Haz una pregunta
  Foros de Electrónica » Sistemas de Audio » Audio: Gran señal
Foros Registrarse ¿Olvidaste tu contraseña?

Temas similares

27/12/2013 #1

Avatar de Dr. Zoidberg

Diseño de un Amplificador de Ocho Canales
Bueno... la verdad que viendo esta foto de mi sistema multiamplificado...



todo parece indicar que el cachivacherío de amplificadores ya excede el espacio permitido y hay que tomar alguna medida al respecto.

Creo que ya lo comenté antes, pero lo que voy a hacer es diseñar un amplificador de 8 (ocho) canales que sean configurables por pares como Single-Ended o BTL. De esta forma puedo excitar los satélites en modo SE y el/los subwoofers en modo BTL, y todo usando un solo "gabinete" de amplificadores.

Lo que van a ver a lo largo de este tema no es nada de otro planeta, sino un rejunte de algunos módulos ya publicados y otros que yo he diseñado para mí por motivos de espacio, potencia y dimensiones finales del conjunto.

Este amplificador es, básicamente , una óctuple etapa de potencia de 50W por canal, lo que dá un total de 400W de pico. Para mantener el diseño simple y sin ajustes, los amplificadores estarán basados en chips TDA7294 alimentados con ±31V en configuración SE o en ±25V en configuración BTL (o SE... acá no importa) de manera de estar siempre dentro de márgenes de potencia y disipación "manejables". El diseño de los amplis con el TDA7294 es extremadamete simple ya que no tiene controles de mute ni de stand-by (por que no los necesitan) y van montados por pares en un PCB doble faz diseñado a tal efecto (o sea... hay cuatro PCB para todos los amplis). El circuito es el que está en el PDF adjunto, pero copio la imagen acá para saber de que hablamos:



Como verán, este diseño está basado en las recomendaciones del datasheet, pero tiene capacitores de mayor valor en el bootstrap y en el desacople de DC, por que los valores recomendados restringen mucho las bajas frecuencias (y tal vez deba aumentarlos un poco mas).

Además, cada pareja de amplificadores está equipada con un protector de parlantes y mute on/off basado en el uPC1237 que presenté hace tiempo y que funciona excelentemente bien, mas un relay cuadruple inversor con contactos en paralelo para minimizar las pérdidas.

Por último, cada pareja de amplificadores recibe la señal de excitación por medio de un módulo desbalanceado que pemirte configurar la operación de la pareja como estéreo o mono BTL. El diseño es simple y ya lo usé en el ampli de 100+100W que presenté por acá, y está basado en el Proyecto 87 de ESP, solo que este tiene incorporada una llave DPDT para conmutar esterero/mono BTL y una RCA doble para conectar las entradas directamente



Finalmente, no hemos hablado de la fuente de alimentación, pero lleva dos transformadores + rectificadores + filtros, donde cada trafo alimenta a cuatro chips amplificadores, y cada trafo maneja una potencia como de 350 VA, así que tiene energía para dar y prestar.

En fin....el tema no es la gran cosa, pero voy a ir subiendo acá los avances por que si tengo que documentarlo yo... no lo voy a hacer nunca, y tal vez a alguien le sea útil.

Importante:
Antes de que empecemos: No me pidan el diseño del PCB doble faz!!! Es un diseño muy compacto (45 x 95 mm) y que por economía y facilidad de hechura no tiene agujeros metalizados, así que está diseñado para hacer los cambios de cara usando los terminales de algunos componentes o bien, poniendo un "pelo" soldado a ambos lados. De esta forma, el armado es un vedadero lío, y además, aún no ensayo el PCB completo y eso me va a llevar un tiempo. De todas formas, les dejo una imagen del layout definitivo:


27/12/2013 #2

Avatar de AntonioAA

Re-buenisssimo , Doc !!
Te quiero ver para poner todos los disipadores y ventiladores , supongo que viniendo de Ud. será una obra de arte .
Muy nobles los 7294 ! tengo un par de pares en BTL funcionando hace rato , sumamente maltratados y se portan .
Supongo que lo que dijiste del Stdby y mute es porque no le vas a hacer circuiteria...porque que los tiene, los tiene .
Asi que espero los avances y no se prive de dar envidia!!
27/12/2013 #3

Avatar de Dr. Zoidberg

AntonioAA dijo: Ver Mensaje
Te quiero ver para poner todos los disipadores y ventiladores , supongo que viniendo de Ud. será una obra de arte .
Jua!! Eso es todo un tema. Tengo cuatro disipadores ZD-14 de 100 x 100 mm y en cada uno de ellos va una pareja de TDAs. En mi imaginación , los propios disipadores son las paredes laterales del gabinete (2 x cada lado) con las aletas hacia afuera, y los frentes y tapas son 100% estilo PolloX . Ahora voy a cambiar la tecla de encendido por una tipo pulsador con un aro de acrílico y cuatro LEDs de 3mm para monitorear el disparo de las protecciones.... y por supuesto, la refrigeración es pasiva (eso espero...).

En fin... tengo un dibujo por ahí de lo que quiero lograr y no es muy complicado excepto el sistema de encendido y monitoreo (digo... complicado constructivamente hablando), pero primero hay que ver como funciona esto.... no sea que tenga que ponerle el turbocirculador para enfriar los chips...jajajaja!
27/12/2013 #4
Moderador general

Avatar de Fogonazo

Dr. Zoidberg dijo: Ver Mensaje
Jua!! Eso es todo un tema. Tengo cuatro disipadores ZD-14 de 100 x 100 mm y en cada uno de ellos va una pareja de TDAs. En mi imaginación , los propios disipadores son las paredes laterales del gabinete (2 x cada lado) con las aletas hacia afuera, y los frentes y tapas son 100% estilo PolloX . Ahora voy a cambiar la tecla de encendido por una tipo pulsador con un aro de acrílico y cuatro LEDs de 3mm . . . . !

Eso es re
27/12/2013 #5

Avatar de Dr. Zoidberg

Re-putifo voy a quedar cuando tenga que garparle al tornero el adminículo de acrílico que estoy imaginando , pero la idea es iluminar un cuarto del anillo con cada led cosa de que se apague parcialmente cuando se dispare una protección. Claro que esto exige un acrílico "esmerilado" para difundir la luz del LED, mas una rosca en el acrílico para sujetar el pulsador, por que tengo algo parecido a esto:



Estos creo que los usan para las pedaleras de efectos para las violas, así que se suponen que se las bancan... y según dicen cortan 250V 3A, así que deben funcionar
27/12/2013 #6
Moderador general

Avatar de Fogonazo

¿ No tenés pensado andar por Bs.As. ?
Por la calle Paraná en Congreso tenes varias casas de electrónica con variedad de pulsadores switch
27/12/2013 #7

Avatar de Dr. Zoidberg

La ultima vez que estuve me dí una vuelta por ahí, y lo mas sofisticado que encontré fué exactamente lo mismo de la foto . No había nada mejor que eso, incluso por Paraná 220 que tienen surtido de fichas y llaves.... pero nó encontré nada mejor. El tema es que debe ser un pulsador interruptor ("con retencion" creo que los llaman) por que pulsador solo no me sirve, ya que debería tener siempre conectada la alimentación del equipo y actuar electrónicamente, y eso es algo que quiero evitar explícitamente.
Podría traer algo mejor de afuera, pero lo que busqué hace un tiempo salía con flete muy caro, y si bien era un interruptor muy bonito e iluminado (en diyaudio siempre lo usan) no admite el efecto que yo quiero lograr
27/12/2013 #8


Pero qué copión con el proyecto!!
Ahora hablando en serio, está buenísimo. Más aún que se puedan poner en BTL las etapas. Muy bueno.
Lo que sí, lindo espacio te van a ocupar los disipadores... Igual dudo que le des caña al mango. O sí?
27/12/2013 #9

Avatar de Dr. Zoidberg

ramiro77 dijo: Ver Mensaje
Pero qué copión con el proyecto!!
Naaaaa.....lo vengo anunciando hace como un año y vengo comprando las cosas hace como dos años. Y ya tengo todos los módulos desarrollados, con PCB y probados . Vaaaaaa....

ramiro77 dijo: Ver Mensaje
Lo que sí, lindo espacio te van a ocupar los disipadores...
Y...van a ocupar 10 x 20cm cada cuatro chips... no es taaanto...

ramiro77 dijo: Ver Mensaje
Igual dudo que le des caña al mango. O sí?
Nop... nunca van al mango, ni cerca!!! La multiamplificación no requiere tanta potencia como la amplificación común.
27/12/2013 #10


Son 16 chips no? Serían cuatro disipadores de 10x20? Si ese es el caso, flor de laburito!
Y te preguntaba si lo ponés al mango porque no sé qué tamaño tiene el lugar, pero ponele acá en casa cuando biamplificaba (bafles en pasivo + subwoofers en activo) usaba tranquilo más de 400 vatios en total. Y más también. Pero es una casa grande y no siempre se usa el equipo "para sentarse a escuchar", sino que uno está afuera regando o haciendo cosas por el estilo y como los vecinos están en la misma a nadie le jode.

Protección para temperatura vas a mandarle? Yo estoy viendo qué implemento en el mío. Por ahora termistores que apaguen la fuente y no más que eso. No tengo ganas de seguir sofisticando (lease complejizar al cuete) pero en una de esas...
27/12/2013 #11

Avatar de Dr. Zoidberg

Nooo.... son ocho chips, uno por canal, y si armas un BTL te comés dos canales. Así que son dos disipadores de 10 x 20 cm (en realidad son cuatro de 10 x 10 cm pero hay que hacer un vericueto para montarlos).

En cuanto a la potencia.... por ahora estoy recontra sobrado con lo que tengo desparramado en los amplis, pero para que veas: para escuchar a volumen razonable (fuerte) y no tener que "compensar" graves, la potencia que le llega a los mids es de cerca de 600mW, y a los tweeters le llega lo mismo dividido en cuatro (en el peor de los casos), o sea 150mW... ponele 800mW y 200mW y el ampli de los mids tiene 40W por canal y el de los tweeters tiene 20W por canal .... vos verás si sobra potencia . Escuchando a esos niveles potencia hasta la vecina suele golpear la pared y eso que mis mids son de 86dB/W/m y mi casa no es muy chica que digamos...
Claro.... si me voy al patio/fondo y pretendo "escuchar", el sonido debe atravesar 4 paredes de 30cm de espesor así que voy a necesitar muchisima mas potencia, pero eso no suelo hacerlo muy seguido

Y sobre las protecciones, ese es un problema que me quito de encima usando los TDA, por que ya tienen protección térmica incoporada con atenuación previa de la potencia de salida y demás yerbas on-chip. De esa forma solo me preocupo de los parlantes y el mute on/off y listo, el resto viene "incorporado".
27/12/2013 #12


Diez puntos entonces!
Sigo mirando atento. Pinta bueno esto.
Para los switchs, en vez de iluminar con cuatro leds podés usar uno solo RGB y hacer que cambie de color. El ampli que tengo funciona así y el aro se ilumina perfecto en todos los puntos. Cuando está en standby, es rojo. Cuando enciende, es verde. Y si salta una protección parpadea (no recuerdo en qué color). El problema es hacer el aro y montar todo para que quede bonito... Yo recién el lunes empiezo a hacer placas así que por ahora no me preocupo. Pero ya me veo puteando de lo lindo! Igual miro atentamente a ver cómo lo resolvés y tal vez yo sí me lo copie
27/12/2013 #13

Avatar de Dr. Zoidberg

ramiro77 dijo: Ver Mensaje
Para los switchs, en vez de iluminar con cuatro leds podés usar uno solo RGB y hacer que cambie de color. El ampli que tengo funciona así y el aro se ilumina perfecto en todos los puntos. Cuando está en standby, es rojo. Cuando enciende, es verde. Y si salta una protección parpadea (no recuerdo en qué color).
En los filtros uso un LED bicolor, pero hacer que parpadee/cambie de color exige meter electrónica extra que va a estar conmutando y es potencialmente peligrosa por el ruido. Además necesito un indicador por cada par de canales para saber si salta una protección de parlantes a cual bloque pertenece. Esto no es algo "estético pa que quede lindo" sino que tiene una función operativa perfectamente definida

ramiro77 dijo: Ver Mensaje
El problema es hacer el aro y montar todo para que quede bonito... Yo recién el lunes empiezo a hacer placas así que por ahora no me preocupo. Pero ya me veo puteando de lo lindo! Igual miro atentamente a ver cómo lo resolvés y tal vez yo sí me lo copie
Ese tema del "aro" es el problema, ya que no es un aro sino que es una pieza bastante mas compleja, por que tiene que soportar los LEDs, transferir la luz a la superficie frontal, sujetar la rosca del pulsador para dejarlo firme en el contrafrente y además separar el frente del contrafrente sujetándolos para que ninguno se pandee cuando se apoye la mano para encender o apagar el ampli y también quedar "bonito". En resumen.... un bardo
28/12/2013 #14

Avatar de AntonioAA

Estimadisimo:

El switch que vos queres se llama algo de dpdt y es el azulito de la derecha en la imagen que ilustro :


Yo compre algunos hace un tiempo y a un precio ridiculo en un bolichito chiquito en calle Paraná ( no me preguntes altura , pero cerca de Rivadavia )

Vaya a saber si aun tienen....
28/12/2013 #15

Avatar de Dr. Zoidberg

Es que yo ya los tengo
Compré uno en San Juan hace como dos años y otro en la CABA este año... y son exactamente iguales. El precio no fué taaaaan ridículo, pero no eran tan caros tampoco, así que desde entonces estoy dandole vueltas a la idea en la cabeza. Veremos que sale....

Ya que estamos, vamos adelantando unas fotos: estos son los cuatro protectores de parlantes + mute on/off con el uPC1237.



Como pueden ver, hay una pequeña modificación en los diodos de protección de los transistores que activan los relay. Ahora tienen puesto en serie un diodo Zenner de 24V 1A (1N4749) de igual tensión que la de operación de los relays. Lo que se logra con esto es acelerar la apertura del relay cuando se produce la activación de la protección (y si todo funciona bien, luego voy a actualizar el PCB del protector). Esto está explicado en el Proyecto 33 de ESP y hay una explicación muy buena en el libro "
<b>Self on Audio 2nd. Edition</b> Self on Audio 2nd. Edition
" - ELSEVIER, 2006 que les recomiendo conseguir.

Ahora hay que tomarse el trabajo de verificar la operación de todos los protectores antes de darles OK
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg 01-spk-protect-X-4.jpg (54,9 KB (Kilobytes), 1327 visitas)
28/12/2013 #16

Avatar de diegomj1973

Dr. Zoidberg dijo: Ver Mensaje
Por último, cada pareja de amplificadores recibe la señal de excitación por medio de un módulo desbalanceado que pemirte configurar la operación de la pareja como estéreo o mono BTL. El diseño es simple y ya lo usé en el ampli de 100+100W que presenté por acá, y está basado en el Proyecto 87 de ESP, solo que este tiene incorporada una llave DPDT para conmutar esterero/mono BTL y una RCA doble para conectar las entradas directamente
Muy bueno lo tuyo Eduardo!!!.

Un pequeño aporte (por si necesitás eliminar la necesidad del circuito de arriba y obtener bastante ventaja en la degradación del sonido por incorporar menos etapas en cascada):



Analizalo si podés implementarlo con esos integrados de potencia y en tu configuración específica, porque creo (en lo personal) que elimina unos cuántos componentes y degradaciones adicionales al sonido.

Las llaves las tenés y deben trabajar en tándem en el circuito que te sugiero y, los TL072, los guardás para otros proyectos.

Incluso podés implementar BTL fraccionado modificando el valor de una única resistencia, para no sobrecargar los integrados de potencia.

El único componente pasivo necesario para implementar el modo sería R2 (el más cercano a SW1-B), ya que los otros componentes son los periféricos actualmente existentes en torno a los integrados de potencia.

Así como está en el esquema, funciona como dos amplificadores independientes (estéreo). Con las llaves en la otra posición, la entrada izquierda es la única entrada (la entrada derecha ya no se emplea), la salida izquierda es la señal sin inversión (+) para el parlante y la salida derecha es la señal invertida (-) para el parlante.

Saludos
Imágenes Adjuntas
Tipo de Archivo: jpg Modo estéreo ó bridge.jpg (52,4 KB (Kilobytes), 1302 visitas)
28/12/2013 #17

Avatar de Dr. Zoidberg

Hola Diego! Gracias por la sugerencia!!!
Yo había analizado la posibilidad de hacer algo similar a lo tuyo (que lo he usado pero en amplis BTL fijos), pero el problema que le veo es que una mitad de la llave conmuta una línea a "nivel de salida" y la otra mitad conmuta a "nivel de entrada", con lo que la posibilidad de cross-talk entre canales y de realimentaciones parásitas se aumenta mucho, sobre todo por que tengo que tirar muchos centímetros de cable desde el PCB hasta el panel trasero del ampli que es donde van las DPDT. Por eso fué que preferí usar el modulo conmutador con AO (voy a usar 5532, no los TL072), ya que ambas líneas se conmutan y configuran cuando llegan al módulo, y las salidas del módulo tienen el mismo nivel y están excitadas a muy baja impedancia (yo uso 100Ω para que no moleste la capacidad distribuida del cable blindado, pero puede usarse menos), así que "casi" no hay peligro de un cross-talk significativo.
28/12/2013 #18

Avatar de diegomj1973

Dr. Zoidberg dijo: Ver Mensaje
Hola Diego! Gracias por la sugerencia!!!
Yo había analizado la posibilidad de hacer algo similar a lo tuyo (que lo he usado pero en amplis BTL fijos), pero el problema que le veo es que una mitad de la llave conmuta una línea a "nivel de salida" y la otra mitad conmuta a "nivel de entrada", con lo que la posibilidad de cross-talk entre canales y de realimentaciones parásitas se aumenta mucho, sobre todo por que tengo que tirar muchos centímetros de cable desde el PCB hasta el panel trasero del ampli que es donde van las DPDT. Por eso fué que preferí usar el modulo conmutador con AO (voy a usar 5532, no los TL072), ya que ambas líneas se conmutan y configuran cuando llegan al módulo, y las salidas del módulo tienen el mismo nivel y están excitadas a muy baja impedancia (yo uso 100Ω para que no moleste la capacidad distribuida del cable blindado, pero puede usarse menos), así que "casi" no hay peligro de un cross-talk significativo.
¿Y si SW1-A y SW1-B son dos llaves inversoras independientes (y alejadas físicamente una de otra) tipo microépsilon, complicará mucho la operación de cambio de modo?

Saludos

PD: total... viste cómo son los equipos de los técnicos o ingenieros electrónicos: sólo nosotros los entendemos y los configuramos (nadie los puede entender ni tocar más que nosotros!!!). Si vieses mi equipo!!!!
28/12/2013 #19

Avatar de Dr. Zoidberg

Con que sean dos llaves separadas ya debe ser suficiente, pero no parece algo muy "ergonómico" que digamos, y ni te digo lo que puede pasar si alguien no activa ambas llaves . Me parece que mejor lo dejo como está pensado.... y además ya he soldado la mitad de los PCB de estos módulos
29/12/2013 #20

Avatar de Dr. Zoidberg

Y ahora vienen las fotos del módulo Stereo-BTL desbalanceado. Están "casi" listos por que aún les faltan las resistencias limitadoras de los Zenner (cada PCB tiene regulación on-board) por que todavía no las calculo... por vago .
Estos módulos van montados directamente en el panel posterior junto a las RCA de entrada, y la llave permite conmutar entre uno u otro modo de operación.





Ahora hay que probar todo esto antes de seguir con los amplificadores .
¿Tienes una mejor respuesta a este tema? ¿Quieres hacerle una pregunta a nuestra comunidad y sus expertos? Registrate

Buscar más temas sobre:
Lupa Audio: Gran señal

Amplificadores de potencia en todas sus variantes: Válvulas, Transistores, Integrados.

Cerrar
Foros de Electrónica » Sistemas de Audio » Audio: Gran señal

Powered by vBulletin® Version 3.8.4
Copyright ©2000 - 2017, Jelsoft Enterprises Ltd.
Search Engine Optimization by vBSEO ©2011, Crawlability, Inc.