka pracuje w wysokiej częstotliwości, zasilacz też pracuje - kondensatory mają tam ciężkie warunki pracy, jeszcze dochodzi ciepło z końcówki mocy... :)

  • #20 17 Paź 2015 08:25
    Freddy
    Poziom 43  

    arek59 napisał:
    Żaden nie miał racji Nakrętki są sztywniejsze od podkładek
    Tak, ale kiepsko wyglądają :). Są takie specjalne śruby "zintegrowane" z podkładka, ona jest wtedy bardzo sztywna.
    Power Audio class D 1000W z zasilaczem

  • #21 17 Paź 2015 09:48
    morozaw
    Poziom 14  

    Autorze, czy możesz wskazać również na której aplikacji zasilacza się wzorowałeś, czy jest to całkowicie Twoja konstrukcja?

  • #22 17 Paź 2015 10:58
    398216 Usunięty
    Poziom 43  

    arek59 napisał:
    Nakrętki są sztywniejsze od podkładek
    No co Ty powiesz? A wytłumacz mi co z tego? Przecież i tak pomiędzy śrubą a tranzystorem jest płyta sztywnego laminatu. Znacznie lepszym wyjściem byłoby zastosowanie podkładek płaskich powiększonych (czyli o większej średnicy niż typowe) plus sprężynowych.
    Freddy napisał:
    Są takie specjalne śruby "zintegrowane" z podkładka
    W tym wypadku (przykręcenie tranzystorów mocy do radiatora) jest to jednak rozwiązanie gorsze. Miałem kilka takich przypadków, gdzie wskutek (najprawdopodobniej) ciągłego rozszerzania i kurczenia się metalu dochodziło do poluzowania śrubek. Potem już norma - większe temperatura, mniejszy kontakt z radiatorem i śmierć tranzystora od temperatury. Od tamtego czasu ZAWSZE daję podkładki sprężyste - nawet jak się śruba z jakiegoś względu poluzuje nadal będzie dociskać tranzystor.
    W firmowych konstrukcjach nie stosuje się (przeważnie) podkładek sprężystych, ale nie dziwię się jakby... ćwierć centa taniej, no i ma wytrzymać do końca gwarancji...

  • #23 17 Paź 2015 15:37
    tomeks1992
    Poziom 20  

    Bardziej pasuje tutaj nazwa "Wzmacniacz Impulsowy". Fajnie, że ktoś w końcu zbudował i pokazał na forum wzmacniacz w klasie D. Robiłeś jakiekolwiek inne pomiary? Zniekształcenia, itd?

  • #25 17 Paź 2015 16:22
    Tomciiiu
    Poziom 12  

    Wzmacniacz ze stopniem mocy w klasie D, z zasilaczem impulsowym prawidłowo według mnie. :)

  • #26 17 Paź 2015 17:21
    arek59
    Poziom 29  

    Trwałość urządzenia zakładam na 1000 godzin łącznej pracy, dalej nie wiem co się stanie :wink: Jeśli będzie używany raz w roku przez 1 dobę to wytrzyma conajmniej 41 lat o ile kondensatory nie wyschną ze starości :)

    Jeśli chodzi o grzejący się dławik mowa o dławiku w wzmacniaczu a nie w zasilaczu.

    Co do testów to przetwornica ma już chyba 7 lat i jeszcze działa ok. Kilkanaście sprzedałem i też działają. Moduły mają rok ale w pełni wykorzystywane są od sierpnia w tym projekcie.
    Na bieżąco ten impulsowy wzmacniacz wraz z końcówką ADS LX 2000 w innym temacie wypożyczam oraz biorę je na imprezy okolicznościowe i koncerty.

    Wzmacniacz waży nieco ponad 5kg. Dla porównania ADS LX 2000 w innym temacie (drugie tyle mocniejszy) waży ok 28-30kg i jest 3 razy większy. Wstawienie mocniejszego zasilacza spowoduje że ten impulsowy przy ciężkich ADS i CREST z serii MT będzie się zaliczał do wagi piórkowej.

  • #27 17 Paź 2015 17:29
    flyradek
    Poziom 12  

    arek59 napisał:


    Jeśli chodzi o grzejący się dławik mowa o dławiku w wzmacniaczu a nie w zasilaczu.



    Ani przez chwilę nie myślałem że to dławik z zasilacza. Dlaczego dławik się grzeje aż tak? Pierwsze co mi przychodzi do głowy do źle dobrany materiał magnetyczny rdzenia, za duże straty przy tej częstotliwości. Oczywiście nigdy nie robiłem takich układów, może to jest zło konieczne i tyle

  • #28 21 Paź 2015 10:06
    robson132
    Poziom 20  

    Kiedyś bawiłem się pół-mostkowymi końcówkami w klasie d i zasilaczem impulsowym, ale miałem problemy ze zjawiskiem pompowaniem zasilania i do tej pory leżą w szafie.
    U ciebie nie występuje ten problem?

  • #29 22 Paź 2015 18:43
    arek59
    Poziom 29  

    Nie, jałowo mam 2x75 DC. Pod obciążeniem spada do ok 65V DC. Nie zauważyłem zjawiska pompowania napięcia. Działają ok. Kiedyś miałem pompowanie napięcia jak źle rozwiązałem stabilizację.

  • #30 18 Mar 2017 20:24
    arek59
    Poziom 29  

    Robiłem ostatnio generalne czyszczenie tego wzmacniacza, po pracy na kilkudziesięciu imprezach przez te 2 lata. Przy okazji zrobiłem więcej fotek :D
    Odrazu zrobiłem porównania z INUKE 3000 DSP :twisted: Oj chyba ten chińczyk wygląda dosyć skromno :roll:

 Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME