Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Elektroda.pl
Osprzęt kablowy
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Zasilanie modułu ENC w słuchawkach David Clark.

24 Wrz 2018 17:01 435 27
  • Poziom 11  
    Dzień dobry,


    Posiadam słuchawki David Clark 10-13X do ochrony słuchu, które wyposażone są w moduł aktywnego tłumienia hałasu (ENC/ANC).

    Zasilanie modułu ENC w słuchawkach David Clark.

    Słuchawki zasilane są baterią 9V/6F22, która powinna starczać na 25h (jest także dostępny w sprzedaży model zasilany 6xAA 10-13XP). Stosuję do nich akumulatorek, jednak przy intensywnym używaniu nie starcza na jeden dzień użytkowania. Prawdopodobnie układ pobiera około 20mA. Alkaliczna bateria starcza na jakieś 1,5-2 dni ale jej koszt znacznie zawyżony.
    W pojemniku na baterię wbudowany jest również moduł autoswitch off, który po odłączeniu słuchawek od gniazda odłącza zasilanie w celu jego oszczędzania.


    Istnieje model David Clark 10-13XL z odpinanymi kablami, które można odpiąć od pojemnika na baterię.
    Zasilanie modułu ENC w słuchawkach David Clark.

    Do tego modelu istnieje panel, który można zabudować i bezpośrednio z niego podawać sygnału audio łącznie z zasilaniem układu ENC. Panel może być zasilany napięciem od 12-30V.
    Zasilanie modułu ENC w słuchawkach David Clark.

    Istnieje również coś takiego jak: David Clark XL and X Series ENC Headset Aux Power Cord Adapter P/N 18748G-19 zasilany od 9-31V, który pasuje do modelu słuchawek zasilanych z 6xAA.
    Zasilanie modułu ENC w słuchawkach David Clark.Zasilanie modułu ENC w słuchawkach David Clark.


    Tematem mojego postu jest wykonanie adaptera w celu zasilenia słuchawek z zewnętrznego źródła prądu. David Clark posiada rozwiązania w formie panelu lub adaptera, który zapewne radzi sobie z zasilaniem układu ENC bez szkody dla jego jakości (zakłócenia, szumy). W tej chwili mam dostęp do 12-24(28V) z instalacji ale docelowo tylko USB z napięciem 5V.

    Zastanawiam się nad tematem już przez pewien czas i przychodzi mi na myśl przetwornica STEP-UP, z 5V na 9V z założeniem by wykonać możliwie wszystko by nie powodować zakłóceń oraz by nie spalić układu w słuchawkach. Dodatkowo ochrona temperaturowa, bezpiecznik + wszystko co można by zminimalizować zagrożenie wystąpienia usterki, pożaru, etc..

    W tej chwili mógłbym zasilać ją przez ładowarkę samochodową 12-30V z wyjściem na USB, a w przyszłości prosto z gniazda USB 5V.

    Wpadła mi w oko przetwornica:
    Pololu S10V3F9 - przetwornica step-up/step-down 9V 0,3A
    Czy uzupełnienie jej w kondensatory by możliwie maksymalnie odfiltrować prąd z zakłóceń (pików) może mieć sens?
    Plus taki, że przetwornica z kondensatorami i bezpiecznikiem spokojnie zmieściłaby się w środku pojemnika na baterię 9V/6F22

    Myślałem także na początku nad stabilizatorami liniowymi, ale odpadają przy zasilaniu z 5V, bo potrzebuję 9V na wyjściu.

    Jeżeli nie da się tego zasilać w sensowny sposób z 5V, bo będą zbyt duże zakłócenia, to przynajmniej wykonałbym coś na teraz (12-30V) dostępne.

    Proszę o pomoc w tej sprawie.
  • Osprzęt kablowy
  • Poziom 42  
    Mateoosh napisał:
    Wpadła mi w oko przetwornica:
    Pololu S10V3F9 - przetwornica step-up/step-down 9V 0,3A
    Czy uzupełnienie jej w kondensatory by możliwie maksymalnie odfiltrować prąd z zakłóceń (pików) może mieć sens?
    Plus taki, że przetwornica z kondensatorami i bezpiecznikiem spokojnie zmieściłaby się w środku pojemnika na baterię 9V/6F22

    Powinno działać poprawnie. Może tylko nie przesadzaj z kondensatorami, być może nie trzeba ich wcale.
  • Poziom 11  
    Dzięki za szybką odpowiedź. Pytanie jakie kondensatory zastosować (napięcie, pojemność) i jak je podłączyć. Przed, za przetwornicą? Czy napięcie 9V z przetwornicy nie będzie za wysokie?
  • Poziom 42  
    Mateoosh napisał:
    Pytanie jakie kondensatory zastosować (napięcie, pojemność) i jak je podłączyć. Przed, za przetwornicą?

    Najpierw warto połączyćbez kondensatorów. Przetwornica pracuje przy częstotliwości 1,7MHz co jest olbrzymią wartością. Dla przykładu kondenator 10nF (wielkości dwóch główek od szpilki) przy takiej częstotliwości, zapewni takie same tętnienia jak kondensator o wartości 3000uF dla częstotliwości 50Hz. Tak więc kondensator wbudowany w przetwornicę jest wystarczający.
    Mateoosh napisał:
    Czy napięcie 9V z przetwornicy nie będzie za wysokie?

    Przecież będzie takie samo jak napięcie baterii.
  • Poziom 11  
    Akumulatorek ma poniżej 9V, stąd moja obawa. Czy ma znaczenie jakie napięcie podamy na przetwornicę? Czy to będzie 5V czy 12V jeżeli chodzi o zakłócenia itp?

    Przetwornica ta nie posiada ochrony przed zwarciem i odwrotnym podłączeniem zasilania. Czy można to dodać?
  • Osprzęt kablowy
  • Poziom 42  
    Mateoosh napisał:
    Akumulatorek ma poniżej 9V, stąd moja obawa.

    Jak poniżej?
    Mateoosh napisał:
    Słuchawki zasilane są baterią 9V/6F22

    Mateoosh napisał:
    Czy ma znaczenie jakie napięcie podamy na przetwornicę?

    Oczywiście, musi być w podanym zakresie 2.5 V do 18 V.
    Mateoosh napisał:
    Czy to będzie 5V czy 12V jeżeli chodzi o zakłócenia itp?

    Raczej tak.
    Mateoosh napisał:
    Przetwornica ta nie posiada ochrony przed zwarciem

    Jeżeli będziesz miał zwarcie na wyjściu, to znaczy że słuchawki są uszkodzone i już żadne zabezpieczenie nie pomoże.
    Mateoosh napisał:
    i odwrotnym podłączeniem zasilania.

    Tutaj proponuję przed przetwornicą podłączyć mostek prostowniczy (najlepiej na diodach Shotkyego, ale prostownicze też się nadadzą) wtedy nie ważne w jakiej polaryzacji podłączysz zasilanie. Ewentualne możesz przed przetwornicą wstawić jedną diodę shotkyego, co takie zabezpieczenie poniekąd doda.
  • Poziom 11  
    Akumulatorek ma 8,2V. Bateria alkaliczna pewnie koło 9V. Przetwornica 9V +/-4%.

    Zmierzyłem pobór prądu przez słuchawki od 18mA do 30mA.

    Czy sprawdzi się też taka przetwornica - step-down LM2596 3,2V-35V 3A?

    Nie bardzo rozumiem jak mam te diody podłączyć.
  • Poziom 42  
    Mateoosh napisał:
    step-down LM2596 3,2V-35V 3A?

    Niebardzo, bo to przetwornica obniżająca napięcie.
    Mateoosh napisał:
    Nie bardzo rozumiem jak mam te diody podłączyć.

    Prawdę mówiąc to nieistotne. Jeżeli raz odpowiednio podłączysz przewody, to nie będzie gdzie czegokolwiek zmienić, dlatego wszelkie dodatkowe zabezpieczenia są zbędne.
    Mateoosh napisał:
    Bateria alkaliczna pewnie koło 9V.

    Czasem sporo więcej.
    Możesz użyć też takiej malutkiej przetwornicy:
    https://www.tme.eu/pl/details/am1ss-0509s-nz/przetworniki-dcdc/aimtec/
    Napięcie zasilania 4,5-5,5V, wyjściowe 9V.
  • Poziom 11  
    Jestem po pierwszych próbach.

    Do zasilacza z jakiegoś ekranu LCD - 12V6A (przetwornica) podłączyłem przetwornicę step-down LM2596 we.3,2V-35V 3A i ustawiłem 8,8V na wyjściu. Niestety w tej konfiguracji w słuchawkach było słuchać lekkie buczenie.

    By wyeliminować ewentualną przyczynę zamiast powyższej przetwornicy AC/DC podłączyłem zasilacz transformatorowy 12V 500mA i buczenia nie było.
    Przełączałem pomiędzy baterią 9V, a przetworniczką step down i żadnych różnic nie słyszałem.

    Teraz pytanie, czy jak zakupię inną przetwornicę DC/DC np. Pololu S10V3F9 lub tą poleconą małą może się coś zmienić? Tylko metoda prób i błędów?

    Kwestia, co sieje USB w komputerze, ładowarce samochodowej lub powerbanku?
    Czy da się to zniwelować bez względu na źródło prądu?
    Wiem, że niektóre ładowarki samochodowe zakłócają znacznie CB-radia samochodowe.
  • Poziom 42  
    Mateoosh napisał:
    Do zasilacza z jakiegoś ekranu LCD - 12V6A (przetwornica) podłączyłem przetwornicę step-down LM2596 we.3,2V-35V 3A i ustawiłem 8,8V na wyjściu. Niestety w tej konfiguracji w słuchawkach było słuchać lekkie budzenie.

    Po pierwsze przetwornica LM2596 to DC/DC. Pracuje przy 150kHz. Spróbuj na wyjściu dodać jakiś kondensator elektrolityczny (tak z 220-1000uF, zależy jaki masz), i ewentualnie coś ceramicznego 100nF. Sprawdź czy dźwięk zakłóceń się zmienia.
  • Poziom 11  
    Cytat:
    Po pierwsze przetwornica LM2596 to DC/DC.


    Tak też pisałem, zmniejszyła napięcie z zasilacza AC/DC (12V) na 8,8V. Docelowo ma być step up z 5V ale ta dopiero jest zamówiona.

    Kondensator 10V 1000uF wpięty równolegle na wyjściu nic nie daje.
    Okazało się jednak po przetestowaniu jeszcze 3 innych zasilaczy AC/DC, że to mój dotyk do styku powoduje całkowite wyeliminowanie buczenia, a tak to jeden zasilacz buczy bardziej, drugi słabiej, zależnie od modelu.
  • Poziom 42  
    Mateoosh napisał:
    że to mój dotyk do styku powoduje całkowite wyeliminowanie buczenia,

    Którego styku?

    Dodano po 12 [minuty]:

    Mateoosh napisał:
    By wyeliminować ewentualną przyczynę zamiast powyższej przetwornicy AC/DC podłączyłem zasilacz transformatorowy 12V 500mA i buczenia nie było.

    Mateoosh napisał:
    Okazało się jednak po przetestowaniu jeszcze 3 innych zasilaczy AC/DC, że to mój dotyk do styku powoduje całkowite wyeliminowanie buczenia, a tak to jeden zasilacz buczy bardziej, drugi słabiej, zależnie od modelu.

    Ahh, trzeba użyć przetwornicy o odpowiednio dużej rezystancji między wejściem a wyjściem. Przykładowo ta malutka którą wysyłałem wcześniej.
  • Poziom 11  
    W miejscu gdzie była bateria 9V, bez względu czy dotykam plusa, czy minusa.

    Cena w zasadzie za te przetwornice jest podobna. Chciałem zamówić tą, która pracuje od 3-18V, ze względu na ew. podłączenie bezpośrednio do instalacji 12V, a nie tylko przez ładowarkę USB. Czy ona będzie miała wystarczająco dużą rezystencję? Nie bardzo wiem skąd ten parametr można otrzymać.
  • Poziom 11  
    Na początku dziękuję za wcześniejszą pomoc.


    Mam tą przetwornicę Pololu S10V3F9. (pracuje z częstotliwością 1,5Mhz)


    Jestem po testach i tak:

    - redukcja szumu działa z jednym "ale".

    - kondensator 1000uF 10V na wyjściu z przetwornicy Pololu nie powoduje żadnej zmiany.

    - testowałem na dwóch zasilaczach 12V:

    Na jednym zasilaczu (przetwornica 12V6A) bez względu na to, czy Pololu podłączona jest bezpośrednio do zasilacza 12V, czy pomiędzy nią, a zasilacz wpięta jest jeszcze ładowarka samochodowa 12V z dwoma USB (5V), występuje buczenie w słuchawkach dość głośne, które zanika, gdy dotknę palcem któregokolwiek z biegunów złącza baterii 9V w pojemniku na baterię od słuchawek.

    Na drugim zasilaczu transformatorowym 12V500mA buczenie jest zdecydowanie mniejsze. Nie ma również różnicy, czy podepnę ładowarkę samochodową pomiędzy zasilacz, a Pololu. Dopiero dotknięcie do złącza baterii powoduje całkowite wyeliminowanie buczenia.

    Zrobiłem jeszcze jeden test - przetwornica podłączona kablem USB bezpośrednio do laptopa. Również występuje tutaj głośne buczenie podczas korzystania z systemu redukcji szumu.

    Jak sobie z tym buczeniem poradzić? Co go wyeliminuje?

    Pozdrawiam.


    Edit:

    Otrzymałem od producenta słuchawek schemat panelu, który podłączony bezpośrednio do zasilania 12-24V podaje napięcie 9V do słuchawek. Jest oparty na stabilizatorze liniowym 7809. davidcla..2.pdf Download (111.89 kB)


    Niestety dla mnie wymogiem jest zasilanie z gniazda USB, dlatego muszę zastosować przetwornicę Step-Up/Step-down.
    Ciekawe czy przy tym układzie nie byłoby wspomnianego szumu. Spróbuję zakupić taki regulator liniowy i sprawdzić.

    Ponieważ szum o którym wspomniałem zależny jest od źródła zasilania (testowałem na USB latopa i 2 różnych zasilaczach), spróbuję wykonać test na bateriach. Wtedy bedę mógł wyeliminować zupełnie szumy ze źródła zasilania i sprawdzić, czy to przetwornica ma wpływ na ten szum.

    Edit2:

    Wykonałem test na bateriach - przetwornica Pololu zasilana z baterii 9V oraz AAA. Nie ma żadnego buczenia. Przetwornica w takim układzie nie generuje żadnych niepożądanych dźwięków w słuchawkach.

    Znalazłem temat uzytkownika SQ8KMW na forum Krótkofalowców, który opisuje podmianę stabilizatora liniowego na przetwornicę step-down. Zastosował On sporo kondensatorów w swoim projekcie dla wyeliminowania piszczenia z przetwornicy.
    Link do tematu

    Czy w moim przypadku ma sens dołożyć kilka kondensatorów?
  • Poziom 42  
    Nie jestem pewien czy już to sprawdzałeś, bo trochę dawno temat założyłeś, ale moim zdaniem problemy powoduje pętla masy. Przetwornica Pololu S10V3F9 nie zapewnia izolacji galwanicznej między wejściem a wyjściem, a taki transformator już pewną izolację zapewnia (chociaż między uzwojeniami ma pojemność). Spróbuj użyć przetwornicy izolowanej takiej jak podałem w poście 8, a jeżeli chcesz szerszego zakresu napięć wejściowych trzebaby poszukać albo inną przetwornicę (koniecznie z izolacją galwaniczną), albo pokombinować i połączyć 2 przetwornice lub przetwornicę ze stabilizatorem liniowym.
  • Poziom 11  
    Skąd wiadomo, że ta przetwornica ma izolację galwaniczną?


    Czy ewentualnie izolator galwaniczny USB też wchodzi w grę?
  • Poziom 42  
    Mateoosh napisał:
    Skąd wiadomo, że ta przetwornica ma izolację galwaniczną?

    Ta którą wysłałem? Bo 1 - podaje tak producent, 2 - używam tej serii przetwornic.
    Mateoosh napisał:
    Czy ewentualnie izolator galwaniczny USB też wchodzi w grę?

    Tak, w zasadzie tak. Tyle że w tych izolatorach najczęściej siedzą właśnie przetwornice Aimteca jak podałem wyżej :P
  • Poziom 11  
    Czy mogę zastosować przed taką przetwornicą stabilizator 5V L7805ABV, o napięciu wejściowym do 35V i zasilać z niego przetwornicę z postu 8? Jak zachowa się taki regulator jak napięcie na wejściu spadnie do 4,8V?

    Chodzi mi o kwestię kiedy mam do dyspozycji gniazdo zapalniczki samochodowej 12V(14V) lub 24V(28V) z którego chcę zasilić przetwornicę.
    Czy będzie miało znaczenie, czy użyję ładowarki samochodowej USB, czy zamiast niej stabilizatora liniowego z wyjściem 5V, a następnie układ przetwornicy izolowanej?


    Zrobiłem jeszcze jeden test. Zasilacz impulsowy 12V6A (ten co wcześniej), a z niego zasilanie przez stabilizator 7809, buczy tak samo jak przy przetwornicy Pololu.
  • Poziom 42  
    W takim przypadku musisz pamiętać o 2 rzeczach.
    1- moc wydzielana na stabilizatorze LM. Przetwornica, niezależnie od napięcia będzie pobierała taki sam prąd, a moc wydzielana na stablizatorze to prąd razy różnica napięć na wyjściu. W najgorszym wypadku byłoby to P=(24V-5V)*30mA/80%[sprawność przetwornicy]=700mW. Taki stabilizator w obudowie TO92 byłby za słaby, ale już TO220 ,nawet by pasował, jeżeli zapewniłbyś mu chociaż minimum chłodzenia przez ściankę obudowy.
    *gdzie Ty podałeś te 30mA, więc fajnie byłoby się jakoś upewnić.
    2 - minimalny spadek napięcia na stabilizatorze. Gdy na wejście LM7805 podasz 5V, to na wyjściu nie dostaniesz 5V tylko około 2V. A niestety z tak niskim napięciem wejściowym przetwornica nie pracuje.

    Można użyć 2 przetwornic połączonych szeregowo, gdzie jedna obniży dowolne napięcie wejściowe do poziomu powiedzmy 5V:
    https://allegro.pl/zasilacz-przetwornica-step-down-lm2596s-i7479331177.html
    a potem podaną wcześniej przetwornicą z izolacją podniesiesz napięcie do odseparowanego 9V.

    5V napięcia pośredniego bierze się stąd, że takie też będzie minimalne napięcie wejściowe, więc nie możesz podnieść napięcia pośredniego, gdyż wtedy potrzebowałbyś przetwornicy step up/down które są większe.
  • Poziom 11  
    Wartośc 30mA mierzona multimetrem. Średnio bierze 20mA, maksymalnie wskazywała 30mA przy bardzo głośnym hałasie.

    Przetwornicę taką samą jak z aukcji akurat mam.

    Zamówię tego Aimtec.

    Czy mam dołożyć elementy z poniższego schematu?


    Zasilanie modułu ENC w słuchawkach David Clark.

    To jest cewka na rdzeniu toroidalnym żelaznym, czy jakiś dławik?

    Czy mogę w takim razie za każdym razem mając możliwość korzystania z zasilania 12/24V korzystać z ładowarki samochodowej USB?
  • Poziom 42  
    Nic nie dobudowywać, nie dokładać. Żadne cewki. Łączysz 2 przetwornice razem i ma działać. Dodatkowe kondensatory też prawdopodobnie będą zbędne.
    Mateoosh napisał:
    Czy mogę w takim razie za każdym razem mając możliwość korzystania z zasilania 12/24V korzystać z ładowarki samochodowej USB?

    Będziesz mógł zasilać całość dowolnym napięciem z zakresu 5-40V.
    Mam tylko pewną wątpliwość, gdyż nie jestem pewien o ile obniży napięcie przetwornica zasilana z 5V, przy prawie zerowym poborze prądu. Otóż gdy na wejście podasz 5V, to między przetwornicami napięcie nie może spaść poniżej 4,5V gdyż taką minimalną wartość napięcia ma druga przetwornica.
  • Poziom 11  
    Dziękuję bardzo za pomoc i porady. Jestem naprawdę wdzięczny, bo zostałem z tematem sam.


    Przesyłka dotarła, podłączyłem poleconą przetwornicę AIMTEC-a i jest dobrze, aczkolwiek nadal występuje delikatne buczenie, które znika po dotknięciu któregokolwiek z biegunów złącza baterii.

    Czy mogę zrobić coś, by to jeszcze poprawić?
  • Poziom 42  
    Bez oscyloskopu do pomiarów niestety nie jestem w stanie dokładnie określić co powoduje brum. Prócz tego obawiam się że bez ingerencji w słuchawki problemu nie uda się całkowicie rozwiązać. Pewnym rozwiązaniem może być podłaczenie do jednego z biegunów zasilania rezystora o dużej wartości, a następnie cieniutkiego przewodu i wyprowadzenie go np na gąbkę od słuchawki. W ten sposób ciągle będziesz dotykał jednego bieguna zasilania, więc i brum powinien zniknąć.
  • Poziom 11  
    Ok, na początku stycznia będę miał możliwość podpiąć to pod oscyloskop.

    Dam znać co dalej.

    Dziękuję i Wesołych Świąt!
  • Pomocny post
    Poziom 42  
    Mateoosh napisał:
    Nie bardzo mam na to pomysł.

    Zakłócenia mają częstotliwość nieco ponad 1Hz. Nie wiem czym są spowodowane, ale to na pewno nie one powodują buczenie. Po prostu człowiek nie jest w stanie słyszeć tak niskich częstotliwości.
    Prędzej jakieś zakłócenia są na wejściu sygnału audio. Jeżeli to buczenie ma częstotliwość 50Hz (to określisz nawet na słuch jeżeli słyszałeś kiedyś transformator) to pewnie przewód audio działa jak antena i łapie zakłócenia z sieci przez powietrze.
  • Poziom 11  
    No i niezła wtopa ale pokolei.

    Faktycznie miał Pan rację, wygląda na to, że jest to na torze audio. Wystarczy dotknąć którekolwiek z wtyków audio (Jacków) i buczenie znika, tak jak przy dotykaniu styku złącza bateryjnego.

    Kondensator pomiędzy masami nic nie dał jeżeli chodzi o buczenie.

    Okazało się jednak, że po rozwinięciu kabli audio, które zwinięte były w pętle biczenie zniknęło praktycznie całkowicie.

    Nie zdawałem sobie sprawy, że to mogło powodować buczenie.

    Znajomy wydrukował na drukarce 3d obudowę eliminatora baterii 9V. Do środka poszła przetwornica galwanizowana elektrycznie (dzięki Kraniec_Internetów), płytka z kondensatorami (występowały tętnienia - pykanie w rytm migającej diody informującej o stanie baterii - przypominające szybkie bicie serca). 3000uF na wyjściu z przetwornicy i 1000uF na wejściu. Całość została oklejona taśmą z metalowej siateczki, która jest połączona z masą na wejściu z przetwornicy.

    Zasilanie modułu ENC w słuchawkach David Clark.6F54FE27-B...4CF55.jpeg Download (89.21 kB)
    Zasilanie modułu ENC w słuchawkach David Clark.AEA697D9-D...2DA7C.jpeg Download (105.37 kB)
    Zasilanie modułu ENC w słuchawkach David Clark.9504BDD7-5...7EB4F.jpeg Download (1.06 MB)
    Zasilanie modułu ENC w słuchawkach David Clark.B4ABE603-C...3BB4C.jpeg Download (3.42 MB)
    Zasilanie modułu ENC w słuchawkach David Clark.FDC3B448-E...73765.jpeg Download (4.8 MB)

    Bardzo dziękuję za dotychczasową pomoc i sugestie. Moja wina z tym buczeniem. Panowie nie mogli pomóc, bo nie widzieli, że kabel jest zwinięty w pętle (jak na zdjęciu). Czegoś się nauczyłem przy tym projekcie o zwiniętych kablach...


    W tej chwili kabel USB, jest bez ekranu, jakiś najgorszy szajs. Sprawdzone w aucie i wszystko działa, nic nie szumi.

    Chciałbym zmienić kabel USB na coś lepszego, mocniejszego, może z ekranem. Pytanie wtedy, czy połączyć ten ekran z wtyczką USB i dalej ten z masą wejścia do przetwornicy, czy nie łączyć z wtyczką, a tylko z masą przetwornicy, tylko z masą wtyczki albo nie łączyć go w ogóle?