Ищу, что почитать про создание ФНЧ для УНЧ класса D

Регистрация
17 Июл 2022
Сообщения
3,245
Реакции
692
Баллы
59
Страна
Россия
Город
Санкт-Петербург
Предупреждений
1
Добрый день!

Пожалуйста, посоветуйте статью/сайт, где можно почитать про создание ФНЧ для УНЧ класса D.

Заранее - спасибо!
 
Про ФНЧ, и не только, документ от фирмы ST
 

Вложения

Главное бегите от тороидальных катушек с красными сердечниками. Это страшное гуано! Хотя многие продолжают их ставить.
Короче, хотите меньше гармоник, применяйте качественные сердечники!
Что касается расчета ФНЧ, не заморачивайтесь сильно. LC, да RC-цобель. Какую микруху хотите? Там в даташите или в апликейшн ноуте все и написано. И помните: СЕРДЕЧНИК! Я потратил вагон времени и перепробовал туеву хучу разных. Могу посоветовать из недорогих и доступных на АЛИ, если дорастете.
Кстати, этот фильтр 2 порядка нормально давит поднесущую, вгоняя в норму паразитное излучение. Но, если хотите что-то измерять с выхода, подавая на АЦП или звуковуху, вам понадобится еще ФНЧ более высоких порядков. Но это проще, т. к. тока там нет.
 
А чем плохи красные с серым сердечники? Они специально для дросселей а разработаны, распыленное железо с проницаемостью, вроде, 14.
 
А чем плохи красные с серым сердечники? Они специально для дросселей а разработаны, распыленное железо с проницаемостью, вроде, 14.
А вы когда-нибудь измеряли THD вашего усилителя? Измерьте на досуге, а потом поговорим.
Красные сердечники хороши, слов нет, но только не в усилителях класса D. Когда я занимался радиопередатчиками и приемниками, да было и такое время, на этих сердечниках мотали катушки для мощных передатчиков. Да, у них низкая проницаемость и большие токи насыщения. Но не это определяющие параметры для усилителей класса D. Что главное в усилителях, помимо полосы пропускания? Правильно, линейность. Так вот, одним из основных параметров, определяющих линейность усилителя класса D, является зависимость индуктивности фильтрующего дросселя от тока через него протекающего. Чем меньше индуктивность зависит от тока, тем меньше THD!!!!!!!!

Я применял такие (7G17) и это точно хорошие дроссели.
Если хотите сами мотать, покупайте RM10 из феррита N87. Можно RM8, если не шибко мощность большая. Зазор не могу сказать какой, да вы вряд ли найдете сердечники с нужным зазором. Я делал так, и вам советую. Мотаете катушку нужным проводом, не менее 1мм. Затем алмазным надфилем стачиваете керн, обеспечивая зазор. Периодически измеряете индуктивность. Точите до получения искомой индуктивности. Геморойное дело. Так что лучше купить готовые. Я брал 10uH.
Есть и лучше катухи, но они еще дороже.
Если совсем карман пустой, могу посоветовоть голубые Epcos кольца из N87 диаметром 24-28мм. Болгаркой с тонким диском или еще чем делаете зазор примерно 0.8 - 1 мм. Наматываете нужное количество витков. Недостаток - большие поля рассеивания. Надо растаскивать катухи друг от друга, чтобы не было взаимной индукции.
 

Вложения

А вы когда-нибудь измеряли THD вашего усилителя? Измерьте на досуге, а потом поговорим.
Красные сердечники хороши, слов нет, но только не в усилителях класса D. Когда я занимался радиопередатчиками и приемниками, да было и такое время, на этих сердечниках мотали катушки для мощных передатчиков. Да, у них низкая проницаемость и большие токи насыщения. Но не это определяющие параметры для усилителей класса D. Что главное в усилителях, помимо полосы пропускания? Правильно, линейность. Так вот, одним из основных параметров, определяющих линейность усилителя класса D, является зависимость индуктивности фильтрующего дросселя от тока через него протекающего. Чем меньше индуктивность зависит от тока, тем меньше THD!!!!!!!!
Так большие токи насыщения и позволяют получить бОльшую мощность при аналогичных искажениях. И использование красных колечек в дешёвых D-шниках вкупе с намоткой многожильным проводом позволяет существенно снизить потери и нагрев, для хлама уже неплохо. Об искажениях там речь и не идёт. Для сабов и НЧ каналов сгодится.
 
для хлама уже неплохо
Если только для хлама... Но все равно жалко отличный усилитель портить используя заведомо дерьмовые комплектующие. Это как ложка дегтя в бочке с медом. Я ж говорю, перепробовал десятки разных катушек, кучу времени убил. На тех, на которые давал ссылку получил где-то 0.004% THD на 5Вт мощности на 4 Ом..
Большие токи насыщения катушек это условие необходимое, но не достаточное.
 
Если только для хлама... Но все равно жалко отличный усилитель портить используя заведомо дерьмовые комплектующие. Это как ложка дегтя в бочке с медом. Я ж говорю, перепробовал десятки разных катушек, кучу времени убил. На тех, на которые давал ссылку получил где-то 0.004% THD на 5Вт мощности на 4 Ом..
Большие токи насыщения катушек это условие необходимое, но не достаточное.
И на какой ИМС получена эта адская мощь? И о каком отличном усилителе речь? Я почти аналогично - получив из Китая печку с КПД ниже плинтуса, с завалом по ВЧ вместо обещанного мощного энергоэффективного усилителя стал ходить по граблям, скупил несколько подобных "шедевров" и своим опытом подтвердил то, к чему многие приходили на форумах. Заменил катушки, пересчитал фильтры и 3116D2 хоть как-то заработал. Кстати, на всех виденных мною фабричных D-шниках в ресиверах и домашних кинотеатрах, даже довольно недешёвых и с хорошими заявленными параметрами катушки выходных фильтров намотаны на банальных гантельках.
 
TDA3255. Микрухи родные техасовские. Небольшой запасец был сделан в Компэле еще до того как...
Я не покупаю спаянные китайцами на поддельных микросхемах готовые платы усилителей. Предпочитаю собственные разработки. Ни разу не пожалел.
IMG_20230125_163029.jpg
 
TDA3255. Микрухи родные техасовские. Небольшой запасец был сделан в Компэле еще до того как...
Я не покупаю спаянные китайцами на поддельных микросхемах готовые платы усилителей. Предпочитаю собственные разработки. Ни разу не пожалел.
Посмотреть вложение 68656
Для НЧ канала используете?
 
...Когда я занимался радиопередатчиками и приемниками, да было и такое время, на этих сердечниках мотали катушки для мощных передатчиков.
Это я удачно спросил! :)
Речь идёт об ФНЧ на выходе модулятора (работающего в классе D) для "анодного" питания выходного каскада, работающего в классе E.
Мощности небольшие, ~5~7 ватт (в антенну). Питание выходного каскада - двенадцать вольт.
Мой основной вопрос, - на какой импеданс должен быть согласован этот ФНЧ? Полоса пропускания порядка ~пяти килогерц.

Заранее - спасибо!
За уже присланные документы - отдельное большое спасибо!!!
 
Последнее редактирование:
Передатчики в классе Е я никогда не делал. Они появились недавно. Могу ответить из общих соображений.
Фильтр практически мало чем отличается от фильтров обычных передатчиков, выходные каскады которых работают с отсечкой. Основная задача - фильтрация первой гармоники. Правда требования вроде повыше будут. Порядки повыше, чаще исрользуется режекция и т. д. Что касается нагрузочных сопротивлений мне это представляется так. Выходное - это сопротивление вашей антенны. Если это полноценная антенна, то обычно ее сопротивление приводят к 50-75 Омам. Это вы и сами знаете. Входное - сопротивление выходного каскада передатчика. На низких частотах это сопротивление близко к 0, но все равно конечно. Это вам надо знать. Может даже сделать модель и на модели уточнить. С повышением частоты наверное будет расти, появится реактивность. Но тогда уже это перестанет быть ключевым режимом. Как то так... Но все это я высказал из общих соображений. Для конкретики нужна конкретная схема и кропотливая работа по ее моделированию. Я думаю это проще, чем сухие расчеты по формулам.
 
Спасибо!
Работа в классе E, - вероятно, - излишняя подробность. Мне важно знать, на какой импеданс работает "анодный модулятор". Именно он является нагрузкой ФНЧ.
Под ФНЧ я тут понимаю не фильтр, подавляющий гармоники несущей (диапазонный, РЧ-фильтр, П-контур или другое согласующее устройство), а фильтр, через который проходит модулирующий сигнал на выходной каскад при "анодной" модуляции.
 
Да, я понял. Сначала не врубился. Я бы сделал так. Настроил прередатчик в режиме несущей, подав на стоковый дроссель оконечного каскада 12В. Затем снизил бы это напряжение до 6В и померил бы ток стока. Таким образом получил бы R= U(6V)/Iстока. Это среднее сопротивление. На это сопротивление и расчитывал бы фильтр. Запас у вас большой. Fмод=5кГц, а Fшим=66кГц. В расчете фильтра брал бы Fсреза около 10 кГц. Далее по стандартной методике. Ну да, при изменении R в результате модуляции, а я не думаю, что оно будет сильно меняться, немного будет меняться добротность фильтра. Ну и хер с ней, не HiFi же делаете.
 
Так большие токи насыщения и позволяют получить бОльшую мощность при аналогичных искажениях. И использование красных колечек в дешёвых D-шниках вкупе с намоткой многожильным проводом позволяет существенно снизить потери и нагрев, для хлама уже неплохо. Об искажениях там речь и не идёт. Для сабов и НЧ каналов сгодится.
А для бОльшего класс Д и не стоит применять. Сам красные кольца использую на сабы с полосой до 150Гц, никаких нелинейностей и роста Кг не замечал.

Если только для хлама... Но все равно жалко отличный усилитель портить используя заведомо дерьмовые комплектующие. Это как ложка дегтя в бочке с медом. Я ж говорю, перепробовал десятки разных катушек, кучу времени убил. На тех, на которые давал ссылку получил где-то 0.004% THD на 5Вт мощности на 4 Ом..
Большие токи насыщения катушек это условие необходимое, но не достаточное.
Спасибо, обращу на это внимание. Есть сердечники эпкос с зазором 1мм, сравню.
 
Вдогонку:
Есть несколько штук от DC-DC преобразователей. Мощности, я думаю, сопоставимы, токи небольшие.
ФНЧ, наверное, имеет смысл делать чётного (четвёртого или шестого) порядка, так как второго может не хватить для хорошего подавления пульсаций. Иначе появятся паразитные боковые, так как полоса задержания всего в одной декаде от полезного сигнала...
 
Вдогонку:
Есть несколько штук от DC-DC преобразователей. Мощности, я думаю, сопоставимы, токи небольшие.
ФНЧ, наверное, имеет смысл делать чётного (четвёртого или шестого) порядка, так как второго может не хватить для хорошего подавления пульсаций. Иначе появятся паразитные боковые, так как полоса задержания всего в одной декаде от полезного сигнала...
Для вас, думаю, можно делать на чем угодно. Искажения не важны. Гантельки это открытый магнитопровод, большие поля рассеивания. Если вам важно подавление, может так получиться, что наведете "по воздуху" больше, чем подавите. Для вас вполне пойдут кольца из желтой распыленки, которых полно на старых материнках и комповых источников питания. Кольца магнитные поля в себе держат, а зазор у них распределенный.
 
Я собирался "гантельки" ортогонально друг-другу расставить, но кольца, действительно, мне нравятся больше.
Какое минимальное сечение следует выбирать?
 
Я желтые кольца ставлю в выходные фильтра флайбеков на 150Вт. Обожаю все ключевое и импульсное. Ставлю по выходу двухзвенные фильтры и пульсаций при полной нагрузке в микроскоп не разглядите. Диаметр колец около 18-20мм. На материнках такие раньше стояли. В блоках питания побольше кольца. Катушка до заполнения в один слой одинарным проводом, что-то около 15-20uH. Измерял токи насыщения. 20А - еще не насыщается. Больше мой самодельный приборчик не потянул. У железных распыленок насыщение не такое как у феррита. Оно более плавное, протяженное, вроде как серпом ток идет. У ферритов - крутой излом с явной точкой перегиба, после которого идет в разнос. Я делал защиту в приборе от перенасыщения. Иначе кирдык прибору.

Я тут ошибся малек. В предыдущем сообщении это серые кольца были. Они получше желтых. Проницаемость поменьше.
 
одним из основных параметров, определяющих линейность усилителя класса D, является зависимость индуктивности фильтрующего дросселя от тока через него протекающего.
А можно ли как то обмануть фильтр, к примеру, применив несколько разных колец?
 
А можно ли как то обмануть фильтр, к примеру, применив несколько разных колец?
Ток-то через все индуктивности, включенные последовательно, течёт один и тот же.

Ставлю по выходу двухзвенные фильтры и пульсаций при полной нагрузке в микроскоп не разглядите.
Пульсации (в моём случае) будут не разглядываться, а "расслушиваться", на ~63kHz выше и ниже частоты передачи. Невежливо по отношению к остальным радиолюбителям! :)

Кстати, что вы называете "звеном"? LC, или каждую реактивность в отдельности?
 
Основная задача - фильтрация первой гармоники.
Это вам надо знать.
Первая гармоника - это основная частота. Вторая - частота в 2 раза выше, третья - в 3. Если отфильтровать первую - что останется? Вторая, третья и т.д.? Крутой получится фильтр: оставляет только кратные гармоники, основную частоту режет.
 
Первая гармоника - это основная частота. Вторая - частота в 2 раза выше, третья - в 3. Если отфильтровать первую - что останется? Вторая, третья и т.д.? Крутой получится фильтр: оставляет только кратные гармоники, основную частоту режет.
Фильтры бывают не только режекторные, заградительные, но и полосовые, полоснопропускающие. В мире много разных фильтров. В выходных каскадах прд часто комбинируют разные. Например в фильтрах Кауэра.
Есть много программ для моделирования фильтров. Мне в свое время очень нравилась прога MWO. В ней можно модельнуть и выходной каскад передатчика и фильтр и много чего еще.
Я вспомнил, когда сын учился в МТУСИ, у него была курсовая как раз по прд в классе Е. И я помогал ему с моделями именно в MWO. Потом эту прогу переименовали вроде в AWR.
 
Последнее редактирование:
включенные последовательно
А параллельно? Кроме снижения тока можно и подравнять воздействие на сигнал. Практически интересен вопрос размещения колец. Какие требования к близости их к плате усилителя?
Валяются несколько сгоревших плат плат от ICEpower. Никаких изъянов не замечал при его работе.
Ваше мнение от данных колечках? 63 кГц?? В моих платах не менее 500 кГц. Может в этом дело?
 

Вложения

  • asx-1 (1).png
    asx-1 (1).png
    87.6 KB · Просмотры: 122
Последнее редактирование:
Кроме снижения тока можно и подравнять воздействие на сигнал.
Не надо ничего подравнивать! Все уже придумано до нас! Выбирайте хорошие сердечники. Какие - я уже писал выше. Кольца для усил. класса D - в топку! Даже красные.
Практически интересен вопрос размещения колец. Каки требования к близости их к плате усилителя?
На ваше усмотрение. Никто подобной херней не страдает.
 
Не надо ничего подравнивать! Все уже придумано до нас! Выбирайте хорошие сердечники. Какие - я уже писал выше. Кольца для усил. класса D - в топку! Даже красные.

На ваше усмотрение. Никто подобной херней не страдает.
Конкретнее - отчего "в топку" кольца красные? У Вас же TPA3255? График зависимости THD от частоты в даташите верен? Или у Вас сильно-сильно лучше?
 

Статистика форума

Темы
3,362
Сообщения
271,124
Пользователи
2,582
Новый пользователь
leonardino3730
Назад
Сверху Снизу