Diseño de un Amplificador de Ocho Canales

Sip..se puede hacer algo como eso (y)
Luego hay que realimentar la temperatura a la fuente Tamb para ir incrementándola a medida que aumenta la del trafo...
Espero poder encontrar la relacion entre ambas.
 
Pensaba simular el caso mas desfavorable para las dos parejas en BTL conectadas a un solo trafo. Es relativamente simple estimar/simular el consumo en situaciones (mas o menos)reales.
Si he interpreted o bien lo expuesto recientemente, ese trafo se comporta como los buenos coches.... Coge temperatura y se estabiliza..... Si es así bendito sea....
Es un sistema físico, así que para una potencia dada, tarde o temprano debe llegar al equilibrio con el ambiente. La idea es analizar, para cada potencia, a que temperatura llega en el equilibrio: si es muy alta, estoy complicado, pero si nó es asi tengo tiempo de buscar bobinadores...
 
Totalmente de acuerdo, Doctor dale buena música y caña y a ver como se comporta......
Estuve escuchando musica con 4 canales (medios y agudos) durante una hora y media, y si bien no medi la temperatura por que estaba cerrado, el chaperío estaba apenas tibio, pero como no conozco los parámetros de transmisión en la chapa de la caja no le dí mucha bola. Por eso quiero hacer la simulacion...
Imaginen que ambos trafos estaban a mas o menos 53°C.
 
Por arriba no hay problema, el asunto es por abajo....casi no hay espacio libre excepto junto a los trafos, que si bien es bueno puede debilitar la resistencia de la chapa.
 
Simularía si no lo tuviera en mano :unsure: , al tenerlo en mano , directamente lo probaría-mediría 🤷‍♂️
Pero hay una diferencia importante entre 2:30 hs de medición y 5 segundos de simulación ;)
Las constantes de tiempo térmicas suelen ser muuuy grandes. Y simulando puedo ver hasta donde llegaría la temperatura sin necesidad de hervir los trafos .
 
Bue.... ya vimos que el modelo de simulación cumple con la temperatura del trafo en vacío según las mediciones (estas son las pérdidas en el hierro mas 166mW disipado en el cobre --> se desprecia por que la del Fe vale 35.2W). Ahora voy a intentar meter las pérdidas en el cobre para ver hasta donde se calienta el trafo cuando le hacemos pasar corriente a los bobinados. Lo que sigue es la simulación de un solo secundario a plena carga (4A):
07-trafo-4A-mas-filtros.jpg
Ahí se puede ver que la corriente eficaz extraída del secundario a plena carga son 5.4A (10.8A para ambos secundarios). Como no tengo idea de la resistencia del secundario para calcular la potencia disipada vamos a reducir esta corriente al primario del que sí conozco su resistencia (la medí cuando diseñé el apaga-pulsos y vale 6.5 ohms) y ahí vamos a calcular la potencia disipada:
k=11.1111
Ip = Is / k = 10.8A / 11.1111 = 0.972A
A eso le sumamos los 160mA de consumo de la corriente magnetizante y nos queda Ip = 1.132A
la potencia disipada por el cobre del primario resulta Wpp = (Ip^2) * Rp = (1.132^2) * 6.5 = 8.33W
Don Singer demuestra que bajo ciertas limitaciones, las pérdidas del primario y del secundario son iguales, con lo que pérdida total vale el doble de la del primario: Wpt = 16.66W
Ahora viene la misma simulación térmica de antes, solo que le agregamos las pérdidas (máximas) en el cobre. Si consideramos la misma temperatura inicial de 18ºC nos sale esto:
08-curva-temp-max-perdidas-Tamb18.jpg
Y si suponemos una temperatura ambiente de 30ºC que es lo que suele hacer en verano en un ambiente cerrado a menos que encienda el aire acondicionado, resulta esto otro (claro, 12ºC mas arriba ;)):
08-curva-temp-max-perdidas-Tamb30.jpg

Digamos todo:
1- Yo no sé que tan exacta es mi obtención del valor de pérdidas en el cobre, por más que "suene" razonable, por que debería haber hecho un ensayo de cortocircuito para determinarlas experimentalmente...pero como no tengo un Variac, vamos nomás con la simulación, el Singer y algunos datos medidos.
2- La condición de plena carga permanente durante 2 horas es completamente irreal, y no hay parlante que la soporte (no de los que yo tengo al menos). Para una escucha a volumen alto (al mango) con un rango dinámico de 10dB (bastante comprimida), la corriente media debería ser tres o cuatro veces (o más dependiendo de la música) inferior a la máxima usada en la simulación. Si simulamos esta condición (Imax=1A) =>1.97A de un secundario del trafo que resultan en 3.44W de pérdidas totales en el cobre y nos queda:
10-curva-temp-Is-1Amp-Tamb18.jpg
Lo cual es bastante bueno y parece que los sobrecalentamientos están bastante acotados.

Yo no me creo esto del todo, por que ya he medido 53ºC con el trafo solo cargado con los capacitores y la corriente de polarización estática de los cuatro TDA7294 (mas o menos 220mA), así que estimo que no es tan descabellado pensar en llegar cerca de los 65ºC de temperatura del núcleo en una escucha prolongada a alto volumen y con el gabinete cerrado (aún no simulo eso :unsure: ) .

Aparentemente, esto me permite rearmar el amplificador y usarlo sin mucho problema a mis niveles normales de escucha hasta que encuentre un bobinador que sea capaz de seguir el diseño que gentilmente me proporcionó Rorschach.

Voy a tratar de validar esto (y simular lo que me falta), pero no creo que el efecto final sea muy diferente...

Continuará.
 
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Esto lo traigo por que medio que lo había prometido: es la elevación de la temperatura interna del gabinete sin ventilación, tal como está ahora.
El modelo no es muy real por que la temperatura ambiente no está realimentada para elevar la temperatura del trafo, pero al menos permite ver la elevación final de temperatura a distancias de 5, 10 y 15 cm de un trafo, donde esta ultima ya es la distancia al disipador.

El circuito no está perfecto pero se parece bastante. Lo unico que no he realimentado la temperatura del aire a la ambiente por que se arma un loop de cálculo que el LTSpice resuelve pero muuuuuuy lentamente y gastando disco a lo tonto. Otro día lo veré con mas detalle, por que esto no aporta mucho.

El circuito de simulación es este, que usa las "behavioural sources" del LTSpice...que son muy útiles (y)
14-Modelo-Temp-trafo-aire.jpg
Como verán, la fuente de "radiación" Prad usa la Ley de Stefan-Boltzman para vincularse a la temperatura del trafo....un despelote importante e incompleto.
Y tenemos la temperatura a 5cm del trafo:
13-Temp-trafo-aire-05cm.jpg

A 10cm del trafo:
11-Temp-trafo-aire-10cm.jpg

y a 15cm del trafo (contra el disipador...lo que es cuento por que ahí calientan los TDA7294) a esos no los metí en la simulación.
12-Temp-trafo-aire-15cm.jpg

Como se vé, a medida que me alejo del trafo aumenta la diferencia de temperatura (mirar donde dice: ": Diff(Cursor2-Cursor1) ->Vert:") entre el trafo y el aire, cosa obvia por que la transmisión es por radiación.

Suposiciones:
1- La distribución de temperatura en la masa de aire interna al gabinete es isotérmica, lo que es mentira por que no hay nada que"revuelva" el aire.
2- Los disipadores están fríos y el aire caliente no los afecta.
3-Las chapas del gabinete no se calientan.
4- El calor de cada trafo no tiene influencia en el trafo vecino.
5- La emisividad es de 0.7 (por que no tengo idea de a que asociarla dado el color del núcleo del trafo :unsure: )

Lo que dicen estas simulaciones es lo que ya imaginábamos: Lo que esté cerca del trafo se vá a poner mas caliente que lo que esté un poco mas alejado. Pssss...gran descubrimiento.
Probablemente las temperaturas sean un poco mas alta que lo que predicen los cálculos, pero no parece que nada vaya a incinerarse ni que al alambre se le destruya la aislación. Por supuesto que es un embole tener un trafo que caliente tanto, pero si no rompe nada puedo buscar el bobinador (ya encontré uno, pero.....) y rehacer los trafos cuando junte un poco de tutuca.

Continuará.
 
el frente tiene un montón de lugar
El frente "parece" que tiene lugar, pero el ancho real son 42cm y 12 de alto. De estos 42 hay 30 ocupados por los filtros y los modulos de dos amplificadores. De los 12 que quedan hay 6 cm reservados para los cables de entrada a los filtros y el botón de encendido.
De los 12 de alto ni hablemos....😢

Hay que verlo por dentro...
 
Poné foto , yo solo había visto dos leds :oops:


Aqui la traje , entran cuatro ventiladores :p !

90-arreglado-v1-jpg.194359



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Dr Z:
Con relacion a la temperatura interna: En el año 2004 construi 3 gabinetes muy parecidos al que hiciste. Creo que con los mismos disipadores. Los gabinetes los hice totalmente cerrados, de aluminio. Los trafos los compre en Alamtec. Cada uno lleva 8 amplificadores con 3875.

Con moderada carga el interior era una estufa, los transformadores parecia que calentaban mucho. Hasta me queje en Alamtec. Le saque la tapa de arriba y la temperatura volvio a ser logica. Lo que quiero decir es que independientemente que tus trafos trabajen mas frios o calentes, la acumulacion de calor en el interior si es cerrado va a ser muy considerable. Aun con esa disposicion de disipadores.
Los segui usando sin la tapa superior y muchos años despues los desarme y les hice agujeros abajo y dos agujeros arriba. No tenia mucho espacio abajo, pero salieron 8 agujeros de 2 cm de diametro abajo. Ya con eso la conveccion puso las cosas en orden.
Es un incordio desarmar todo, pero me parece que lo tendrias que considerar. Si queres te subo fotos de como hice la tapa de arriba que me llevo bastante laburo con mis modestas capacidades "metalurgicas".

Aca esta el link del articulo que hice en su momento:

 
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