Защита акустических систем

[mwebmaster]

Продолжая тему защиты АС
Какие мнения насчет таких реализаций на ключах?
Или недостаточно "хайэндный" подход?
MOSFET Solid State Relays

MOSFET AC Solid State Relay


Некоторые предприимчивые граждане уже наладили производство как я вижу )

STEREO, DUAL-MONO, BTL SPEAKER PROTECTOR

[Dysindich]

Судя по предприимчивости данных граждан и ценообразованию - подход, офигенно Hi-Endный.
Тема , слегка затрагивалась при обсуждении недостатков механических реле в схемах высокомощных усилителей с высоким питающим напряжением. Тема перспективная, работаем над идеей популяризации. Проблема в "заговоре производителей ключей". То, что требуется (с высокими рабочими токами и напряжениями и низким сопротивлением ) - поизчезало из продажи. Время ожидания по предзаказу - 26 недель. Какое уж тут творчество... А то , что есть в наличие - имеет цену , как у феррария.
В любом случае - тема перспективная.

[Alex]

Подход интересный, но ценник беспощадный.

[Lektor]

Я выложил почти такую цену за ВЧ динамики. Но сначала 1200 грн за ремонт сгоревших. Результат мне не понравился. Потом 4500 за пару новых.

20201216_153.jpg (121.07 КБ) 4186 просмотров

[Dysindich]

Миша, главная проблема , не только в опасности спалить дорогостоящее оборудование ...(если учесть, что главное значение в сетапе несет на себе акустика, и ее стоимость должна превышать стоимость остальных компонентов)
Проблема еще и в том, чтобы "безпроблемный электронный аналог" механического реле был бы - бескомпромиссным по обеспечиванию своих параметров по нелинейности по сравнению с механическим реле. Все это достижимо, но требуется внимательный подход . Я озадачился данным вопросом, веду определенные работы. Требуется время, уже есть конкретные наработки. Думаю, что скоро , смогу предоставить на суд общественности несколько решений, как только они обретут форму конечной законченности.
Как буду готов - открою тему и все , что удалось , все поведаю и обсудим.

[mwebmaster]

Судя по предприимчивости данных граждан и ценообразованию - подход, офигенно Hi-Endный.
Тема , слегка затрагивалась при обсуждении недостатков механических реле в схемах высокомощных усилителей с высоким питающим напряжением. Тема перспективная, работаем над идеей популяризации. Проблема в "заговоре производителей ключей". То, что требуется (с высокими рабочими токами и напряжениями и низким сопротивлением ) - поизчезало из продажи. Время ожидания по предзаказу - 26 недель. Какое уж тут творчество... А то , что есть в наличие - имеет цену , как у феррария.
В любом случае - тема перспективная.

Ну на IRF540N цены вполне нормальные или вы считаете что RDS у них неприлично высоко?
Ну можно воткнуть два-три параллельно и всё равно цена будет не космическая ...
mouser
вот ещё типа таких можно попробовать
https://www.digikey.ie/product-detail/e ... ND/9974905
Rds 3.6mOhm

The choice of suitable MOSFETs is huge - so much so that I'll only attempt a couple of types for consideration. A popular and inexpensive part is the IRF540N. It's rated at 33A with a voltage rating of 100V, so it can be used with supply voltages up to about ±70V. Another worth considering is the IRFP460, 550V and 20A. RDS (on) is 0.27Ω, higher than desirable, but 2 or more can be paralleled to reduce it if needed. There are many others, and I leave it to the reader to find a device that suits the purpose and the budget. The total series resistance will be double the RDS (on) of each MOSFET. At any load current there will be a loss that can be calculated using standard power calculations. For example, at 5A peak with 0.5 ohms total 'on' resistance, the peak loss is 12.5W (6.25W each), with an average of about 3.2W for each MOSFET.

вот ещё тема интересная

[Dysindich]

Не хочу офтопить, я уже написал, когда будет готово законченное решение, я все выложу и , обсудим. (предложенное вами , может претендовать на один , с половиной, нолик , после запятой по искажениям и в усилителях с невысоким питанием и с невысокой мощностью.
Открою тему -все обсудим. Наша цель, по крайней мере ТРИ ноля после запятой и способность работы в усилителях с питанием , не менее +-40В, и мощностями от 120-150 Вт .(вообще-то 300 , номинальной, будет , самый феншуй.)
Есть решения , уже сейчас, отвечающие всему феншую, как пример :
http://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=84975

[Dysindich]

P.S. По току, хотя бы - В ТРИ раза побольше, чтобы серьезно поговорить о применении данного элемента в практической, железобетонной схеме.

[mwebmaster]

В ТРИ раза побольше

Ну я ещё могу понять по сопротивлению ...
Но по току сомнительно весьма, покажите мне ситуацию с током больше 12 ампер в данном задании?

[лысый]

Есть решения , уже сейчас, отвечающие всему феншую, как пример :
http://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=84975

Такое решение какому-то фэншую может и отвечает, но оно не отвечает на два простых вопроса:
1) Зачем отключать АС, если можно отключить питание?
2) Зачем закрывать ключ максимально быстро, применяя навороченые спец. драйверы?

[Dysindich]

В принципе - на оба эти вопроса, есть простые и понятные ответы.
- а зачем отключать питание усилителя, если стоит задача - защиты акустических систем? (разные концепции устройств, однако Но, Вам, почему-то хочется все намешать в кучу. Думаете усилок спасти успеете? (че его спасать, если , он - уже накрылся, иначе и ситуёвины не возникнет?)
Люди решили одну, но конкретную задачу - спасли акустику, что более, чем понятно, если принять во внимание стоимость компонентов .
По второму вопросу - даже и отвечать не хочется... Прочтите по ссылке тему, там люди объясняют для детей, зачем нужно делать все быстро... (заодно, данные экспериментов приводятся - быстродействие системы - реально обеспечивает сохранность оборудования, что , отчасти дает ответ и на ваш первый вопрос).
А в общем и целом - колхоз -дело добровольное. Не хочешь - не ешь! (делов-то)

[Dysindich]

The choice of suitable MOSFETs is huge - so much so that I'll only attempt a couple of types for consideration. A popular and inexpensive part is the IRF540N. It's rated at 33A with a voltage rating of 100V, so it can be used with supply voltages up to about ±70V. Another worth considering is the IRFP460, 550V and 20A. RDS (on) is 0.27Ω, higher than desirable, but 2 or more can be paralleled to reduce it if needed. There are many others, and I leave it to the reader to find a device that suits the purpose and the budget. The total series resistance will be double the RDS (on) of each MOSFET. At any load current there will be a loss that can be calculated using standard power calculations. For example, at 5A peak with 0.5 ohms total 'on' resistance, the peak loss is 12.5W (6.25W each), with an average of about 3.2W for each MOSFET.

вот ещё тема интересная

Паренек ошибается, точнее - заблуждается.
Для усилителя с питанием +-70 вольт - однозначно , требуются 200вольтовые транзисторы. (это даже и не обсуждается, люди , разрабатывающие подобные схемы, конкретно мне сказали - 200Вольт, а я доверчивый - я им верю)

[лысый]

Люди решили одну, но конкретную задачу - спасли акустику

Ну да, решили, но как-то минуя этап включения мозка.

[лысый]

- а зачем отключать питание усилителя, если стоит задача - защиты акустических систем? (разные концепции устройств, однако Но, Вам, почему-то хочется все намешать в кучу... Люди решили одну, но конкретную задачу - спасли акустику, что более, чем понятно, если принять во внимание стоимость компонентов .

А откуда берётся то, от чего вы защищаете АС? В питании нет жёстких требований к линейности открытого ключа, вокруг чего в дэвайсе по вашей ссылке половина танцев с бубном. Главная консепсия в устройствах аварийной защиты - оно должно быть простым и надёжным как армейский котелок.

По второму вопросу - даже и отвечать не хочется... Прочтите по ссылке тему, там люди объясняют для детей, зачем нужно делать все быстро... (заодно, данные экспериментов приводятся - быстродействие системы - реально обеспечивает сохранность оборудования, что , отчасти дает ответ и на ваш первый вопрос).

Если кто-то там это объясняет, то объясняльщик явно забыл заглянуть в схему. Там сам факт наличия постоянки детектируется с постоянной времени порядка 0,6 сек. С учотом чего закрывать ключ за долю микросекунды может понадобиться только для одной цели - поиметь проблемы с коммутацией индуктивной нагрузки и потом героически их одолевать, навесив на ключ гирлянду супрессоров.

[mwebmaster]

Это всё замечательно, но хотелось бы ближе к телу
Канадский производитель защиты GUARDIAN-686 озаботился замерами
Оно конечно интересно как замеряли, но в первом приближении примем как гипотезу что люди не идиоты

The plot below shows the distortion before (blue) and after (purple) the Guardian-86 when used with an ultra-low distortion amplifier. The sharp jumps in the curve are caused by the range switching of the APx525 audio analyzer.

И что же мы видим ребята использовали по-факту в своём изделии?
Пара IPB027N10N https://www.mouser.ie/ProductDetail/Inf ... t=Infineon

Vds - Drain-Source Breakdown Voltage: 100 V
Id - Continuous Drain Current: 120 A
Rds 3.5 mOhms

соответственно имеем целых 7 миллиом сопротивления
И никаких драйверов не наблюдается.
Только опторазвязка в панельках (в панельках Карл!!) и три bc547 транзюка.

1) Зачем отключать АС, если можно отключить питание?

Вопрос хороший но вне контекста
У меня ответ такой что защита АС не обязательно должна быть встроена в УМ
Я вот например внешним модулем хочу сделать.

[лысый]

Вопрос хороший но вне контекста

Отключение питания защищает АС? Да. (Смотрит название темы.) А как защита АС может быть вне контекста защиты АС?

У меня ответ такой что защита АС не обязательно должна быть встроена в УМ
Я вот например внешним модулем хочу сделать.

И я того же мнения. Всё нада рассматривать комплексно. Например защита от перегрузки в ИП. При рациональном выборе порога этой защиты она же успешно защитит и АС. Но при этом конешно желательно не злоупотреблядь величиной ёмкости в питании.

[mwebmaster]

Отключение питания защищает АС? Да. (Смотрит название темы.) А как защита АС может быть вне контекста защиты АС?

Принимается.
Тут проблема в разрыве шаблона. Если человек гуглит "защита АС", он скорее всего просто проигнорит защиту отключением питания.
Я как-то слабо представляю как такую защиту реализовать отдельно от конструкции УМ.
Логично предположить что разработчик в дизайне конструкции такую защиту должен предусмотреть, а это совсем другая история.
Реализация внешним блоком такой функции, насколько будет эффективнее банального предохранителя?
Оно конечно с точки зрения пользователя нет разницы какая защита сработала, в обоих случаях УМ подлежит ремонту.
А модуль защиты АС вполне может быть отдельным коммерчески успешным продуктом к тому же )

[лысый]

Тут проблема в разрыве шаблона. Если человек гуглит "защита АС", он скорее всего просто проигнорит защиту отключением питания.
Я как-то слабо представляю как такую защиту реализовать отдельно от конструкции УМ.
Логично предположить что разработчик в дизайне конструкции такую защиту должен предусмотреть, а это совсем другая история.
Реализация внешним блоком такой функции, насколько будет эффективнее банального предохранителя?

Да в общем примерно так же. Детектор постоянки можно тот же. Только вместо одного двуполярного ключа на выходе два однополярных ключа в шинах "плюс" и "минус" между ИП и платой УМ. Шустрые драйверы ключей не нужны, как уже писал, наоборот, открывать/закрывать относительно плавно, за время порядка десятка миллисек. Супрессоры тоже нафиг. Но развязаных "висячих" питаний понадобится аж три - одно на детектор и по одному на каждый ключ. И внешних клемм выходит больше. Зато никаких проблем с нелинейностью открытого ключа. Это возможный вариант в виде отдельного модуля, если тупо в лоб.

[Meloman79]

А чего вам реле не угодило? Дёшево и проверено годами. Зачем изобретать велосипед? Его хватит лет на 10 минимум.

[лысый]

Откуда версия, что "не угодило"? Просто навскидку описал возможный вариант по аналогии с обсуждаемым. С реле всё проще - минус два "висячих" питания. И опять же, при отключении по питанию требований к малосигнальным свойствам контактов реле особо никаких.

[mwebmaster]

Ну кстати вполне себе вариант отрубать первичку по детектору постоянки

[лысый]

При отключении питания по первичке следует иметь в виду, что:
1) Для питания защиты понадобится отдельный трансформатор или AC-DC.
2) Тяжкий режим коммутации - кратность пускового тока может достигать 20-30 номиналов, при этом большое напряжение и индуктивная нагрузка.
3) Весьма популярно настолько злоупотреблядь ёмкостью в питании, что энергии там может оказаться достаточно для повреждения АС. При этом обычно большая часть этой ёмкости в ИП, и лишь некоторая непосредственно на плате УМ. Разрыв цепи питания между УМ и ИП решает эту проблему. В отличии от варианта по первичке.

[Meloman79]

А у меня назрел еще один вопрос по защите. Мы делаем защиту от сгорания усилка и это очень хорошо, а как спасти колонку от подачи избыточной мощности? Допустим с того же клона 400ВТ. Можно же случайно спалить и так?

[kovrigger]

Так избыточную мощность подать нельзя, она ж не подается типа как вода спод крана. Как я понимаю процесс - на выходе УМ возникает напряжение (или разность потенциалов) на контактах и по ним течет ток. Если потечет большой ток - а АС это как бы небольшой 4-8 Ом резистор, намотаный тонюсеньким таким медным проводочком - то проводочки быстро нагреются и сгорят типа как спираль у лампочки накаливания (обычно сгорает при включении, когда ее сопротивление минимально). Так как при этом фактически динамик превращается в металлолом (а стоят динамики достаточно дорого), вопрос их защиты архиважен.

Другими словами, необходимо поставить систему защиты на выходе усилителя мощности, которая не даст подать на колонки постоянное напряжение (или разность потенциалов), а также не даст потечь по проводам большому току, который может по идее потечь и с переменным напряжением и ограничен обычно мощностью блока питания.

Ну и кроссовер. Бывают случаи когда люди путают провода и вместо подачи выхода НЧ-кроссовера на басовый динамик подают его на ВЧ-динамик (или твиттер или пищалка). В большинстве случаев твиттер сгорает, не выдержав такого надругательства.