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08/04/2010 #601


Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
Gente! he comenzado a realizar este amp! les muestro mis PCB echas con laser. No bien consiga algunos componentes que me faltan lo echo a pruebas! es j***do aca en argentina conseguir los:

IR2110 3.8
LM311H(8)
2N5401

08/04/2010 #602

Avatar de Diego_eliasv

Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
el amplifiador me esta oscilando a 600Khz, intente bajar esta frecuencia subiendo el capacitor de 330pf a 470p y subio un poco la frecuencia.

Alguna idea?

Hola Luis; no intentaste con variar un poco el valor de las resistencias en vez del valor del capacitor? por ahi es mas sencillo... (digo)
08/04/2010 #603


Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
Solucionado, aumente la resolucion de la imagen, con lo cual me salio perfecta, incluso con impresora injet.
Saludos.
08/04/2010 #604


Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
como les va a todos . esta es mi primer posteada y como no arrancar con una pregunta jeje.
el ampli me funciona 10 puntos , mientras no lo lleve al clip . en ese momento se produce una distorsion en el parlante qUE suena como si se rompiera (claro esta clipendo) , pero no es un clip como una salida ab . el sonido a roto es mas qUE nada en una frecuencia aprox de 700 hz (a oido) .
la pregunta : es normal?
a alguien mas le paso?
datos :
alimentacion : +-53
carga: 8 - 4 ohms (cuando llego al clip la saturacion es igual)

en un momento pense qUE saturaba el nucleo de la bobina pero cambiandolo por otro mas grande se comporta igual .

saludos a todos
09/04/2010 #605


Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
Hola Yojann, le pusiste los valores originales al filtro? No tenés nada de señal e alta frecuencia u offset a la salida?
Yo también escucho esa misma distorsión. Por mi experiencia es porque se satura el operacional, tendría que opinar Eduardo. Se podrá subir la tensión de los zeners o conviene aumentar la ganancia?

Saludos...
09/04/2010 #606


Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
si los valores son los originales, y tengo el residuo de alta frecUENCIA a la salida, qUE varia mucho su amplitud dependiendo no el valor sino con el tamño , calidad , y topologia de construccion de la bobina. seguire trabajando para bajarlo al minimo posible . eso si este nunca podra ser 0 v . una solucion es aumentar la frecUENCIA de oscilacion pero no se como se comporta el circuito al aumentar mucho la frecUENCIA.
puede ser qUE sea causa del lm 311, pero subirle mas la tension no perque la entrada del ir , es de 3.3v max (creo ) no creo qUE sea un problema , sino una cuestion de configuracion . esperamos la respuesta de eduardo , qUE simpre tiene la posta
saludo
09/04/2010 #607


Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
Luisgrillo, estuve leyendo lo que decias de tu nuevo proyecto:

- Lo del las Rgate: hay que tener en cuenta que cargan una capacidad parásita (la del gate de los MOSFETS) por tanto se obtendría una señal en el gate similar a la logarítmica. Para mí que es por eso que no notás mucha diferencia cambiando este valor (habría que verlo bien si es cierto). Tal vez sea mejor volver a los viejos valores.

- La frecuencia (a mi gusto) está muy elevada . Modificando el valor del capacitor en la realimentación lo que hacés es corregir el valor del desfase en la frecuencia de corte resultante (como está en el diseño original, adelanta unos 35º o 40º a unos 25 ó 30KHz). En el resto de las frecuencias, el desfase es mucho más pequeño. También permite una mayor realimentación en altas frecuencias... pero esto no nos afecta ahora.
Para corregir la frecuencia, tenés que actuar sobre la frecuencia de polo (fq) y el factor Q (creo que era Q=R/Xl) del filtro LRC de salida. Bajando la frecuencia, habría menos pérdidas por conmutación (son muy notorias) y además el deadtime seria porcentualmente menor al tiempo de conducción: esto debería proporcionar mejor fidelidad.

- El deadtime propiamente dicho: Hazard_1998 propuso una modificación sencilla del circuito: cortar las pistas de entrada del IR2110 e intercalar una resistencia y un diodo de baja señal en cada una (en paralelo). Así se aumentaría el tiempo muerto del circuito durante el encendido. (ver página 5 de este hilo, mensaje 96). No sé si ya probaste esto...
Yo por mi parte no estoy del todo seguro que aumentar el deadtime mucho contribuya al rendimiento: cuando no conducen los MOSFETS, conducen los diodos en antiparalelo que tienen (porque la bobina trata de liberar su energía). Por tanto, aumentarían las pérdidas por conmutación (si me equivoco en esto, por favor corregidme).

Saludos.

PD: hablando de altas frecuencias:
Al filtro LC llega una señal de alta frecuencia, aproximadamente unas 10 veces mayor a la frecuencia de polo del filtro (una "década" por encima de la misma). Al ser un filtro de 2do orden, la atenuación a dicha frecuencia es de unos 40dB (la salida es 100 veces menor a la entrada). Por lo tanto, si la señal proveniente de los MOSFETS es de 40V de pico, el pico de alta frecuencia será Vo=400mV. Es probable que al variar la forma de construir el filtro, varíen el desfase del filtro y con ello la frecuencia de oscilación. Por lo tanto, foscilacion/fpolo ya no vale 10 y por eso la atenuación varía (aumenta o disminuye).
09/04/2010 #608


Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
Hola!
En el fondo, estoy muy contento... Veo que hay gente que está finalmente entendiendo cómo opera este amplo... El tema es que realmente no doy abasto para hacer "modificaciones a pedido"... Analicemos un poquito lo dicho hasta ahora:
El tema de la resistencia de gate, que regula el deadtime fue motivo de arduo debate entre hazard1998 y yo... Él ideó la modificación que introduce la regulación del tiempo muerto en las entradas del IR, usando diodos rápidos, unas resistencias, y aprovechando la capacidad parásita de las entradas del IR... La idea que él tenia era, en vez de cargar el capacitor de gate de los mosfets más lento para introducir el deadtime, simplemente hacer que el IR introdujese la demora demorando simplemente el encendido de los mosfets, pero en el momento de encenderse, que se encendiesen lo más rápido posible para evitar pérdidas por tiempo de conmutación mayor... Fue motivo de arduo debate... Yo sostengo que es preferible, perder una cantidad ínfima de potencia en los mosfets, pero no conmutarlos tan rápido, porque sino, se corre el riesgo de reventar los diodos internos de los mosfets... justamente los diodos en antiparalelo que tienen los mosfets dentro, que son los que conducen la energía del inductor cuando ambos mosfets están cortados, tal como explicó alejandrow999. Es más , los mosfets tienen un snubber también (la R y el C entre drenador y surtidor), justamente para bajar la velocidad de cambio de corriente y tensión y darles más tiempo a los diodos internos de los mosfets para que conmuten, y de paso también amortiguar la posible oscilación que se produce entre la inductancia interna de las conexiones internas del mosfet y la capacidad de gate de los mosfets. Hacer que el mosfet conmute más rápido hará que esos snubbers disipen más potencia, y también que el diodo interno de cada mosfet disipe más potencia... Por eso, hay que tener cuidado en disminuir los tiempos de conmutación, porque pueden terminar teniendo más disipación en los mosfets al disminuirla que la que tenían originalmente. Es una cuestión de compromisos, como suele ser siempre en electrónica.
Lo que alejandrow999 dice sobre la frecuencia de conmutación, es cierto. Es otra vez una cuestión de compromisos... Mayor frecuencia implica que el filtro LC de salida atenúa aún más la frecuencia de conmutación, por lo que menos de esta frecuencia perjudicial para los parlantes (no es terrible) les llega. Pero aumentar la frecuencia aumenta las pérdidas en los mosfets, en los snubbers. y en el inductor de salida (por el efecto pelicular, y si usan núcleo, por varios otros fenómenos, entre ellos, la histéresis magnética, corrientes de foucault, etc,etc) Además, aumentar la frecuencia aumenta la distorsión (porque a mayor frecuencia de conmutación, el deadtime pasa a ser un porcentaje cada vez más grande del tiempo del período de la frecuencia de conmutación, y hay que recordar que durante ese deadtime, el ampli no tiene control de la tensión de salida del parlante, sino que ésta queda totalmente determinada por elementos parásitos del circuito... Capacidades de los mosfets, inductor, capacitor de salida...)... Otra vez, como relación de compromiso entre menos pérdidas y suficiente atenuación de la frecuencia de conmutación, yo había elegido 200khz, es decir, 10 veces la máxima frecuencia de audio a amplificar.. Es un valor mucho más que razonable para un ampli full-range. Por supuesto, que si se quisiese hacer un ampli solo para subwoofer, se podría optimizar algo más... Pero a mi juicio no vale la pena.
El tema de modificar los valores de los componentes de realimentación, especialmente del capacitor y resistencia en paralelo y serie, no es razonable... Están justamente calculados para que el ampli oscile a 200khz aproximadamente... Esa red tiene varios fines: 1o, los valores tienen que hacer que el ampli tenga respuesta plana hasta los 22khz, aproximadamente. 2o) Tiene que generar un adelanto de fase suficiente como para que el ampli no oscile a la frecuencia de corte del filtro LC de salida... , y 3o), ese adelanto de fase, tiene que terminarse a 200khz para forzar al ampli a oscilar a esa frecuencia. El cálculo de los valores de los componentes no es complejo, pero tampoco es trivial, y cambiarlos a ojo, sin tener equipo para medir la respuesta en frecuencia del ampli resultante, es operar a ciegas... Capaz que parezca andar, pero que no tenga respuesta a altas frecuencias.
Finalmente, sobre el tema del filtro de salida... Sobre ese tema difiero un poco... Si la inductancia es del valor correcto, el desfasaje va a ser siempre el correcto según los cálculos (es decir, 90g a la frecuencia de corte, y apenas se sube un poco más, 180g) , y tendria que oscilar a la frecuencia de diseño. Sólo hay una causa posible de variación, que sería la capacidad parásita del bobinado... No soy partidario de ajustar la realimentación para ajustar la frecuencia... Lo que hay que ajustar es la bobina.
La variabilidad que se observa en la frecuencia de conmutación al aplicarle señal al ampli (la frecuencia jamás aumenta, siempre se reduce), no es debido a variaciones de valores de los componentes, sino a la variación de ganancia interna del ampli... Es un tema bastante complejo de explicar.... No me refiero a la ganancia que tiene el ampli realimentado (que gracias a la realimentación es siempre estable), sino a la ganancia que tendría si no estuviese realimentado. Por definición de ganancia, es la tensión de salida sobre la tensión de entrada. Pero, gracias al LM311/IR2110/mosfets, no importa el nivel de entrada, porque a la salida siempre habrá +/-VCC. Por lo que la ganancia interna del amplificador es variable , porque para una señal chica, amplifica muchísimo, porque a la salida tenemos +/-VCC, y con una señal grande, tambíen tendremos a la salida +/-VCC. Por eso, la ganancia interna (a lazo abierto, según la literatura) es variable y depende del nivel de la señal de entrada. Al realimentar el ampli, es lógico que esa variación de ganancia interna cambie ligeramente el punto de operación del ampli, cambiando la frecuencia de operación del ampli (una disminución de ganancia a lazo abierto implicará una menor frecuencia de operación).
Sobre el tema de amplis que no andan bien al llevarlos a clipping: Hay usualmente 4 causas posibles: 1) Fuente de alimentación que no es capaz de manejar el consumo (se ve muy fácil con un téster, porque la tensión de la fuente cae!!), 2) Inductor que satura, 3) Cables o alambre del inductor de sección insuficiente, 4) Capacitor del filtro de salida que no soporta la tensión de trabajo
La tensión de alimentación del LM311 no tiene nada que ver con esa distorsión, por cierto! El LM311 solo puede dar a su salida +/-3.3v , no puede generar una distorsión de la clase que describen.
Sobre el tema de tensión de offset a la salida... Sospechen de componentes de mala calidad, especialmente el capacitor de realimentación, que no soporte la tensión de trabajo (los cerámicos son de 50v maximo, salvo que pidan expresamente mayor tensión de trabajo... Y ese cap tiene que soportar al menos VCC.. Sugerencia, si no consiguen, pongan en serie...
El otro posible culpable es el LM311, de mala calidad...

Saludos!
11/04/2010 #609


Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
Bueno, como vi mucha gente en este proyecto, me decidi a incluirme en la lista.
He armado un canal de 800 w a 4 ohm. con 80+-80 vdc, con todos los componentes del primer post (condensadores de mica, IRPF250N, IR2110, originales, 1uF 100 v cer. osea, todo) y funciona a la primera, pero como dice todo el mundo, la bobina muy caliente, para esta he utilizado 3 toroidales de 90 uH en paralelo, hilo de 1 mm, que hace un resultado total de 30 uH, hice varias pruebas y el resultado es la frecuencia la que hace calentar la bobina, la frecuencia está alrededor de los 200 khz.
Como lei anteriormente, arrancas el ampli sin conectar el parlante y no se calienta, al inyectar señal a la entrada se pone a oscilar y hay es cuando empieza a calentar, sin el parlante conectado, el resto de los componentes sin problemas.

Saludos cordiales
11/04/2010 #610
Moderador

Avatar de Tacatomon

Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
Tupolev, que bueno que ya te armaste un amplificador!!! Deberes que arranca a la primera cuando se compra de lo mejorcito. Postea unas fotos porque tus montajes son dignos de admirarse

Saludos!!!
11/04/2010 #611


Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
Hola Tacatomon, aqui tienes las fotos de mi ampli UCD (rapido eh, jejeje).

PD: hablado de fotos, quiero ver las vuestras también.

Saludos cordiales
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg DSC04873.JPG (218,7 KB (Kilobytes), 897 visitas)
Tipo de Archivo: jpg DSC04882.JPG (231,8 KB (Kilobytes), 936 visitas)
11/04/2010 #612

Avatar de bebeto

Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
tupolev dijo: Ver Mensaje
Hola Tacatomon, aqui tienes las fotos de mi ampli UCD (rapido eh, jejeje).

PD: hablado de fotos, quiero ver las vuestras también.

Saludos cordiales

Felicidades, muy prolijo como siempre.

Yo en unos dias de estos empiezo con el mio, una versión estereo de 200W por canal la cual voy a meter en una consola potenciada que me regalaron a la cual se le quemó la etapa de salida. Así que aprovecho todo y solo me queda invertir en las etapas de salida.

Suerte
11/04/2010 #613
Moderador

Avatar de Tacatomon

Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
Como siempre un montaje de lujo!!! Como envidio esos condensadores cuadraditos, y el disipador es de cuidado!!!

Acá empiezo la travesía de mi amplificador

Saludos y enhorabuena por el montaje!!!

PS: Aguante Texas Instruments!!!
11/04/2010 #614


Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
bueno compa la verdad que me comienzo animar cada vez mas sobre este amplificador, quisiera saber de cuanto es el Damping Factor, también quisiera saber cual voltaje tengo que aplicarle para sácale uno 1000watios en 8 homio ,y cual mosfets tengo que utilizar, espero respuesta
11/04/2010 #615
Moderador

Avatar de Tacatomon

Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
leurelio dijo: Ver Mensaje
bueno compa la verdad que me comienzo animar cada vez mas sobre este amplificador, quisiera saber de cuanto es el Damping Factor, también quisiera saber cual voltaje tengo que aplicarle para sácale uno 1000watios en 8 homio ,y cual mosfets tengo que utilizar, espero respuesta
El damping factor es un parámetro un poco confuso, pero la info creo que está en las primeras páginas del tema; para sacarle 1000W a 8 ohms debes usar +-100VCD y unos 8A.
Los mosfets... Puedes usar cualquiera que soporte mas de 200Vds y una Id de mínimo 18A
Algunas recomendaciones son IRFP250/IRFP260 de International Rectifier
De Fairchild está el FQA62N25C/
ST Semiconductor STW45NM60 entre otros...

Saludos
11/04/2010 #616
Moderador general

Avatar de Cacho

Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
Tacatomon dijo: Ver Mensaje
El damping factor es un parámetro un poco confuso, pero la info creo que está en las primeras páginas del tema...
Y poco importante en el caso de amplificadores transistorizados: Es sufucientemente bueno como para que no te preocupes.

Tacatomon dijo: Ver Mensaje
...para sacarle 1000W a 8 ohms debes usar +-100VCD y unos 8A.
Si P=V*I, V=100V e I=8A... Ahí tenés 800W. Algún que otro Volt extra (digamos que unos +-110V andarían bastante lindo) y unos 10/12A me gustan más para tener 1000W.

Ahora... Con esa alimentación la salida del ampli es poco menos que un tomacorriente de 110V de alterna. Es condenadamente peligroso y puede matar sin mucho problema al primer estúpido que le meta los deditos. Mucho cuidado no sólo al armarlo, sino también al operarlo.


Saludos
11/04/2010 #617


Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
amigos . p=v*i (eso en continua)

v=vpico/raiz2
i=vpico/raiz2 *r (parlante)

entonces p=vpico*vpico /2*r(parlante)

si la alimentacion es -+100v la vpico max sera de 100v(sin contar perdidas en las fets ni caida de fuente)

antoces :
con -+100v p=625w en 8 ohms
con -+110 v p=756w en 8 ohms
con -+130v p=1050w en 8 ohms

saludos .
11/04/2010 #618
Moderador general

Avatar de Cacho

Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
Sí, Yojann, mucha razón llevan tus palabras.
Sólo te faltó aclarar que estás calculando la llamada "Potencia RMS".


Saludos
11/04/2010 #619


Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
Tiene toda la razón Cacho... Es más, yo hubiese pensado que era menos peligroso usar un parlante de 4 ohms para esos 1000W que un parlante de 8ohms... Tal como dice cacho, no solo la salida es muy peligrosa, sino que las tensiones con las que trabaja el ampli son re peligrosas también. Por algo que ya hablamos antes, para +/-130v de alimentación ,los mosfets tienen que soportar un 10% más, digamos +/-150v. Por lo que los mosfets tendrian que soportar 300v.. Los IRFP250/260 no van (máximo, 200v), habría que usar otros de más tensión..
Y también , sería bueno aunque sea unos fusibles... Hace tiempo que vengo pensando que se podría agregar una protección contra cortos a la salida, es sólo un par de resistencias y algunos transistorcitos para activar la entrada de shutdown del IR en caso de detectar sobrecorriente a la salida... pero... no he tenido tiempo de agregarla (y ademas, talvez agregar la protección en la fuente sería mas razonable... Enfin... Cuidado con el ampli:


Mucha potencia = Mucho peligro



Saludos!
11/04/2010 #620


Respuesta: Ampli HighEnd ClaseD UCD de 25W a 1250Wrms sólo con 2 mosfets N
hola... que amplificador!... es realmente increhible que con ese pequeño circuito se pueda tener tanta potncia!.. me gustaria armarme la de 625Wrms/8ohm pero lastimosamente no voy a conseguir los componentes... soy de paraguay =) aunque no me quiero rendir por eso y queria preguntar de donde podría comprarlos y traerlos...
alguna sugernecia?..

gracias...
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