Diseño de un Amplificador de Ocho Canales

[Dr. Zoidberg]

Y ya quedó listo todo el cableado de las partes. Solo quedan los LED del panel frontal pero le sigo dando vueltas a los difusores...
Van un par de fotos:
1- La conexión de los transformadores a la "mitad" de la ficha que ayer conecté a los fusibles.

2- La conexión del switch de encendido con cables laaaargos...


Ahora hay que conectar todo y mandarse con la lámpara serie (los amplificadores están sin fusibles ...por ahora).

 

[Dr. Zoidberg]

Buenooooo....empezamos el armado y el montaje de los @#$&%$## LEDs del panel frontal. Ya con eso está listo para probar si funciona todo o nó.
Les dejo unas fotos....cuando aún está entero y sin humo

Primero el contrafrente para verificar el calce y tener los agujeros para pasar los LEDs.

Luego armamos los LEDs (estos se van a encender con 5mA...brillan lo mismo que con 10mA...y tiene 1.8V de caída directa a esa corriente y no son 2V ni 2.2V ni todas las sanatas que dicen por ahí. Los LEDs rojos siempre tuvieron 1.8V de caída y estos también)

y ahora conectamos los LEDs a los excitadores de los relays y los pasamos por el contrafrente...para cuando ponga el frente.


Luego les voy a hacer algunos comentarios de este "gabinete" pero les adelanto que la "ingeniería de producto" me salió bastante floja...

 

[DJ T3]

Que espectacular que esta quedando.

Un poco tarde, pero bueh.
Yo habia hecho eso de quitar la "lente" a los led lijandolos (para que la luz no sea tan centrada), y hice una comparacion de ambos, y se nota la diferencia del angulo de "proyeccion" de la luz.

Otra opcion era usar silicona (la de la pistolita de calor).

Otra opcion mas para lo "difuso", es usar hoja de calcar (la semitransparente que sirve para calcar dibujos) dos o mas capas y una cierta distancia queda muy bien (aun quedé en la idea para usarla en los segmentos de un reloj gigante con led)

 

[Dr. Zoidberg]

Acá se los dejo todo conectado por primera vez. Solo tiene puestos los fusibles de ambos trafos y el fusible general del conector IEC. Con eso deberían funcionar los conmutadores ST/BTL, los protectores de parlantes y el modulo de encendido a relay. Todo eso ya fué probado en forma individual y todo andaba OK, así que mañana me pongo a verificar esto antes de comenzar con los amplificadores.





En cuanto al gabinete del amplificador....cometí varios errores que espero no volver a repetir:
1- El contrafrente es mas lo que molesta que lo que ayuda, aunque viene bien para mantener los disipadores a la distancia correcta (junto con el panel posterior) por que si nó se "cierran" algo de 1mm hacia adentro...pero lo podría haber contenido de otra forma.
2- El interruptor de encendido, al ir sujeto al frente y no al contra frente como siempre lo hago, traerá problemas a la hora de desarmar el gabinete para darle servicio al amplificador. De hecho, ya "armar" el gabinete es un despelote importante por que las conexiones del pulsador de encendido quedaron bajo el conector IEC y son inaccesibles si no retiro el panel posterior. Desarmarlo es otro lío...pero al menos es inverso al armado.
3- El armado completo requiere del montaje y fijación de la "tapa" para dar resistencia al peso del cachivache y asegurar los paneles frontales (contrafrente) y posterior...y solo son 12 tornillos
4- El cachivache es pesadísimo, y si bien eso era de esperarse, el filo de los disipadores lastima las manos

Espero seguir mañana con buenas noticias...

 

[Dr. Zoidberg]

Bueee......parece que funcionan OK el encendido, los conversores ST/BTL y los protectores de parlantes , aunque estos últimos me j0dier0n bastante por que para una mitad del amplificador (la izquierda) funcionaban OK los dos protectores y para el otro lado ni siquiera intentaban conectar los parlantes .
Lo primero que pensé fué: zas...un cable de alimentación está cortado...pero nó, los dos tenían alimentación perfecta. Controlé TODOS los cables de ambos protectores y todos tenían continuidad e iban a donde debían hacerlo, pero un grupo andaba y el otro nó.
En eso me doy cuenta que la única diferencia estaba en el lugar desde donde había tomado la señal de alterna que desactiva el uPC1237 cuando se corta la alimentación de los amplificadores, pero el datasheet del chip no decía mucho al respecto y solo estaban estas imágenes:



Yo había tomado la señal antes del rectificador que genera la mitad GND / -Vcc mientras que en el que funcionaba OK la señal estaba tomada antes del rectificador que genera la mitad GND / +Vcc y eso sigue sin decirme nada mas allá de que deben compartirse las masas, lo que no era el caso ya que esta fuente lleva dos "secundarios flotantes" y no tiene un tap central común a ambas.
Así que no la pensé mucho más... cambié la conexión al otro secundario y salió como piña.
Tengo un par de simulaciones para ver el efecto que genera cambiar de lugar la conexión, pero solo aparece la misma señal desfasada en el tiempo. Cuando tenga un rato voy a seguir jugando a ver si puedo replicar el problema, pero hay que tener cuidado cuando se usan fuentes así y se activa el protector con AC desde una de las ramas.

También contar que comencé con la lámpara de 40W pero quedaba encendida casi como directa a 220V, y las tensiones de alimentación caían a+/-11.5V...HUUMMMMM...le demos un poco más y puse la lámpara de 60W, que se iluminaba un poco más tenue pero no mucho, y las tensiones estaban en 17.5V. Bueee...vamos con mas potencia y le puse lámpara de 100W (la mas grande que tengo) y esa quedó muy tenue y la tensión en +/-22V. Parece que chupa bastante el cachivache....

Continuará...

 

[Dr. Zoidberg]

Y acá está por que no funcaba el protector:



Aunque la señal roja es "positiva" la amplitud resultante es muuuy pequeña como para el chip la considere válida (aunque el datasheet no dice nada al respecto). En fin...siempre hay que obtener la señal AC desde la misma línea que se obtiene la alimentación positiva.

 

[DJ T3]

Lo que pasa es que al tener la referencia del "GND" de la rama negativa, ese "GND" es "positiva", asi que si colocas un diodo para rectificar positivo, vas a tener cuanto mucho la diferencia de la caida de tension de los diodos, unos 1,4V (o por ahi).
Basicamente es como tomar directamente del positivo de esa rama (que queda en éste caso a masa).

Te esta quedando muy bueno.
Eso del contrafrente para la sujecion lo he visto y me ha gustado para proyectos propios, pero en algunas potencias (peavey o AB American) ha pasado lo que a vos, sobre lo complejo del arma/desarme y eso me dejo en la duda, pero es mas prolijo a la vista (armado, obvio)

 

[Dr. Zoidberg]

Bueeeeenooooooo!!!!! Parece que el cachivache funciona!!!!!
Le medí el offset a cada amplificador y varían entre 0.9mV y 0.1mV --> casi nada.
Las alimentaciones están en +/-25.5V con la carga de la polarización estática de los amplificadores.

Los voy a configurar en BTL para probar de a dos amplificadores por vez y luego les cuento que tal...

 

[Dr. Zoidberg]

Hoy estuve chequeando los amplificadores y están todos "iguales" en amplificación y performance. Luego traté de "mirar un poco" como vá la THD, pero como tengo un soberano despelote en la mesa de trabajo solo pude usar el viejo generador de funciones con el XR2206...por que es el único que cabía en la mesa. Les dejo unas fotitos:


No taaan mal para ser un oscilador calibrado "a ojo"...las dos primeras armónicas a casi 40dB por debajo de la fundamental, aunque solo lo probé a 1 kHz, y eso es lo único raro que aparece a la salida de los amplificadores. El ruido está 55dB por debajo de la fundamental, lo mismo que la señal de los 50Hz...que es a la que le tenía mas miedo que se "colara" (se vé que los blindajes de los trafos funcionan), así que se supone que no debería zumbar.
Esa FFT es de la salida del amplificador excitado con una señal (si mal no recuerdo) de 45mV RMS.

Durante estas mediciones había un canal del que no salía la señal pero tenía los 700uV de offset ==> estaba molestando un conector del módulo ST/BTL. Lo moví un poco y se arregló, pero voy a tener que revisarlo...por que es un lío si debo desarmar el ampli para arreglarlo si vuelve a fallar.

También ayer estuve tomado algunas temperaturas del amplificador encendido pero en "reposo" y sin carga. La temperatura ambiente era como de 17ºC y las medidas fueron, luego de 3 horas de estar encendido:
Disipadores (calentados con la disipación estática del par de chips): 22.6ºC
Módulos ST/BTL (que tienen un par de resistencias que disipan bastante para los Zener): 36ºC
Puentes rectificadores: 17ºC (solo tenían el stress de la carga de los capacitores de filtrado).
Transformadores (pérdidas??): 44ºC y 46ºC respectivamente...un poco alto para mi gusto para estar sin hacer nada.

Bueno, cuando lo arme les sigo contando.

 

[DJ T3]

También ayer estuve tomado

no seria una novedad eso... ...

Se ve todo excelente. Por los trafos, creo que siempre calientan, asi no tengan consumo (mediste la corriente de carga por las dudas?). Quizas el tema de la parte de la transformacion, es donde se escapa un poco en forma de calor, y mas siendo esos gigantes transformadores. (Me ha pasado con transformadores chiquitos, siendo que solo estaban encendidos una tira de led, asi que no seria de extrañar que calienten con esos integrados conectados, quizas tengan un consumo minimo que sumado, se nota en forma de calor)

 

[sebsjata]

lo del transformador lo mas seguro es que el que lo armó lo calculó con 10.000 Gauss o mas y la corriente de magnetización sea alta, ¿Cuánto está consumiendo en vacío el primario?

 

[Dr. Zoidberg]

Tengo que medir la corriente de primario, pero antes debo acomodar un poco el cablerío, por que puede medirse para cada trafo en forma independiente pero hay que ubicar los cables para poder pasar la pinza...recordar que estan en paralelo...

no seria una novedad eso... ...

Salú!!!!

 

[Dr. Zoidberg]

Al final lo cerré y no medí nada del trafo por que no puedo hacer nada para corregir el calentamiento en el corto plazo....y tengo ganas de "escuchar" el equipo. Les dejo las últimas fotos del ampli por que ahora debo llevarlo al living donde va a reemplazar a "dos amplificadores y medio" por que el integrado de 40+40W debo dejarlo trabajando solo con el pre ....hasta que termine el otro mas sofisticado. También debo ponerle fichas banana macho a los cables de parlantes y recalibrar la ganancia del filtro de los subwoofers por que este ampli tiene 6dB mas que el que los mueve ahora.




Quiero agradecer a todos los que siguieron este "tema eterno" que solo duró SEIS años , a todos los que opinaron y aportaron know-how sobre muchas cosas que tuve que hacer, logrando que de este tema se desprendieran otros temas o discusiones que ayudaron a incrementar el conocimiento del foro:

Diseño de un Amplificador de Ocho Canales

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!!!):D:D:D. Si vieses mi equipo!!!!:facepalm::facepalm::facepalm: Yo no soy muy diferente :oops: :oops: :oops...

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Cálculo básico de disipadores de calor

Desde que ya no sale con el 4 anda arrastrándome el ala La culpa la tiene el ocho que es un chulo y se ha metido enmedio de la relacion...xD

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Eliminando ruidos durante el apagado de equipos de audio

Nota del Modereitor. Este tema es una derivación de este otro tema: https://www.forosdeelectronica.com/f31/diseno-amplificador-ocho-canales-109738/ Resulta que desde que armé el NMP, ya casi no he vuelto a usar el CD Player Technics ni el sintonizador Sansui, pero como tengo tres...

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Me queda algo de trabajo por hacer tal como comenté arriba pero espero poder hacerlo este fin de semana para así poner el ampli en operación definitivamente...y luego ponerme con el preamplificador (otros seis años más ).

Saludos!!!!

 

[cosmefulanito04]

Sobre la mediciones de las armónicas, hay que tener en cuenta que incluso el mismo generador puede introducir esa distorsión. Ni hablemos que es un FFT de un osciloscopio.

Excelente laburo, te felicito. Impresionante ese offset de 0.9mV y 0.1mV.

Hay que subir video con el cachivache funcionando, aunque el celular te tire abajo el sonido.

 

[Dr. Zoidberg]

Sobre la mediciones de las armónicas, hay que tener en cuenta que incluso el mismo generador puede introducir esa distorsión. Ni hablemos que es un FFT de un osciloscopio.

SON del generador, lo que pasa es que no lo puse muy claro. Cuando tenga un rato voy a sacar de nuevo el instrumental para ver si puedo ajustar la THD del generador usando la FFT en real-time del DSO. No creo bajarla mucho del 1.7% por que es lo que dá el XR2206, pero veremos hasta donde llega.

 

[cosmefulanito04]

¿Eso es a plena potencia?

 

[Dr. Zoidberg]

Nonono....es sin carga, pero al menos muestra el comportamiento base del amplificador.
Ahí estaba trabajando en BTL pero yo mostré solo un canal por que intentaba "tantear" si estaba todo bien o si había algún problema que saltara cuando estuviera en operación con audio. Con los TDA7294 no se puede hacer mucho más a menos que se diseñe un amplificador "compuesto" y descule el PCB al milimetro, pero ya era demasiado trabajo para replicarlo en 8 canales.

 

[Juan Carlos Hernández Púa]

Enhorabuena Doctor. Es el momento de disfrutarlo escuchando buena música. Creo que los aficionados a este hobby a veces somos tan perfeccionistas y disfrutamos tanto realizando nuestros proyectos que dedicamos más tiempo al montaje que a la finalidad del mismo, que no es otra que deleitarnos y hacerlos funcionar. Yo personalmente caigo en ese defecto (los regalo a mis allegados después de horas de trabajo) y con el confinamie to más aún. Un buen licor, un buen sillón y buena música.
Un saludo.

 

[Dr. Zoidberg]

Ayer estuve ajustando la ganancia de los filtros (voy a dejar acá los ajustes por si se me pierden luego)



y hoy ya lo he montado en el "mueble de equipos".



Lo conecté a los baffles en una forma "medio rara" (a la derecha todos los canales R y a la izquierda los L), lo encendí y le mandé música desde el NMP:
Problema 1: Tiene un zumbido molesto en el subwoofer derecho (en el izquierdo no sé por que tiene casi 8 dB de atenuación), y lo tiene con todos los otros equipos apagados, así que es un problema interno del amplificador...probablemente los trafos, pero me llama la atención por que los 50Hz no eran visibles en la FFT . Tendré que revisarlo por que afecta la escucha de los graves...pero les apunto a los conmutadores ST/BTL o a los cables de señal que pasan un poco cerca de los trafos, pero eso puedo arreglarlo sin mucha historia. Otra cosa que debo revisar es la conexión actual "rara", por que al estar de esa forma los blindajes de los cables "unen" la masa del trafo derecho y del izquierdo (que está unidas por dentro)...y eso...huuuummmmm... pinta como un anillo capaz de captar los 50Hz casi sin esfuerzo.
Problema 2: Uno de los protectores de parlantes parece que está "muy sensible" y se disparó cuando apagué los filtros con el amplificador encendido, mientras que los otros dejaron pasar el escaso ruido de apagado. No se....no me molesta cuando escucho por que aún no se ha disparado en esas condiciones y no creo que lo haga, pero ya lo he anotado para cuando revise el zumbido.

Bueno 1: el sonido de los medios y los agudos es MUY MUY BUENO, los agudos tan buenos como con los LM1875, pero los medios son muchos mejores que con los TDA2040 en BTL que tenía antes....mejores en el sentido de "claridad" (y ya me puse pitufo)
Bueno 2: Lo tuve sonando algo de una hora a un volumen normal de escucha y los disipadores están muy ligeramente tibios, así que las predicciones del cálculo y simulación del disipador son bastante aproximadas.
Bueno 3: No tengo que encender y apagar tres amplificadores cada vez que escucho música: ahora con un solo botón logro zafar (y no me arrepiento de haber usado la activación del amplificador con un relay...algún día lo voy a transformar en "encendible" en forma remota desde otro equipo)

 

[Dr. Zoidberg]

Encontré la causa del maldito ruido hdrmp!!!!
Resulta que ambas fuentes están unidas internamente por un cable medianito que lleva ambas masas al loop-breaker.
Si yo conecto los parlantes sin señal ni cables de las entradas el amplificador es dead-silent...ni ruido hace por ningún canal (bue....un poquiiiiiito de ruido blanco hay). En cuanto conecto las entradas a los filtros, hago otro lazo que vuelve a unir las masas de las fuentes a través del blindaje de los cables y la GND de los filtros...y ahí....HHUUUMMMMMMM y lpqlp.

Primero voy a unir las masas internas en forma mas violenta (le voy a mandar un cable goooordo y corto de GND-izquierda a GND-derecha a ver que pasa...)