Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Czy to coś da?? - problem z sprawnością wzmacniacza...

Misian@ 01 Apr 2006 10:38 1593 22
  • #1
    Misian@
    Level 27  
    Witam!
    Chciałem się zapytać jaką sprawność osiągnie np. Wzmak Janka gdy go zasilę dwoma napięciami??
    Jedno napięcie zasilało by końcówkę mocy (same tranzystory wyjściowe) załóżmy 2x60V a stopień sterujący bym zasilił 2x70V...
    Jak duża ta robierznośc napięć może być?
    Mo jeśli nie ma właściwych granic, to bym postarał się zrobić stopien sterójący na np. 2x90V... co Wy na to??
    Jaką sprawność wzmacniacza bym uzyskał i jak by można ją jeszcze bardziej dźwignąć??
    Aktualnie szukam jakiegoś dobrego wzmaka na suba do auta...
    Szukam i szukam i nic konkretnego w Klasie D nie umie znaleźć, a jak są to na jakiś egzotycznych scalaczkach z drugiej strony świata...
    Czy po tej zmianie napięć uzyskał bym sprawność powyżej 75% w zwarz??
    Trochę mnie drażni, ta moc tracona a aucie, no i ciepło
    Mam taki pomysł żeby obniżyć trochę napięcie zasilające wzmak Janka, i wpuścić go w mostek na 4R. Chciałbym w ten sposób osiągnąć moc rzędu 750...800W ale wzmak 800W pobiera sporo ponad 1200W!! Troche za dużo...

    Pozdrawiam
  • #2
    -RoMan-
    Level 42  
    Cudów nie ma - wzmacniacz liniowy nie przekroczy sprawności 78.5% dla sygnału sinusoidalnego nawet w prima aprillis.
    Chcesz większą sprawność - pozostaje tylko klasa D.
  • #3
    twazny
    Level 26  
    Jeśli do suba to rozpatrzyłbym jeszcze inna możliwość.
    Sprawność wzmacniacza to jedno, ale naprawde sprawność i to nie o 20-30% ale znacznie wiecej mozna podnieśc montując wysokosprawne głośniki w odpowiedniej obudowie.
  • #4
    Misian@
    Level 27  
    78,5% to mnie bardzo zadowala...
    Czy to co chcę zrobić z wzmakiem Janka dporówna tej sprawności, albo coś sie zbliży do niej??
    Co trzeba by było zrobić, aby wzmak na tranzystorach klasy AB miał taką sprawność?? Wiemy już ze 2 zasilania to tak, ale cio jeszcze??

    Mnie ten winik bardzo zadowala, bo jeśli mamy trafo 1Kw to możemy pod niego podpiąć wzmaka o mocy 785W a reszta na straty pujdzie... 215W... To mi baardzo pasóje

    Pozdrawiam
  • #5
    -RoMan-
    Level 42  
    78.5% to jest czysto teoretyczna sprawność idealnego wzmacniacza w klasie B. Nie do osiągnięcia w warunkach rzeczywistych.
  • #6
    Misian@
    Level 27  
    No dobra...
    Mnie interesuje sprawność powyżej 75%
    Czy jest do osiągnięcia możliwy taki wynik, w warunkach dobrej i normalnej pracy wzmacniacza??
    Jaką bym osiągnął sprawność, gdybym zastosował te 2 zasilania??

    Pozdrawiam
  • #7
    irek2
    Level 40  
    Wzmak na bipolarnych nie osiagnie lepszej sprawnosci niz 70% a i to bedzie trudne. Przyczyna jest zbyt duze napiecie nasycenia tranzystorow bipolarnych nawet jesli beda one sterowane z wyzszego napiecia. Najlepsza sprawnosc ma wzmacniacz wg mojego ukladu z dwoma n-mosfetami na wyjsciu. Mozna osiagnac napiecie nasycenia ponizej 2V przy pelnej mocy. Sparwnosc bedzie juz zalezala od napiecia zasilania czyli mocy wzmacniacza.

    Liczenie tak dokladne sprawnosci ma tylko wtedy sens gdy uzywamy wzmak w zawodach dB Drag kiedy pracuje na maksymalnej mocy z maksymalan sprawnoscia. Jak gra po prostu myzyczka to typowa sprawnosc (tzw srednioeksploatacyjna) wynosi tylko 10-20%. Co i nnego w clasie D tam sprawnosc bez wzgledu na oddawana moc wynosci ok 90%.
  • #8
    Misian@
    Level 27  
    Aha...
    Ja szukam teraz wzmaka powyrzej 600W na 4R, nie ważne dla mnie czy na mosfetach czy na bipolarnych, bo brzmienie na w.cz. nie jest dla mnie ważne bo on będzie napędzał suba
    Ważna jest dla mnie sprawnośc wzmaka, bo ja chce mieć w aucie odjechany bas, a nie dodatkowe gorzewanie ;) hehe

    Miałbyś jakis pomysł na taką końcówkę??
    Przyjmijmy że maksymalną moc ciągłą mam do dyspozycji 1Kw...

    Pozdrawiam
  • #9
    irek2
    Level 40  
    To tylko klasa D cie ratuje. Wzmak liniowy bez wzgledu na jego sprawnosc maksymalna czy to bedzie 60 czy 78% bedzie sie grzal tak samo tylko ten o wiekszej sprawnosci odda nieco wyzsza moc. Ale 10-20% roznicy w mocy jest raczej nie do uslyszenia.
  • #10
    Misian@
    Level 27  
    Tak!
    Ale tylko się duuuużo mówi o klasie D!!
    ALe nikt nie zaproponóje czegoś naprawde konkretnego w klasie D na elementach dyskretnych, ablo dostępnych w Polsce, a nie na jakiś scalakach z drugiej strony świata!!
    Chyba jednak zrobię dwa zwmaki klasy AB o mocy 600 na 4R i będę musiał się pogodzić, że ponad 1/3 mocy pobieranej idzie wsio!! :( :( :( :(

    I jak zwylke... temat utknie w kropce...
    Pozdrawiam

    Dodano po 1 [godziny] 6 [minuty]:

    A co byś cioe powiedzieli o:

    http://sound.westhost.com/articles/pwm.htm#1


    http://www.coldamp.com/opencms/opencms/coldamp/en/index.html


    http://sound.westhost.com/project114.htm

    :D :D
    Ja by tak wyło PCB i wyka "przyzwoitych i dostepnych elementów" to było by miondzio :D
    Pozdrawiam
  • #11
    janek11389
    Level 42  
    Witam! Coś mi nie bardzo pasują te wasze wypowiedzi, co do samej sprawności, kiedyś z samej ciekawości obłożyłem końcówkę przyrządami na wyjściu i na wejściu transformatora sieciowego i według przyrządów wyszło, że wzmacniacz ma sprawność 85% sam byłem zdziwiony, ale z praktyki wiem, że czym końcówka prostsza, tym mniejsza jej sprawność, do tego dochodzi samo nawiniecie trafa, dzisiaj wszystkie trafa za względów ekonomicznych za zwyczaj są liczone przez współczynnik 35, ja sam sobie je nawijam i liczę przez współczynnik 50, tak jak to było opisane z jednych z elektroników 30 lat temu, bądź, co bądź jeden kilowat trafa nawinięty tym współczynnikiem pobiera nie więcej jak 50mA, za to dzisiejsze trafa na dzień dobry potrafił przebić bezpiecznik w mieszkaniu, bo nie było zamontowanego miękkiego startu i kto tu, kogo w trąbę ładuje, my ich czy oni nas?
    Pozdrawiam
  • #12
    Misian@
    Level 27  
    Tak
    Masz rację...
    Ale mi chodzi o wzmak do auta....
    Dlatego tam mi zalezy na sprawności wzmacniacza który wykonam...
    Co do budowy wzmacniacza to wzmacniacz klasyA jest "najprostrzym" wzmacniaczem, a wzmaki klasy niżej sa coraz bardziej skąplikowane... a co za tem idzie coraz większa ich sprawność, a jak każdy wie, wzmak klasy A ma zaledzie kilku procętową sprawnośc...
    Widzieliście schemat ideowy samego stopnia sterójącego wzmak klasy T "Tripath" czy jakoś tak?? ten co ma 2x500W??
    Ja gdzies to mam, i schemat zajmóje 4 strony A4 schematu ideowego....
    Ilośc transystorów które udało mi się picem naliczyć to około 600 :D
    Ale w końcu tak myślę... czy warty ten bój o te kilkanaście % sprawności??
    dla wzmaka 100W -10% to 10W... a 10Wat nie robi zbytniej różnicy w głośności...
    Zrezztą zawsze można szpana zapędzić... mówiąc... "Ja mam zwmak klasy AB a aucie :D" i szczena opada znawców wzmaków...
    Myślę że lepiej i przedewszystkim bardziej nie zawodnie będzie zrobić 2 wzmaki np. 150W na 4R, wzmocnić je aby mogły spokojnie pracować na 2R, puścić je w mostek na 4R i mamy prawdziew 600W z możliwością rozbicia tego na 2x150W na 4R i 2x300W na 2R. Co do mocy pobieranej to myślę że zamkło by się w 900W, zakładając sprawnośc 60% <600W=moc wzmaka+ 1/2mocy wzmaka=300W (33%)=900W mocy pobieranej) :D

    Pozdrawiam serdecznie
  • #13
    janek11389
    Level 42  
    Witam! Nie wiem czy Ty do kończ zdajesz sobie sprawę, co to jest prawdziwe 600W w takiej malej klatce z głośnikami o naprawdę dobrej sprawności, praktycznie to powinieneś ogłuchnąć, a i bardzo prawdopodobne, że może i dach by urwało, to czy nie lepiej będzie zrobić np. 2x100W i zastosować głośniki o sprawności 100db. I tak pewnie przez tydzień jeszcze będzie w uszach grało.
    Pozdrawiam
  • #14
    -RoMan-
    Level 42  
    Janku, z całym szacunkiem, ale jednak prosiłbym, żebyś nie wprowadzał w błąd w sprawie sprawności. Cudów nie ma - wzmacniacz liniowy nie przekroczy dla sygnału sinusoidalnego sprawności 78.5%, bo to po prostu fizycznie niemożliwe. A już licząc z transformatorem sieciowym uzyskanie wyniku 85% świadczy tylko i wyłącznie o przyjęciu błędnej metody pomiaru. Uprzedzając: pomiar RMS dla mocy pobieranej przez zasilacz obciążony pojemnościowo (kondensatory filtrujące) jest _również_ niepoprawny - metoda RMS odnosi się do obciążenia czysto rezystancyjnego.
  • #15
    janek11389
    Level 42  
    -RoMan- wrote:
    Janku, z całym szacunkiem, ale jednak prosiłbym, żebyś nie wprowadzał w błąd w sprawie sprawności. Cudów nie ma - wzmacniacz liniowy nie przekroczy dla sygnału sinusoidalnego sprawności 78.5%, bo to po prostu fizycznie niemożliwe. A już licząc z transformatorem sieciowym uzyskanie wyniku 85% świadczy tylko i wyłącznie o przyjęciu błędnej metody pomiaru. Uprzedzając: pomiar RMS dla mocy pobieranej przez zasilacz obciążony pojemnościowo (kondensatory filtrujące) jest _również_ niepoprawny - metoda RMS odnosi się do obciążenia czysto rezystancyjnego.

    Witam! Też mam wielki szacunek do Ciebie jako fachowca i wiem, że cudów nie ma, oprzyrządowanie mam fabryczne, a nierobione, wiec stosunek błędu jest też mniejszy, w najbliższym czasie powtórzę pomiary i dam znać, co wyszło.
    Pozdrawiam
  • #16
    -RoMan-
    Level 42  
    To nie jest kwestia przyrządów ale błędu metody. Po prostu _nie_ _ma_ odpowiednich, powszechnie dostępnych przyrządów, potrafiących _poprawnie_ mierzyć moc dla nieliniowych obciążeń.
    Można poprawnie określić sprawność wzmacniacza ale tylko i wyłącznie przy pomocy urządzeń, króre będą liczyć na bieżąco moc rzeczywistą na podstawie pomiaru napięcia i prądu w czasie rzeczywistym. Ale o wiele prościej jest to po prostu obliczyć. I zrobiono to dawno temu - wyszło pi/4, czyli właśnie 78.5%
  • #17
    Misian@
    Level 27  
    Sprawność wzmaka jest ważna gdy on posiada znaczną moc np. 1Kw.
    załóżmy że mamy takiego wzmaka w klasie AB to jego moc pobierana będzie oscylowała w granicach 1500W licząc jego sprawność 66%. a gdy mamy wzmaka też 1Kw ale w klasie D to jego moc pobierana będzie się wahała w granicach 1150W licząc sprawność blisko 90%...
    Także zyskujemy do dyspozycji i zaoszczędzamy energię prawie 350W co jest równoznaczne prawie 30A!
    Także wzmaki klasy D są lepsze gdy mają większą moc, bo żyłowanie wzmaka i posiadanie tych np. 10W więcej to ja uważam za nonsens i niepotrzebnie wydane pieniądze...
    A ja mierzę moc tak: włączam w obwód zasilania wzmaka amperomierz szeregowo, przed nim woltomierz. Tak samo na wyjściu... podłączam głośnik np. 100W 4R i puszczam sinusojde 50Hz. Gdy już mam dźwięk to zwiększam moc na głośniku do np. 50W (I+U=P). gdy mam te 50W to mierzę moc pobieraną, i odejmuję ją od oddawanej. W ten sposób otrzymuję wynik, jaką moc wzmacniacz pobiera na straty... czyli ciepło.
    Załóżmy wzmacniacz oddaje 50W to pobiera ~75W i 25W jest oddane w postaci ciepła... te 25W to jest 18,75% mocy traconej. Moc oddawana do obciążenia to 81,25% z 75W czyli 50W... całkiem realne.
    Jak coś pominąłem to proszę o poprawę. Tak mnie uczyli liczenie mocy... ;)
    Pozdrawiam
  • #18
    irek2
    Level 40  
    misian zapomniales o czyms waznym. Sprawnosc wzmacniacza liniowego czyli klasy AB jest liniowa funkcja i rosnie wraz z moca wyjsciowa. Sprawnosc idealnego wzmacniacza czyli takiego co ma na wyjsciu amplitude sygnalu rowna napieciu zasilania wynosi 78% a wynika to z sinusoidy. Jesli jednak wysterujemy wzmacniacz do polowy napiecia wyjsciowego (amplitudy) to sprawnosc wyniesie tylko 40%! i jeszcze mniej dla mniejszych mocy. Dla bardzo malej mocy wyjsciowj sprawnosc wynosi 0%. Co innego we wzmaku w klasie D ktory bez wzgledu na moc wyjsciowa ma sprawnosc w okolicy 90% ktora maleje do zera przy bardzo malym sygnale.
    Sprawnosc wzmacniacza mozna obliczyc z napiecia wyjsciowego i napiecia zasilania w dowolnym punkcie.
    Najpierw liczymy moc wyjsciowa czyli P=U*I, U to napiecie wyjsciowe a I to prad wyjsciowy czyli I=U/R
    Potem liczymy moc pobierana z zasilania i tu wystarczy nam pomiar napiecia zasilania podczas obciazenia. Prad zasilania obliczymy z pradu wyjsciowego i jest to prad wyjsciowy pomnozony przez 0,45 (uzyskujemy wartosc srednia z wartosci skutecznej). Moc zasilania to calkowite napiecie zasilania razy prad zasilania.

    Przyklad.
    Mamy wzmak ktory ma na wyjsciu 20V/4omach. 20/4=5A a wiec 20V*5A=100W
    Prad zasilania to 5A*0,45=2,25A Napiecie zasilania to 2x33V a wiec moc zasilania 66V*2,25A=148,5W
    100W/148,5W=67% sprawnosci
    Wzmacniacz ma napiecie nasycenia ok 4V bo amplituda wyjsciowa ma wartosc 28,2V (20*1,41) a zasilanie 33V.

    Gdyby wzmak mial zerowe napiecie nasycenia wtedy moc zasilania wynioslaby 2,25A*56,4=127W a wiec sprawnosc 100W/127W=ok 78%

    Sprawnosc teoretyczna mojego wzmaka 200w na n-mosfetach wynosi:
    Wzmak ma 2V nasycenia a wiec amplituda napiecia wyjsciowego wynosi 40V przy zasilaniu 42V. Napiecie wyjsciowe to 28,3V/4omach daje nam 200W, prad wynosi ok.7A a wiec prad zasilania to 7*0,45=3.15A, moc zasilania to 84*3,15A=265W Sprawnosc 200W/265W=75%!

    W praktyce mamy jeszcze doczynienia z tetnieniami napiecia zasilajacego a wiec sprawnosc ulega pogorszeniu. Pomiary sprawnosci mojego wzmaka n-mosfet 100W wykazaly 70% dla porownania TDA7294 ma tylko 60% oddajac 80W przy tym samym zasilaczu! A wiec dobry wzmak oddaje 25% wiecj mocy!

    Sprawnosc rzeczywista jest jeszcze pomniejszana przez prad spoczynkowy i tu wiele ludzi robi powazny blad ustawiajac duze prady spoczynkowe. Kompletna bzdura jest ustawianie w holtonie 100mA/galaz bo daje to az 400mA co przy zasilaniu +-70V daje ok 60W mocy strat w spoczynku! Potem ludzie sie dziwia dlaczego wzmak jest goracy jak nic nie gra.
  • #20
    -RoMan-
    Level 42  
    Ręce opadają :-(
  • #21
    Misian@
    Level 27  
    Nie no tak dla zartu dałem tego linka, bo jakoś mi sie nawinął jak szkałem jakiegoś wzmaka 500W na necie ...

    Mysle ze wzmak klasyAB zadowoli mnie...
    Fakt że moc będzie miał, ale zadko (na popisówach) najprawdopodobniej bedzie wykorzystana jego całkowita moc znamionowa ;)

    Pozdrawiam
  • #22
    gregor10
    Level 27  
    ja w holtonie mam ustwiony prad 75mA ale na galaz , bo tez mi sie wydawalo ze 100mA na tranzystor to duzo , zreszta jak mialem tak ustawine to radiator przy malych mocach byl cieply oj cieply

    Pozdrawiam!

    PS> misian zrob se wzmaka irka z irfp 250n pusc to w mostek i bedzie ci gralo , ale glosniki musisz miec dobre , chociaz i tak z autobsji ze 100W to jest w aucie dosc duzo , u mnie napedzam stx 27-150-4SS w aucie wzmakiem wlasnej roboty okolo 120W /4R i jest to wystrczajace , obraz w lusterkach w aucie sie rozmazuje :p


    EDIT !
    przypomnialem sobie cos

    w diy w moim temacie na temat holtona 400W , jakis gosc , nie pamietam nicku , pisal zeby sobie wlasnie dopial jeszcze trafo 2*10V do czesci napieciowej i to mi podniesie sprawnosc wzmaka , ale mi sie nie chcialo juz bawic z tym takze nie wiem , tzn. na 100% bym osiagnal wieksza moc wyjsciowa , <tak z 550W :D>
  • #23
    irek2
    Level 40  
    dodatkowe napiecie jest niewygodne dlatego w moim wzmaku jest prosty bootstrap napieciowy ktory dynamicznie podbija zasilanie. Dzieki temu wzmak osiaga tak niskie nasycenia. Z holtonem tez tak mozna zrobic tylko tzreba dac dwa bootstrapy na dolna i gorna polowke. Najwiekszy problem jest ze mosfetami p-kanalowymi bo maja one rezystancje minimalna 0,5oma ktora rosnie do ok 1oma przy duzej temperaturze. Do tego doliczamy 0,22oa rezystory emiterowe i dzielimy na 4 bo tyle jest tranzystorow. Wychodzi nam maksymalnie 0,3oma co przy pradzie 14A (400W) daje nam mozliwe nasycenie zedu 4V i nieco mniej przy zimnym wzmaku.