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19/11/2015 #4081


quercus10 dijo: Ver Mensaje
Muchas gracias djnanno, el detalle de las resistencias de los bjt lo desconocía, el resto esta todo previsto.


Lo de “…mucha, Mucha suerte…” creo que se queda corto, necesitare algo mas… son 800W a 8Ω aprox.
Ten cuidado con los mosfets que elijas. Menor carga capacitiva de compuerta, más probabilidades que el IR2110 sobreviva. Y pegar un disipadorcito de calor sobre el IR sería ideal ... o apoyarlo a presión con grasa disipadora.

El otro detalle es el diodo de bootstrap de la fuente flotante. Tiene que poder soportar al menos 240v . Un mur140, por ejemplo, podría funcionar bien

Y finalmente, muchísimo cuidado con el cableado y los capacitores e inductores de salida, porque a la salida de los mosfets tendrás una onda cuadrada de 220v pico a pico, que es un estupendo generador de RF. A más corta la distancia del conexionado entre inductor de salida y los mosfets, menos probable es que irradie interferencia.

Obviamente, disipadores a masa con los mosfets aislados, tal como en el diseño original
19/11/2015 #4082

Avatar de Quercus

djnanno dijo: Ver Mensaje
La pregunta offtopic. Que parlante va a conectar?? O.o! es muy raro (o en todo caso muy caro) un parlante que pueda soportar 600 W de trabajo. Mucho mas dificil uno de 800! jaja
No te falta razón, pero el chico para el que será el monstruito, si sale… el dia que quemo la ELAN, tambien quemo un “NIKKO ALFA II” y un “SYNQ DIGIT 3K6” (este ultimo es de calibre pesado) estando en un “estado” según cuenta… algo empachado de “hierva…sativa”.

Osea, deduzco, que para tener conectados todos esos amplificadores, tiene altavoces para hacer la prueba. Me comenta mi hijo, que han preparado un grupo electrógeno para probarlo en el campo. Veremos si no se vuelven con las cervezas sin abrir y las caras largas.
ejtagle dijo: Ver Mensaje
Ten cuidado con los mosfets que elijas. Menor carga capacitiva de compuerta, más probabilidades que el IR2110 sobreviva. Y pegar un disipadorcito de calor sobre el IR sería ideal ... o apoyarlo a presión con grasa disipadora.

El otro detalle es el diodo de bootstrap de la fuente flotante. Tiene que poder soportar al menos 240v . Un mur140, por ejemplo, podría funcionar bien

Y finalmente, muchísimo cuidado con el cableado y los capacitores e inductores de salida, porque a la salida de los mosfets tendrás una onda cuadrada de 220v pico a pico, que es un estupendo generador de RF. A más corta la distancia del conexionado entre inductor de salida y los mosfets, menos probable es que irradie interferencia.

Obviamente, disipadores a masa con los mosfets aislados, tal como en el diseño original
Los Mosfets son IRFP4229.
El diodo es un BYV26C (400V /30ns)
El inductor va en la placa, lo mas cerca posible de los Mosfet.
El capacitador de salida esta formado por 4 condensadores de 1,5uF/63V en serie paralelo con lo que tengo 1,5uF/126V.
En cuanto al IR2110, tendra el ventilador del gabinete soplando sobre el amplificador, quiero conseguir pasta térmica especial para pegar y como dices adosarle algún pequeño radiador para mas seguridad.

Muchas gracias por los consejos, si hubiese alguno mas es bien recibido.

Al quedar con los Mosfet debajo, el perfil es mucho mas bajo, pensaba, caso de necesitarlo colocarle otro PCB encima lo mas cerca posible y conectado a masa, por lo que quedaría hecho un sanwich con masa debajo en el disipador y encima con el PCB.
19/11/2015 #4083


mm me parece que hablo por muchos si digo que.. quiero que subas fotos como quedo terminado .maestro quercus
19/11/2015 #4084


No me agrada mucho la idea de cuatro capacitores en la salida. Te recomendaría un capacitor de polyester 1.5ufx400V, existen, no son caros y tiene margen de seguridad suficiente.

Tengo entendido que para filtro no es tan buena idea la asociación Serie/Paralelo. ya que el error cometido puede ser la suma de las tolerancias! (ley de murphy jaja)
19/11/2015 #4085

Avatar de Dr. Zoidberg

djnanno dijo: Ver Mensaje
Tengo entendido que para filtro no es tan buena idea la asociación Serie/Paralelo. ya que el error cometido puede ser la suma de las tolerancias! (ley de murphy jaja)
Es precisamente lo contrario!. La tolerancia se reduce en √2 por cada conexión, ya que la tolerancia es un proceso aleatorio y está regido por la aritmética de las probabilidades y no por la aritmética convencional.
19/11/2015 #4086


ejtagle dijo: Ver Mensaje
En la entrada J1 no debería haber ruido. Sospecho que tenés un problema de masa en la conexión del osciloscopio. Para confirmarlo,levanta la TIERRA del osciloscopio (es decir, suprime la 3r pata del tomacorrientes a donde enchufas el mismo) y conecta la MASA del osciloscopio a la MASA de J!, JUSTO EN J1. Y asegúrate de que el cable blindado de la punta del osciloscopio pase lo más lejos posible de cables de potencia, cables de salida y del inductor de salida del amplificador.

Hay que recordar que los osciloscopios pueden introducir bucles de masa via esa 3ra pata del tomacorriente...
Muchas Gracias compañero ejtagle, se soluciono practicando la recomendación de la tierra del osciloscopio...

Les cuento que todos se mostraban incredulos al proyecto hasta que lo escucharon sonar... excelente sonido y una muy buena nitidez.... 0 Ruidos a 200W
20/11/2015 #4087

Avatar de Quercus

djnanno dijo: Ver Mensaje
No me agrada mucho la idea de cuatro capacitores en la salida. Te recomendaría un capacitor de polyester 1.5ufx400V, existen, no son caros y tiene margen de seguridad suficiente.

Tengo entendido que para filtro no es tan buena idea la asociación Serie/Paralelo. ya que el error cometido puede ser la suma de las tolerancias! (ley de murphy jaja)
Me imagino que has tenido un condensador de estos en la mano 30x20x10mm si te lo imaginas buscándole acomodo en la placa, empiezas a sentirte un poco incomodo.

De todas formas pongo dos medidas del resultante:



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20/11/2015 #4088


djnanno dijo: Ver Mensaje
Quizas estos detalles ya los sepas, pero no pierdo nada con repetirlos:

Cuidado con la disipación en las resistencias del regulador, aumenta un 10 ~ 15% el valor de las resistencias de los zener.
Recuerda que un tip31C solo soporta 100V, deberias unsar un MJE13007.
Coloca MPSA92 en vez de 2n5401.
Duplica el valor de la resistencia de la fuente de corriente de los bjt para reducir a la mitad la corriente y la disipación... A 100V uno de ellos disipa aproximadamente 540mW

Y mucha, Mucha suerte!
Hola dj nanno, estás hablando del valor de R3 o R6?

Hola quercus10, creo que ese pcb va por muy buen camino. Cuál es el nombre de ese núcleo?

Saludos..
Saludos..
20/11/2015 #4089


crazysound dijo: Ver Mensaje
Hola dj nanno, estás hablando del valor de R3 o R6?

Hola quercus10, creo que ese pcb va por muy buen camino. Cuál es el nombre de ese núcleo?

Saludos..
Saludos..
Perdón por no ser claro, me refería a aumentar al doble R3, de esta manera se reduce la disipación en todos los bjt pero principalmente en Q2 que trabaja al límite para 90V.. Pero al bajar la corriente del par diferencial debes aumentar también aldoble R8 y R9 para mantener la caída de tensión en hin y lin constante. Si mal no recuerdo, luego de volar 3 veces el par diferencial, coloque R3=270 y R8/R9=4,7k.

---------- Actualizado después de 2 minutos ----------

Dr. Zoidberg dijo: Ver Mensaje
Es precisamente lo contrario!. La tolerancia se reduce en √2 por cada conexión, ya que la tolerancia es un proceso aleatorio y está regido por la aritmética de las probabilidades y no por la aritmética convencional.
Pensándolo bien, tiene ud razón.. Disculpen mi "pesimismo"
20/11/2015 #4090


Djnanno, para una fuente de +-45V usaste esos valores con buenos resultados?

Esperamos también a ver que opina el diseñador..

Saludos..
20/11/2015 #4091

Avatar de Quercus

crazysound dijo: Ver Mensaje
Hola quercus10, creo que ese pcb va por muy buen camino. Cuál es el nombre de ese núcleo?

Saludos..
Saludos..
Hola crazysound, el nucleo es un T157-2 que compre por ebay.
20/11/2015 #4092


Gracias por el dato quercus10!
21/11/2015 #4093

Avatar de cmontoya

Hola Amigos estoy reuniendo los componentes para armar este amplificador y ampliar mis conocimientos pero tengo el problema que en mi ciudad consigo unos condensadores grandes de 1uF y de poliéster y en el diagrama dice que deben de ser de 1uF cerámicos ………… me pregunto será que condensadores de 100nF me pueden servir o puedo colocar electrolíticos 1uF????
Otra cosa en la tabla que aparece en el aporte de ejtagle que dice las modificaciones que toca hacer según la alimentación no aparece la que tengo +/-70V aparecen para 57V o 80V .
En este caso puedo trabajar con los datos para 80V?
21/11/2015 #4094


cmontoya dijo: Ver Mensaje
Hola Amigos estoy reuniendo los componentes para armar este amplificador y ampliar mis conocimientos pero tengo el problema que en mi ciudad consigo unos condensadores grandes de 1uF y de poliéster y en el diagrama dice que deben de ser de 1uF cerámicos ………… me pregunto será que condensadores de 100nF me pueden servir o puedo colocar electrolíticos 1uF????
Otra cosa en la tabla que aparece en el aporte de ejtagle que dice las modificaciones que toca hacer según la alimentación no aparece la que tengo +/-70V aparecen para 57V o 80V .
En este caso puedo trabajar con los datos para 80V?
Sí, usá la de 80v...

---------- Actualizado después de 15 minutos ----------

En relación al tema del par diferencial Q3/Q4 y la fuente de corriente Q2, sí , el diseño original usaba 5mA como corriente, pero eso lleva la disipación en Q2 a 450mW si se alimenta con +/-90v, lo que está demasiado cerca del máximo que admite el transistor.

Una posibilidad es hacer R3=220ohms, y R8=R9=4k7. Eso bajará la corriente de operación de la fuente de corriente, haciendo que opere a 3mA, y eso bajará la disipación en Q2 a 286mW si se alimenta el ampli con +/-90v, lo es un poco mejor.

Bajar la corriente del par diferencial, tiene una contra, que es que disminuye la velocidad del mismo.

La otra opción que existe, que es más complicada, es colocar resistencias auxiliares para que la potencia se disipe en las mismas, y no en los transistorcitos. Por ejemplo, para alimentar el amplificador con +/-90v, dejamos R3=120ohms, R8=R9=2k2, y además hacemos las siguientes modificaciones: Cortar la conexión del colector de Q2 con la unión de los emisores de Q3 y Q4 e intercalamos una resistencia de 10kohms/0.5W. Además de eso, podemos agregar 2 resistencias más de 10k de la siguiente forma: Cortamos la unión del colector de Q3 con el nodo formado por la unión de la pata LIN y la resistencia R8, e intercalamos una resistencia de 10K/0.5W. Y hacemos lo mismo para Q4. Al final de cuentas, es como si los colectores de esos transistores, en vez de unirse directamente al circuito, se uniesen a través de una resistencia de 10k.
El resultado es que casi todo el calentamiento se producirá en la resistencia, y en el transistor casi nada de calentamiento, y podremos mantener la corriente de operación del par diferencial en 5mA, y la velocidad del mismo se mantendrá.
Por supuesto, esas resistencias de 10k cambian su valor en base a la tensión de alimentación del amplificador. 10k sirve para cuando alimentamos el ampli con +/-90v o más, pero hay que bajar su valor si el amplificador se alimenta con menos tensión

Saludos
21/11/2015 #4095

Avatar de Quercus

Hecha la modificación.
Dos resistencias por arriba y una por abajo, se fastidio la estética por la funcionalidad…
Muchísimas gracias por la solución.

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21/11/2015 #4096


Adjunto el cambio que propone Ejtagle.
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: png cambio.png (8,4 KB (Kilobytes), 122 visitas)
21/11/2015 #4097
Moderador

Avatar de Ratmayor

Don Quercus, excelente lo que está armando, pero para esas potencias salvajes, yo usaría el FAN7392 en lugar del IR2110

Compré un lote de IR2110 y de FAN7392 que deben llegar en unos 15 días, quiero experimentar que tal me va si en lugar del LM311, uso el LT1016, así podría eliminar el dolor de cabeza de los BJT...

Saludos...
21/11/2015 #4098

Avatar de diegomj1973

crazysound dijo: Ver Mensaje
Adjunto el cambio que propone Ejtagle.
Hay que ser cautelosos con el cambio propuesto, ya que si bien se baja la disipación de cada transistor del par diferencial, el ruido se empieza a ir por las nubes . Hay soluciones técnicas más adecuadas para el caso particular.

Saludos
21/11/2015 #4099


diegomj1973 dijo: Ver Mensaje
Hay que ser cautelosos con el cambio propuesto, ya que si bien se baja la disipación de cada transistor del par diferencial, el ruido se empieza a ir por las nubes . Hay soluciones técnicas más adecuadas para el caso particular.

Saludos
A ver que opina Ejtagle..
21/11/2015 #4100


diegomj1973 dijo: Ver Mensaje
Hay que ser cautelosos con el cambio propuesto, ya que si bien se baja la disipación de cada transistor del par diferencial, el ruido se empieza a ir por las nubes . Hay soluciones técnicas más adecuadas para el caso particular.

Saludos
Si fuera un par diferencial para amplificar audio, te daría toda la razón. Pero, en este caso, simplemente es un conversor de nivel de desbalanceado a balanceado.

Por ahí creo que sería interesante comentarles porqué hay ahí un par diferencial con fuente de corriente, en vez de alguna otra solución...

Ese pedacito de circuito me hizo pensar mucho cuando estaba por diseñarlo... Una vez decidido que se iba a usar un IR2110 (la razón de usar un IR2110 es simplemente una cuestión de disponibilidad, que tuviera picos de corriente de manejo para los gates de los mosfets del al menos 1A, y que los tiempos de propagación desde las entradas de control (HIN y LIN) hasta el encendido de los mosfets se mantuvieran relativamente chicos (definitivamente, 200nS o menos) ... Lo ideal sería que fuera más rápido, pero, bueno, no hay drivers integrados que sean más rápidos, a un precio razonable y que sean fáciles de conseguir.

Como dije, una vez fijado que se iba a usar un IR2110, tenía un problema... Yo había decidido utilizar un LM311 como comparador, por ser el más rápido, de muy alta ganancia, u a un precio razonable, y fácil de conseguir (hay comparadores más rápidos, pero o son caros, o tienen poca ganancia o tienen histéresis... el que mejor cerraba era de lejos el LM311)

Pero el LM311 tiene salida unipolar, y yo necesitaba salida balanceada. No sólo eso, sino que para colmo de males, el IR2110 está referido a -VCC, en vez de a tierra, que es a donde está referida la salida del LM311.

Había que transformar esa salida unipolar del LM311 a salida balanceada. Y no sólo eso, encima referida a -VCC, que es lo que el IR2110 requiere.

Y además había otros requisitos extras MUY importantes: Que el circuito no introdujera demoras adicionales importantes (tiempo de propagación entre que cambia la entrada, y que las salidas reflejan el nuevo estado), y además, que las salidas diferenciales no tuviera retardo una en relación a la otra (porque sino, se produciría conducción cruzada de los mosfets!)

El único circuito razonable para cumplir con todo eso es un par diferencial discreto (por la diferencia de tensión). La fuente de corriente asegura que el circuito sea estable aún con variaciones de la tensión de alimentación (una simple resistencia en vez de la fuente de corriente hace demasiado inestable la salida), y garantiza que no exista diferencia de tiempo entre la conmutación de una salida y la otra (porque la corriente de la fuente de corriente o va por un transistor del par diferencial, o va por el otro, pero la suma de las corrientes de colector de cada transistor del par diferencial debe ser siempre igual a la corriente de la fuente de corriente.

La selección de 5mA como corriente de operación es simplemente porque a esa corriente los transistores del par diferencial tienen un HFE (ganancia) razonable, actúan un poquito más rápido... Se podría subir o bajar un poco, pero no lo bajaría a 1mA... 5mA es dentro de todo, un valor optimo.

En relación a las resistencias que sugerí para bajar la disipación de potencia, dado que acá estamos trabajando con una fuente de corriente, que tiene una impedancia de salida de 100kohms o más (es el colector de un transistor!), no afecta al nivel de ruido del amplificador ... Podría ponerse un capacitor en paralelo a las resistencias, pero realmente no vale la pena. Recuerden: Es una salida de corriente, no de tensión la del par diferencial. Luego esa corriente se convierte en tensión con las resistencias de 2K2 que van de las entradas HIN/LIN a -VCC. Esas resistencias de 2K2 sí son significativas a la hora del ruido del amplificador (si se subiera de 2K2 a 4K7, efectivamente, aumenta el ruido al doble al nivel del comparador), pero no aumenta en el caso de las resistencias que agregamos en el lugar que las agregamos! -- Para ser justos, en este punto exacto del circuito, la influencia del ruido es muy discutible, ya que en este punto hay una señal digital, no una señal analógica, por lo que el ruido es muy poca la influencia que tiene aquí.

Como detalle extra, existe otra solución aún mejor que las resistencias, que de hecho aumentaría la velocidad de respuesta del "par diferencial", y sería utilizar transistores cáscodos, es decir, en vez de la resistencia de 10k, poner otro transistorcito más, el emisor de ese transistorcito PNP iría para el lado del colector del transistor al que deberíamos conectar la r de 10k sustituida, el colector del nuevo transistor debería ir para el lado del otro punto al que se conectaría la R de 10k sustituida, y la base del nuevo transistor debería polarizarse con un divisor resistivo formado por 2 resistencias de 10k, en el caso de los transistorcitos agregados por debajo de Q3 y Q4, debería el divisor resistivo ir conectado entre GND y -VCC. Y en el caso del transistorcito agregado abajo de Q2, su divisor resistivo asociado debería ir conectado entre +VCC y GND. Sin duda aumentaría la velocidad de propagación a través del par diferencial (porque suprime el efecto miller en Q3 y Q4, lo que hace que funcionen mucho más rápido aún), pero realmente no sé si vale la pena semejante modificación (son 3 transistorcitos y 4 resistencias, porque los transistorcitos agregados abajo pueden compartir el divisor resistivo inferior) .. Pero son muchos más componentes para una mejor que capaz que ni se perciba...


Agrego un detalle más: Nunca jamás en un amplificador clase D debe usarse un comparador con histéresis, o un par diferencial con histéresis, porque la histéresis introduce tiempos muertos en los que no hay control de los mosfets. Sé que el IR tiene histéresis en sus entradas, pero es un lugar en el que no es tan crítico, ya que se busca que la transición sea lo más rápida posible. Pero, el comparador en sí, definitivamente, NO debe tener histéresis, o el nivel de distorsión será altísimo. Eso eliminó el uso de un montón de comparadores "digitales", que acá, simplemente no sirven

En relación a usar un FAN7392, es perfectamente posible, es pin a pin compatible con el IR2110, y en vez de soportar picos de 1A, soporta picos de 3A, con lo que puede manejar mosfets mucho más pesados y grandes. Tiene un pelito más de tiempo de propagación interna (20nS aprox), pero posiblemente se compensen de sobra, porque puede prender los mosfets 3 veces más rápido.

Saludos!

PD: En un amplificador clase D, la distorsión del mismo está dada por la velocidad de propagación entre que el comparador de la entrada detecta que hay que conmutar , y que el cambio sea efectivo a la salida de los mosfets.
También, la ganancia del comparador juega un papel importante, porque a más ganancia, menos distorsión (el comparador es "más sensible" al error y lo corrige más rápido ... antes que se haga mayor, por lo que termina habiendo menos distorsión)
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