Amplificador HighEnd Clase D de 25W a 1250Wrms sólo con 2 MosFets N

[gca]

Lo de la lampara es normal ya que al aumentar el volumen demandaste mas intensidad que provoco que se prendiera la lampara con esa intensidad.
Si se prendio de golpe y se te quemo la resistencia de 120 puede ser que el problema sea los transistores que se pusieron en corto.

 

[Cacho]

Se, recuerdo haberte leído hablando sobre la corriente de las ramas del trafo... Bueno. Eso recuerdo.

Bueno, o vos creaste un recuerdo o yo perdí uno. En cualquiera de los dos casos, no es algo muy positivo, pero prefiero qu elo hayas creado vos, porque eso quiere decir que el que está delirando sos vos. Yo ya suficiente tengo con mis delirios como para enterarme de que conseguí uno nuevo

Acá hay un poco de aclaratoria.

Ufff... No soy yo el que escribió eso... Me quedo más tranquilo

@Oscar:
El foco puede traerte problemas al pedirle mucha corriente, se pone a oscilar la fuente (el pico de corriente hace que el foco se ponga "temperamental"). Si por una de esas cosas de la vida se caía una rama más que la otra, es posible el desastre...
Lo más recomendable es sacarlo para hacer las pruebas ya con cierta potencia.

También es posible que entrara en oscilación la fuente e hiciera oscilar al ampli, que ya de por sí es oscilante... Oscilación indeseada ya es malo, así que oscilación+oscilación...

Estoy descontando que todo está bien conectado y soldado, que no hay errores en el PCB y que los componentes son originales o por lo menos buenas falsificaciones

Saludos

 

[Oscar Monsalvo]

...o por lo menos buenas falsificaciones

Saludos

Creo que son buenos, los mismos que he usado con amplificadores de alta potencia clase AB.

Bueno, gracias a todos los que comentaron acerca de mi problema

Por ahora ya el ampli esta reparado y sonando de nuevo, les comento lo que hice:

-Cambié los 2n5401 por los MPSA92 que me recomendo tacatomon, los 2SA1319 que me recomendó el compañero djwash no los conseguí.

-El condensador de salida coloqué el de 2.2uF previa recomendacion de ezavalla y cambié la bobina por un toroide (pense que el humm era por la bobina) pero se me calientan los mosfet asi que coloqué la primera bobina. El alambre usado para la bobina fué un trenzado de 8 hilos de 0.25 milimetros de diametro.

-Lavé muy bien con thinner por el lado del cobre para retirar cualquier resto de resina dejada por la soldadura, porque la primera vez me daba un humm en la salida y pensaba que era la bobina de salida pero era la resina ya que coloque la misma bobina y ya no hay humm, tal por eso y por lo de la serie fue que se me averió.

Cabe aclarar que el ampli lo estoy alimentando con una fuente lineal convencional de +-50Vdc, mañana con el favor de dios si les traigo los resultados de las pruebas.

Saludos

 

[Oscar Monsalvo]

Una preguntica:

Cuando enciendo el ampli, queda mudo, cero ruido a la salida, a lo que le doy un poco de volumen y vuelvo cierro el control me doy cuenta que aparece un humm en salida, es bajo pero si acerco el oido al altavoz se percibe, aun si cortocircuito la entrada de audio el humm no desaparece, que puede ser?

He hecho las mediciones que recomienda ejtagle y tengo estas discrepancias:

-la tension en los zener de 3v me da 2.5v
-cuando hago un puente de la pata 3 a la 8 del LM311 en la salida (pin 1) aparece solo 0.5v y en el manual dice que debe aparecer una tension positiva de mas de 1v aunque en R9 si aparecen los 10v y en R8 aparecen 0v
-caso contrario cuando hago el puente entre 3 y 4 del LM311 si aparecen los -2.4v en la salida del LM311 y 10v sobre R8 y 0V sobre R9.

Les agradezco si me pueden colaborar con estas consultas:

-Despues que aparezcan los 10V sobre las entradas del IR2110 no deberia considerar este comportamiento como normal?

-Deberia bajar la Resistencias de los zener de 3v de 2K7 a 2K2, aunque haciendo calculos la diferencia son como 3 mA con la de 2K2?

Saludos.

Aun no me atrevo a subirle todo el volumen hasta no estar bien seguro , porque si quemo el IR2110 me toca parar el proyecto mientras encargo otros.

 

[crazysound]

Hola Oscar, qué valor te da si mides la salida con el tester en DC? (con la entrada a masa).

Saludos...

 

[Cacho]

No armé (todavía) este ampli, así que poco puedo decirte con conocimiento de causa sobre tus problemas, Oscar.

Ahí no te puedo decir mucho más... Te lo debo.


Saludos

 

[Oscar Monsalvo]

Cuando lo enciendo me mide 0v, a lo que le ingreso señal que empieza el humm se sube a 330mV y tambien me di cuenta que se calientan bastante los 4 transistores MPSA92 y la bobina de salida se entibia, todo esto con el volumen a cero, esto es normal

Saludos

 

[Ratmayor]

Cuando lo enciendo me mide 0v, a lo que le ingreso señal que empieza el humm se sube a 330mV y tambien me di cuenta que se calientan bastante los 4 transistores MPSA92 y la bobina de salida se entibia, todo esto con el volumen a cero, esto es normal

Saludos

Aun no armo este ampli, porque quiero hacerlo en una placa decente, sin embargo en otros Clase D que usan el LM311 ese hum se debia a una caida o diferencia de tension en la alimentacion de ese integrado, haz hecho algunas pruebas del voltaje "en vivo"?

 

[alejandrow999]

Oscar, estuve leyendo tu problema. No sé donde está el problema, pero creo que:

- R8, R9 y los transistores parecen estar andando bien, según lo que decis. El IR2110 conmuta con un 1 lógico de entre 9 y 12V (referenciados al negativo). Y sólo una de las dos entradas debe ser "1" al mismo tiempo.

- Los transistores de señal deben estar disipando 150mW aproximadamente (6mA proporcionados por la fuente de corriente, 50V entre colector y emisor aproximadamente, conducen la mitad del tiempo...). Es posible que calienten.

- Me llama la atención que la tensión de salida positiva del 311 sea apenas 0,5V. Creo que debería ser mas (1,5V, por ejemplo).Convendría que la alimentación alcance los 3V,al menos. De todas formas, conmuta.

- Si cambiás las resistencias de los zener a 2,2K, no creo que haya problema. La resistencia calentará un poco más, simplemente. (ej: el 1N5226, de 3,3V, soporta 20mA)

Saludos.

 

[ejtagle]

Totalmente de acuerdo con lo que dice alejandrow999

(todavía leo el foro, no se preocupen... Pero este proyecto, realmente ha adquirido vida propia, por lo que usualmente hay gente tan capacitada como yo, y que da respuestas tan buenas, que realmente no vale la pena agregar nada a lo que escriben

Un detalle que yo siempre me he preguntado, es la razón del POP de encendido... hace tiempo que me preguntaba su causa... Y tengo una teoría de qué es lo que lo produce... En las versiones anteriores que no usaban el IR2110, no hay pop: Es en esta versión... La idea que tengo es que el POP es debido a la fuente flotante del IR2110... Es decir, Esa fuente tarda unos cuantos ciclos en cargarse, por lo que inicialmente, el parlante sólo puede ir a negativo... Y eso sólo cuando hay audio... Por lo que se debería dar una suerte de pulso a negativo que dura un tiempo relativamente largo, hasta que se cargue la fuente flotante, y ahí si, el mosfet de arriba pueda conmutar... Ese tiempo de "inicialización" es el causante del pop...
Podria suprimirse precargando de alguna forma la fuente flotante positiva... pero, eso implica mayor cantidad de componentes, y más disipación inútil de potencia...

Enfin, es para pensarlo...
Eduardo

PD: Algún dia conectaré el osciloscopio para poder capturar el fenómeno

 

[Oscar Monsalvo]

El mio al encenderlo no hace pop desde que uso un control de volume en la entrada, a veces sale pero se escucha menos que al principio, pero al apagarlo si golpea fuerte y lo hace dos veces, algo asi como pop.............pop.

Saludos

 

[alejandrow999]

Me parece haber visto eso ( la carga lenta del capacitor flotante) en una simulación que hice hace algún tiempo. Realmente no se me ocurrió que el problema pudiese pasar por ahí.Tal vez ese sonido de encendido-apagado pueda solucionarse con una temporización.

Por ejemplo: cortar el conductor de R6 (47k: polariza la fuente de corriente del amplificador) a masa, e intercalar un transistor con un 555 o similar. Y a este último asociarle un botón de encendido/apagado.
- Si acabamos de encenderlo, el temporizador retarda el encendido de la fuente de corriente, así se cargan todas las capacidades del circuito y el IR2110 mantiene apagadas ambas salidas (0mA por el par diferencial Q3-Q4, 0V de caida en las resistencias R8 y R9, 0 lógico en las entradas HIN y LIN).
- Cuando pasó el tiempo de retardo: el 555 conecta la fuente de corriente, todo anda como si nada.
- Cuando apagamos el equipo: el 555 desactiva la fuente de corriente de inmediato, y el equipo se apaga.
No obstante, para que el capacitor flotante pueda cargarse mientras el amplificador no conmuta, habrá que conectar un diodo zener de 12V en paralelo al mismo, una resistencia entre el capacitor (al terminal 6 del IR2110: VB)y la alimentación positiva (40V o la que sea), y una resistencia desde VS (terminal 5 del IR2110) a masa (ó en paralelo al parlante). Un valor que he visto en otros esquemas para dichas resistencias es de 1K5. De esta forma, el capacitor podrá cargarse mediante las resistencias que estarán en serie con el mismo, aún desconectando el parlante.

Y sino,la opción clásica: poner un relé a la salida de audio y controlarlo con un temporizador.

Saludos.

 

[ejtagle]

Si, lo que decís alejandro, podría llegar a ser... la pena es que la disipación en la resistencia de 1k5 es bastante grande...
La idea de apagar la fuente de corriente antes del apagado, no es mala: Eliminaría el POP. La otra sería explotar la entrada de shutdown del IR2110 (aún más sencillo).
En lo que respecta al encendido, se podría cargar la fuente flotante con una pequeña fuente switching auxiliar con masa flotante, del estilo un muy pequeño toroide con primario y secundario, primario excitado por un 555, secundario con diodo que cargue la fuente flotante

Saludos! (Y)

 

[Oscar Monsalvo]

Este amplificador es exelente!

Les comento que ya mi amplificador trabaja mejor, aca estan la foto de como quedó:



Acá muestro las bobinas con las que he hecho pruebas, la grande es con la que mejor me ha trabajado, el solenoide fué la primera que usé pero con esa aparecia humm en la salida, luego intenté con el toroide pequeño, pero se me calentaban los transistores, y pues con la grande no hay ruido en la salida y los mosfet solo entibian, la bobina tampoco calienta nada de nada, las pruebas las hice con un par de 12", resultado: buen medio y buenos graves (aun no he probado frecuencias altas).

No me pregunten que calculo usé para la bobina porque la hice al tanteo ya que no poseo ningun dato del toroide de polvo de hierro, aunque pienso medirla con un inductometro para ver de cuanto quedó.



Lo unico que noté es que cuando lo probaba con graves al subirle bastante volumen los parlantes me hacian un ruido extraño, esto solo a altos volumenes, aunque tal vez sea por el recorte o clipping .

Me tomé el atrevimiento de alimentar la fuente de corriente a través de una fuente con resistencia + zener de 15V y la disipacion de calor de los transistores asociados se redujo considerablemente. Lo hice porque pienso alimentarlo con la fuente de mi amplificador de graves de +-95Vdc y si se calientan con +-50V mucho mas con +-95v y sinceramente me preocupa que me deje tirado a la mitad de un baile.

Les comento que comencé un nuevo diseño de un PCB para alta potencia (respetando las normas del diseño original) ya que en el PCB original hay resistencias que por su gran tamaño no encajarían, cuando lo termine lo compartiré con ustedes para que le den el visto bueno y dejarlo a disposicion de todo el foro.

Por lo demás, muy buen amplificador, de nuevo gracias al Ingeniero Eduardo por compartirlo y a todos los amigos que comentaron

Saludos

"Creo que ya es hora de ir dejando a un lado las etapas lineales"

 

[BUSHELL]

Felicitaciones!!!!!!

Quizà esta pagina sirva para encontrar algunos datos de esos toroides.

http://toroids.info/

Saludos.

 

[Oscar Monsalvo]

Gracias Bushell por el link.

Les dejo este programita que me pareció muy util para el cálculo de las bobinas.

http://www.dl5swb.de/html/mini_ring_core_calculator.htm

 

[clemen]

Que bien Oscar. Te felicito. Muy buen montaje.

Saludos

 

[angel36]

Este amplificador es exelente!

gracias al Ingeniero Eduardo por compartirlo y a todos los amigos que comentaron

Saludos

"Creo que ya es hora de ir dejando a un lado las etapas lineales"

muy bueno lo tuyo en verdad....a disfrutarlo....

 

[alejandrow999]

Oscar, dos cositas:
- Si alimentás tu amplificador con 95+95V, los MOSFETS van a trabajar al limite.Esto se dijo muchas veces, pero no está de más repetirlo.
- Eso de bajar la alimentacion de Q1 y Q2 a 15V es una muy buena idea.Pero solo bajas la disipacion de potencia de esos dos transitores. Para que Q3 y Q4 disipen menos, te sugiero en tu proximo montaje dos transistores más, en modo cascodo con Q3 y Q4 , con las bases referenciadas a 1/2 de VSS (el esquema del circuito se complica un poquito).

Ejtagle:
- Me parece una buena idea usar el terminal SD del IR2110 (terminal 11). Asi se podría alimentar el temporizador desde el emisor del TIP31C.
- Mucho no me gustó la idea de una SMPS especial para el driver. Me parece que complica demasiado las cosas, pues cada etapa necesitaría un transformador (o al menos un secundario) para cada capacitor flotante.

En vez de eso, y considerando que usar resistencias implica una disipación molesta (cada resistencia de 1K5, a 40V,disiparía 2W), propongo el siguiente esquema:

Copié parte del circuito original para que se entienda mejor. La idea es:
Q1, Q2,R1,R2 forman una fuente de corriente de 1,5mA, destinada a cargar C1 (la fuente flotante).
a - Cuando el amplificador está apagado, los 1,5mA de la fuente de corriente pasan por D2 hacia C1, cargándolo, y de C1 hacia Vss, gracias a R6 (y eventualmente, a masa a través del parlante representado por R3. Recordar que los MOS están apagados)
b - Cuando conduce el MOS inferior (Q4), se repite lo dicho anteriormente, excepto que el encargado de cerrar el circuito es Q4 y no R6 ni el parlante. R5 contribuye a la carga de C1.
c - Cuando conduce el MOS superior (Q3), D2 queda polarizado en inversa, y R5 deriva la corriente proveniente de la fuente de corriente hacia masa. Así mantenemos a Q1 y Q2 funcionando como fuentes de corriente en todo momento, y evitamos la polarizacion directa de las junturas colector-base de los mismos.
El zener D1 se encarga de evitar que C1 se cargue a más de 12V.
Con los valores propuestos, y una alimentación de 40+40V, estimo que C1 debería cargarse en menos de 0,2seg. y la disipación total sería inferior a 300mW. Si las tensiones de alimentación son menores, convendría calcular de nuevo R5 y R6.

Es una solución más "vueltera" pero puede ser útil.
Cualquier error que detecten,por favor coméntelo.

Saludos.

 

[ejtagle]

No veo falla en el circuito, aunque, ahora que si lo pensamos bien, capaz que se pudiera hacer más sencillo... Por ejemplo, dejamos el zener en paralelo al capacitor de la fuente flotante, ponemos una resistencia bien grande (470k, por ejemplo) desde el zener (cátodo a +Vcc), eventualmente un diodo rápido en serie con esa resistencia... y además... Utilizamos el pin de shutdown para evitar que el ampli encienda antes que la fuente flotante termine de cargarse. Eso se podría lograr fácilmente utilizando una demora RC... por ejemplo, un capacitor desde el pin de shutdown al emisor del TIP31C, y una resistencia desde el pin de shutdown a -Vcc. Es bastante parecida a la idea de la fuente de corriente, de hecho. La resistencia grande se comporta de fuente de corriente. Y la demora en el encendido asegura que se cargue la fuente flotante antes de activar la etapa de salida. De hecho, ese pin de shutdown se podría usar también para implementar un apagado más silencioso, y/o para implementar protecciones por sobretemperatura o sobrecorriente (=corto en la salida)... Algunos transistorcitos más y se podría hacer todo eso

Eduardo