Усилитель D класса своими руками

[alexandr987]

Я у себя увеличил глубину ООС и, тем самым, уменьшил чуйку.
При максимальном положении регулятора громкости в виндовс, мощность у меня порядка 25-30Вт,
но и это чудовищно громко для колонок с хорошей чуйкой ))) В моем случае мне не удалось получить
более 25Вт, чтобы это было приятно слушать, идет "потеря ясности" и слушать такое не очень.
Хотя по циферкам вроде все красиво ) Все, что я могу сделать, увеличить напряжение питания
с 39 - 40 до, скажем 42 - 43 вольта. Сказываются устаревшие технологии и собственная рукожопость )))
Все это никак не относится к усилителям Юрия. Разница с моей поделкой - не просто космос,
а совсем другая галактика )))

[lgedmitry]

А что у Вас за поделка, если не секрет?

[alexandr987]

А что у Вас за поделка, если не секрет?

Да какой секрет)
irs2092, сигнал поступает на нее напрямую с ЦАПа, нет даже регулятора громкости)
На выходе изначально IRF4019 (не понравилось), потом IRF4212 (очень и очень достойно),
сейчас опять вернул IRF4019 с тем-же (не очень) результатом.
Частота самоосцилляции 420кГц в одном канале и, кажется, 460 в другом. Время смерти минимум,
которое позволяет irs2092. Глубина ООС увеличина в разумных пределах.
Плата устаревшей компоновки, без использования СМД компонентов. БП трансформатор
порядка 180 вт, заказал 500Вт (36Вольт на 7Ампер на плечо). Конденсаторы в фильтре, не помню,
они внизу шасси, на память 3300 или 4700мкф по 5-6шт в параллель на плечо.
Питание 39-41Вольт постоянки в зависимости от напряжения сети ))) Очень радует звуком на мощности
до 15-20Вт, высокие частоты просто шикарны. По басу, он не плохой и мощный, четкий, отрывистый,
в меру глубокий, но ему немного не хватает красоты и утонченности качественного АВ класса на фирмовых моторолах.
Смысл обсуждать эту поделку ноль, за годы (лет 8-10) технологии компоновки печатных плат шагнули сильно далеко вперед)

Ну а платы Юрия, это уже искусство ) Единственное, хотелось бы иметь релейную или иную полноценную защиту акустики,
потому, что большинство будет устанавливать дополнительную плату защиты, а это провода и, о ужас, разъемные соединения с
клочками проводов. Было бы очень удобно завести провода прямо с платы усилительного модуля на зажимы подключения акустики,
без необходимости устанавливать и подключать дополнительные платы защиты + к ним еще нужно доп. питание) Все ИМХО.

[lgedmitry]

Вот кстати да. Сам я к таким же результатам пришёл. Самоосцилирующие уси любят напряжение. А цифровые любят конденсаторы в питании. Причём любят их довольно самобытно.
Но я что-то на tc2001 завис пока. Возможно после слов не помню кого, что усь класса д должен быть балансным. В душу они сильно запали, и я irs2092 бросил, так и не начав

[Sous]

Вот кстати да. Сам я к таким же результатам пришёл. Самоосцилирующие уси любят напряжение. А цифровые любят конденсаторы в питании. Причём любят их довольно самобытно.
Но я что-то на tc2001 завис пока. Возможно после слов не помню кого, что усь класса д должен быть балансным. В душу они сильно запали, и я irs2092 бросил, так и не начав

Вчера один из старых проектов нашел, который не был доведен до конца,
Выходной каскад TAS5614 с аналоговым модулятором.
100% гарантии, что все заработает как надо, к сожалению, нет, но интересно.
Жаль, только, для модулятора нужно отрицательное напряжение.

[lgedmitry]

А не можете посвятить поближе?

[Sous]

UcD модулятор и выходной однополярный каскад на TAS5614. Запускал подобное на TAS5162, но сам чип брал в Китае, толи брак, то ли плата кривая. Запустил, но слишком много шума от переключения, нормальных параметров не показала
Позже продемонстрирую.

[alexandr987]

Вот кстати да. Сам я к таким же результатам пришёл. Самоосцилирующие уси любят напряжение. А цифровые любят конденсаторы в питании. Причём любят их довольно самобытно.
Но я что-то на tc2001 завис пока. Возможно после слов не помню кого, что усь класса д должен быть балансным. В душу они сильно запали, и я irs2092 бросил, так и не начав

Да, кормить напряжением их чем больше, тем лучше. И вообще полевики уважают напряжение.
Если нет возможности "прокачать по полной" или заведомо не нужна столь высокая мощность,
то разумнее использовать более низковольтные "мягкие" транзисторы. Ну и как-бы не очень вариант
использовать высоковольтные транзисторы при низком напряжении питания.
Именно так поступил ираудамп, выпустив несколько вариантов усилителей с питанием от 25 до 75 Вольт
или даже больше, не помню уже)
Хотя, сейчас якобы крутые параметры даже у транзисторов на 600вольт, ХЗ, как оно по звуку.

Про конденсаторы в БП, лишь бы они были исправны! Желателен низкий ESR и\или шунтирование пленкой.
Кстати, только щас заметил две ужасные коричневые банки на картинке в импульсном источнике питания, их
нужно заменить исправными на емкость 1000 - 2200мкф 63Вольта, хорошо бы ЛовИмпеданс, если, конечно удастся
такие достать. В целом широкий выбор, но до 50 вольт, с 63 Вольта сложнее. Повторюсь, если конденсатор будет
просто исправен, этого уже достаточно, но можно и пленкой подстраховать )))
По первичке в БП просто достаточно замерить емкость. При необходимости заменить на "какие влезут" )))

Если речь о конденсаторах на плате усилителя в непосредственной близости от вых. транзисторов, то там крайне
желательны качественные конденсаторы, по возможности с более низким ESR, при этом их емкость может быть
330 - 470 мкф. Насколько понял, у Юрия именно так и сделано с запасом по емкости 680мкф.
Именно эти конденсаторы и их качество сильно влияют на звук, сильнее, чем даже транзисторы, ну в моей поделке так)

"irs2092 бросил, так и не начав"
Возможно зря, вроде как это топчик, уходящий корнями в район 2008-09гг. Просто тогда не было должных технологий
или желания заниматься грамотной разводки плат, а когда начали использовать компактный монтаж с применением СМД компонентов,
качественные показатели существенно возросли. Используемая Юрием IRS20957 относится к тому-же поколению тех же годов,
но более сложна в обвязке и разводке платы, но (при грамотной реализации) позволяет получить еще более высокие технические характеристики.

"усь класса д должен быть балансным"
Имеется ввиду, видимо, мостовое включение двух усилителей при подаче балансного сигнала.
Такое можно организовать с любым усилителем, но потребуется 4 канала усиления, при этом
выходная мощность легко может преодолеть киловатный рубеж )))
Все ИМХО )

[lgedmitry]

нет, думается мне, имелось там в виду отнюдь не мостовая схемотехника (хотя, она в данную парадигму имхо вполне вписывается), а именно балансная ООС. Чтобы исключить (минимизировать) влияние платы на сигнал в цепи ООС
Ну и по конденсаторам: мне показалось, что Вы меня неправильно поняли. С конденсаторами в питании самоосциллирующего уся довольно всё понятно. Я имел в виду именно цифровой усь. Там, как мне услышалось, плёнка не подходит никак. Только фольга. Нужно максимальный ток на ультразвуке в конденсаторы чтоб пропустить. Плёнка с этой задачей так себе справляется. А если наращивать её ёмкость - выпячивается верх в музыке. Но это не про нкроре, не про ирс и не про тс. Это про ста326.

[alexandr987]

Я имел в виду именно цифровой усь. Там, как мне услышалось, плёнка не подходит никак. Только фольга. Нужно максимальный ток на ультразвуке в конденсаторы чтоб пропустить. Плёнка с этой задачей так себе справляется. А если наращивать её ёмкость - выпячивается верх в музыке. Но это не про нкроре, не про ирс и не про тс. Это про ста326.

Я имел ввиду именно усилки с самоосцилляцией, а что такое именно цифровой усилитель, для меня темный лес, поскольку
когда учился всему этому, еще были популярны радиолампы ))) О новых технологиях могу рассуждать лишь с точки зрения
общих знаний, можно сказать, как обыватель ))) А керамика как, вроде на ВЧ ее можно использовать. Пленка, да,
сильно высокие частоты не потянет, ее даже в фильтрах класса Д не используют.

[Lektor]

Я у себя увеличил глубину ООС и, тем самым, уменьшил чуйку.

ООС - это не тот инструмент, которым регулируют чувствительность. Изменение чувствительности - это последствие. ООС вводят для улучшения параметров усилителя и принцип "маслом каши не испортить" тут не работает. С увеличением ООС звук, на определенном этапе, становится зажатым, а потом дубовым.

[alexandr987]

Я у себя увеличил глубину ООС и, тем самым, уменьшил чуйку.

ООС - это не тот инструмент, которым регулируют чувствительность. Изменение чувствительности - это последствие. ООС вводят для улучшения параметров усилителя и принцип "маслом каши не испортить" тут не работает.

Глупо спорить, все именно так )))
Потому сначала довел до "зажатости", потом ослабил, чтобы эффект "зажатости" не ощущался,
и потом ослабил ООС еще на 3Дб для спокойствия ) Получилось с выхода на вход 75кОм и по входу 5.6+3.3+0.3=9.2ком,
то есть отношение резисторов делителя ООС 75\9.2кОм, можно прикинуть коэфф. усиления усилка)
Крайне приятно, когда сходятся мнения, поскольку эффект зажатости был слышен на мой ух весьма отчетливо,
хотя некоторые утверждали, что такого быть не может )))

[alexandr987]

Ребят, может кто сталкивался. Имеем два канала, запитанных от одного (в моем случае трансформаторного) БП.
Диодный мост и фильтр общие для обеих каналов. Теперь нагружаем один из каналов и ... искажения растут во втором,
даже не нагруженном канале. Как такое может быть ? Анализ спектра показал, что растет вторая гармоника, то есть возрастает
НЕсимметрия плеч и одна из причин, это вероятный перекос по плечам питания. Может это и есть тот самый эффект
"перекачки", как бороться ? Допустим, я установлю два диодных моста и два конденсаторных фильтра раздельно для
каждого канала, это поможет ? По идее, диодный мост не должен пустить в "обратку" или обязательно нужен трансформатор
с двумя независимыми обмотками ?

[Sous]

Два диодных моста даст некоторый результат.

Так же позитивно инвертировать один из каналов для минимазации влияния пампинга.

[alexandr987]

Два диодных моста даст некоторый результат.

Спасибо) Как раз собираюсь колхозить выпрямитель ) Осталось выяснить, как правильно объединить общие
провода обеих выпрямителей, ну, то есть соединить общий провод обеих выпрямителей вместе и его подключить
на средний вывод трансформатора или каждый из выпрямителей подключить к трансформатору отдельным проводом,
то есть соединяться общий провод обеих выпрямителей будут на трансформаторе, это надо погуглить )

"Так же позитивно инвертировать один из каналов для минимазации влияния пампинга."
Без сомнения, но не у всех есть звуковушка с балансным выхлопом) У меня нет)))

[Sous]

звуковушка непричем. Главное правильно сделанный вход на усилителе.

[alexandr987]

звуковушка непричем. Главное правильно сделанный вход на усилителе.

Касаемо ваших модулей, ясное дело ноль проблем, поскольку реализованы "прямое" и инвертирующее
варианты подключений и до лампочки, есть ли баланс выход на звуковушке или его нет)
В этом случае задействовать различные типы входов для разных каналов вполне логично и даже необходимо.
Кстати, если правильно понял, можно легко организовать мостовое включение от одного не балансного источника,
и тем самым получить сумашедшую вых. мощность) В этом случае достаточно обычного сдвоенного
регулятора громкости для двух мостовых каналов ) Правда, потребуется уже 4 модуля.

[Sous]

Более простым способом мост можно организовать в режиме мастер/слейв, при котором у у модулей будет общий предусилитель.
Тогда один модуль используется как обычно (мастер), а на втором отключапется предусилитель. С выхода предусилителя первого модуля - с разъема MDR_IN - сигнал подается в противофазе на вход другого (слейв), на тот же вход MDR_IN. В итоге, нужен только 1 регулятор.

Более интереснй способ организации моста- использование в модуляторе компаратора с парафазными выходами. В этом случае одним из полумостов управляет прямой ШИМ-сигнал, вторым - инверсный, полумосты работают синхронно. Тогда в слейв модуле можно даже не устанавливать модулятор, не нужен и предусилитель. Да и конвертор напряжения драйвера тоже можно запараллелить.

Такой аппарат был собран в 1 экзепляре год назад.

[alexandr987]

Более простым способом мост можно организовать в режиме мастер/слейв, при котором у у модулей будет общий предусилитель.
В итоге, нужен только 1 регулятор.

Вариант с одним общим предусилителем на два модуля понятен, мог бы и сам догадаться) То, что связано с ШИМ,
модулятором и т.д., это темный лес (для меня) даже на 2092. В 20957 , которую Вы используете, все еще гораздо сложнее.

Есть проблемка, может Вы поясните или еще кто сталкивался. После замены IRF4212 (100В) на IRF4019 (150В) звук изменился
не в лучшую сторону, но основное , это пропал "воздух", то есть исчезли или ушли на второй план самые высокие частоты, как
будто кто-то незримо включил фильтр с частотой среза 16-18кГц. Я понимаю, что за увеличение мощности придется заплатить
качеством и характеристики транзисторов на 150 вольт хуже, чем у 100 вольтовых, но, блин, не до такой же степени.
В оригинальности IRF4019 есть сомнения, как думаете, есть смысл их заменить на "из другой бочки" или они по сути плохо
играют ВЧ ?
IRF4019 были изначально установлены на дешевой китайской плате, а IRF4212 приобретал отдельно тоже из Китая,
но подделывать их смысла мало, они низковольтные и в те годы были никак не популярны.
И нагреваются IRF4019 гораздо (градусов на 15) сильнее, чем IRF4212.
Пока склоняюсь к мненю, что либо транзисторы "левак", либо питания 40Вольт на плечо явно мало для 150 вольт транзисторов.

[Sous]

для правильной работы нужно точно настроить выходной каскад.
подбор резисторов в затворах.

[alexandr987]

для правильной работы нужно точно настроить выходной каскад.
подбор резисторов в затворах.

Спасибо за рекомендацию) Давно это было, но по памяти там 20 Ом.
Завтра замерю и попробую уменьшить до 15 или 10 Ом.
Если правильно понимаю, то при увеличением "входной емкости" она просто не успевает перезаряжаться
за счет большой "постоянной времени" (большого для этой емкости и частоты) номинала резистора.
Еще заметил, что при росте частоты нагрев растет лавинообразно)
Понижать частоту ниже 400 кГц или увеличивать время смерти я не буду, - проще его выбросить )))
Ну и вычитал, что была партия 4019 ужасного качества (или перемаркированные) с дикой "входной емкостью",
потому нужно будет все таки заменить 4019 на из другой бочки )))

[alexandr987]

подбор резисторов в затворах.

Огромное спасибо, даже без схемы на основе моих ИМХОвых ощущений от прослушивания,
Вы точно указали, куда копать) Как такое вообще возможно )))

Уменьшил с 20 до 10 Ом, нагрев уменьшился ощутимо, но IRF4212 все же нагревались немного меньше.
Также уменьшилась зависимость нагрева от частоты.
Высокие частоты просрались конкретно, их тупо стало больше, как будто вынули вату из ушей.
Но, ИМХО, "воздуха" или самых-самых высоких частот на IRF4212 все же было чуточку больше.
Видимо, если уменьшить эти резисторы с 10 до, скажем 8.2 или 6.8 Ом, все станет на свои места)
Но выдержит ли ириска, ХЗ, пока нагрев в разумных пределах )
Может есть какая-то возможность объективно оценить, как лучше или правильнее, может осликом куда потыкать,
например перед резистором и за ним и оценить растяжку фронта импульса, ХЗ )))
Допустим, куплю другие IRF4019, как опредилить, какие лучше)

[Sous]

Обычно параметры улучшаются с увеличением затворных резисторов,затягиваением фронтов мы как бы уменьшаем эквивалентное мертвое время .
На моей памяти, при 15нс ирфи4212 работали при 24 Ом в затворах, Vdr=12V.
При 27-30 Ом уже может быть авария из-за сквозного тока. П
По моему ощущению (по крайней мере в ИРС2957) мертвое время у ИР драйверов сидьно зависит от напряжения питания драйвера. Тут тоже есть возможность подстройки, но на слух это процесс бесполезный. Нужно смотреть искажения и интермодуляцию и по этому настраивать

[Sous]

Если IRFI греется на холостом, значит сквозной ток приличный, увеличивать нужно осторожно
думаю, что нагрев должен быть на ХХ такой, чтобы транзистор был 30-40С без радиатора.
Обратите внимание на размер радиатора:
https://youtu.be/6uQnTnDtKoM, нужен только на мощности выше 15Вт

[alexandr987]

Если IRFI греется на холостом, значит сквозной ток приличный, увеличивать нужно осторожно
думаю, что нагрев должен быть на ХХ такой, чтобы транзистор был 30-40С без радиатора.
Обратите внимание на размер радиатора:
https://youtu.be/6uQnTnDtKoM, нужен только на мощности выше 15Вт

Нагрев у меня всегда одинаков, хоть под нагрузкой, хоть на ХХ.
Снизить нагрев, я ХЗ как (
Либо уменьшать частоту или увеличивать время смерти, ну, так себе вариант.

"Обычно параметры улучшаются с увеличением затворных резисторов,затягиваением фронтов мы как бы уменьшаем эквивалентное мертвое время ."
Противоположная ситуация, уменьшение затворных резисторов с 20 до 10 Ом прилично уменьшило нагрев
и звуку похорошело) Как вариант, думал еще их уменьшить до 8.2 Ом
В общем, транзисторы надо покупать и менять, может они тупо перемаркировка или брак.

"ирфи4212 работали при 24 Ом в затворах"
Без малого 10 лет отработали при 20 Омах, практически не грелись, звук шикарен на мое ИМХО.
Время смерти минимум, частоты по каналам 400 и 425кГц.
Но сейчас речь об этих, будь они не ладны, IRF4019

"По моему ощущению (по крайней мере в ИРС2957) мертвое время у ИР драйверов сидьно зависит от
напряжения питания драйвера. "
Здесь мне ниче не понятно, затворы полевиков через резисторы 10 Ом подключены напрямую к выходам
ИРС 2092, никаких промежуточных драйверных каскадов нет.

"Нужно смотреть искажения"
Со Spectra PLUS давно дружу, правда звучка дохловатая. Когда я этот усилок получил и включил,
от "звука" можно было только блевануть, впрочем, как и от любой другой китайской поделки.

Чтобы было понятно, о чем примерно речь, вот практически такой-же усилитель, или даже это он и есть)
https://aliexpress.ru/item/400091010591 ... 183380%230

[lgedmitry]

Увеличиваем питание драйвера - увеличивается ток перезаряда затвора полевика
Увеличиваем резистор в затворе - уменьшаем ток, заваливаем фронт. Транзистор больше времени проводит в активном режиме - больше греется, даже если без сквозного тока

[alexandr987]

Увеличиваем питание драйвера - увеличивается ток перезаряда затвора полевика
Увеличиваем резистор в затворе - уменьшаем ток, заваливаем фронт. Транзистор больше времени проводит в активном режиме - больше греется, даже если без сквозного тока

И я такого мнения, потому уменьшал номинал резистора в цепи затвора, чтобы входная емкость перезаряжалась быстрее и транзистор бОльшее время проводил в ключевом режиме даже без учета сквозного тока, как Вы справедливо заметили. Но до бесконечности его уменьшать тоже нельзя, - возрастает нагрузка на предыдущий каскад, который в микросхеме, и, как следствие, нагрев корпуса микросхемы.
Возможная причина нагрева, - слишком большая входная (и не только) емкости ввиду некачественных транзисторов, нужно пробовать менять.
Сейчас температура радиатора порядка 40-45 градусов, не так это и много, наверное. Внешний вид радиаторов и самого уилка, ссылка выше.
Что такое драйвер, ХЗ. Видимо речь о каскаде, который раскачивает полевики ?

[lgedmitry]

Что такое драйвер, ХЗ. Видимо речь о каскаде, который раскачивает полевики ?

мне кажется, что драйвер - это отрыжка новояза. И вполне может быть заменена нашим словом "водитель" - старым и проверенным.
"Водитель полевика" - звучит гораздо лучше, чем "драйвер мосфета"

[Sous]

Нагрев микросхемы почти не зависит от сопротивления резистора, а только от частоты и заряда затвора транзисторов.

[Sous]

водитель это весьма эксентрично. если не нравится "драйвер"- то тогда уже схема управления.