Thread Rating:
  • 0 Vote(s) - 0 Average
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5
Class D Amplifier - High Quality Power Audio Amplifier
#61
Momci,
Ono što smo slušali na skupu je bio UcD400 od drugara koji nije član foruma i kome je nadimak Đoka Brada. To je sprava od 2 x 400W I pošto uši jako lako prihvate nove decibele kao normalne, stoji i Ninđina tvrdnja da je najverovatnije “overio” njegove zvučnike i uveo ih u nelinerni rad. Štaviše, ako je zapis imao visoku dinamiku, lako smo mogli imati isprljane pikove pri relativno malom nivou.
Inače, sa pojačavačima većih snaga se mora biti oprezan oko jačine zvuka, jer se uši vrlo lako naviknu na vrlo jak nivo, pod uslovom da su izobličenja niska. Potrebno je imati merenje da bi se znalo o kojim jačinama se radi. Najveća većina ljudi ima očekivanje “lakog prljanja zvuka” kad se približimo granici snage, a to je kod slušanog UCD400 pik od 400W, te čekajući taj predznak lako možemo spaliti dobre zvučnike,  u najmanju ruku slušati poprilično iskrivljen sadržaj…
---------------------------------------------------------------

Svi današnji zapisi su digitalni, svakako i oni koji su sa vinila ili traka prebačeni na novi medijum.

Kod D klase je bio problem to što radi sa baš visokom frekvencijom čopovanja (u odnosu na optimalnih 70-80KHz).
Odnosno, da bi se dobili pristojni rezultati, za bas pojačalo je nosilac morao biti bar 250KHz, a za pun opseg od 20-20K najmanje 350KHz.
To su krajnje donje granice gde rezultati mogu biti pristojni.
Svakako, što nam je viša frekvencija nosioca – to će rezultat biti finiji i bliskiji potpuno analognom prenosu.

Konstrukcije D klase prethodne generacije su “patile” upravo od problema visoke frekvencije nosioca i nesavršenosti komponenti snage za te frekvencije, kao i materijala jezgra izlaznih filtera.
Danas je to jako uznapredovalo, prvenstveno pojavom komercijalno nabavljivih SiC i GaN tranzistora sa pristojnom cenom (ranije je to bilo dostupno uglavnom za vojne i ostale “osetljive” svrhe), takođe su i materijali jezgara uznapredovali jako (na primer, na UcD180HG je jezgro RM tipa od nekog HF materijala, otkriću kad-tad od kog :-).

Naravno, čim je se dovoljno efikasna D klasa pojavila, odmah je proradila i ljudska halapljivost, daj još koju stotinu vati, da se nađe :-), a to je mač sa dve oštrice: recovery struje odlaze ka stotinama ampera i građa više nije minijaturna, te imamo odličnih predajnih antena (od svega nekoliko cm, ali sa stotinama ampera kroz) do mile volje sa zgodnim spektrom od par stotina KHz pa do desetina MHz…

Naime, pošto mi se pričinjava da pomalo znam o SMPS (raznih snaga I frekvencija), takođe mi se pričinjava da znam i o elektromagntskim emisijma (čitaj smetnjama) koje se prostiru iz svakog SMPS, ma koliko dobro bio napravljen. Usput,  znam i koliko strašna i teška može biti borba sa tim tipovima smetnji, koje se prostiru i kroz vodove i kroz prostor i koje u najboljem slučaju tek možemo svesti na prihvatljivu meru i spektar, a zasigurno ne potpuno eliminisati.

Štaviše, ubeđen sam da mnogi korisnici D klase, čak i oni najzadovoljniji, ne znaju, ili se nisu setili i ako znaju, da je kod prisustva class-D pojačavača snage u sistemu, VAŽNO postaviti FILTERE na mnoga ključna mesta:  

- NA ULAZU u pojačavač snage D klase, difrencijalni i common mode filter, sa rezom na frekvenciji nosioca, kao veoma važnu meru, koja će sprečiti (smanjiti) prostiranje snažnih EMI unazad i pojavu unakrsne modulacije ili AM detekcije na PN spojevima u prethodnom uređaju. Prethodni uređaj može sasvim lako promeniti specifikacije (posebno  linearnost) zbog pomerenih bias struja u svojoj konstrukciji. Kod snažnih EMI lako dođe do amplitudne demodulacije na osetljivim stepenima. To se normalno događa na svakom PN spoju koji je povezan sa nekim parazitnim ili eksternim kondenzatorom, a ima malo duže vodove ispred. Dogodi se drugačiji bias od projektovanog i onda zbogom predviđenoj linearnosti, i bez obzira na vrhunski class-D modul slušamo kantu.

- Izlazni kablovi ka zvučnicima trebalo bi da budu gusto predena parica i da pod pravim uglom putuju pored ulaznih i mrežnih kablova i koliko je moguće udaljeno od njih. Moguće je da se dobiju bolji rezultati oklopljenim UTP kablom više kategorije (gde su paralelovane sve 4 parice) nego možda mnogo skupim kablovima otvorenog i neupredenog tipa…

- Posebno su osetljivi gramofonski preampovi i sami gramofoni. Preampovi zbog ogromnog pojačanja i rada sa delovima mV, gramofoni zbog nedovoljne oklopljenosti i dugačkih vodova koji budu antena. Takođe, pri tim frekvencijama EMI, ne pomažu puno ni diferencijalni prenosi od preampa ka ampu, jer pri tim frekvencijama common mode  potiskivanje audio ulaza pada na nedovoljnu veličinu. Naravno, ground-loops postaju noćna mora jer se poveliki signal indukuje u te petlje, te je zato vrlo poželjan common mode filtar koji obuhvata i vezu GND i širma.

- Kada imate D klasu, poželjno je da nabavite stari, baterijski, ispravan, AM radio prijemnik za srednji talas (MW), popularno zvan “tranzistor”.  Pošto je taj band danas skoro prazan, ta sprava može poslužiti kao izvrstan detektor smetni od raznih SMPS, pa i od D klase, pošto se radi upravo o tom opsegu (530-1700KHz). Tim prijemnikom lako možete utvrditi iz kog čopera i kojom putanjom “cure” najsnažnije EMI, potom preduzeti nešto. Verujem da ćete se grozno iznenaditi iz čega sve i u kojoj meri “vrište” EMI. Postavite ga van stanice, gde je najmanja buka, negde napolju na livadi, dalje od instalacija, potom uđete u prostor i šlogirate se od saznanja šta sve to pravi jake EMI :-).

- Pred-stepeni, prampovi, ukoliko su u plastičnim i neoklopljenim kutijama, nemaju šta da traže neposredno blizu pored D klase. Neizostavno će im se promeniti osobine.

U laboratorijskim uslovima, D klasa dobije neke specifikacije i apsolutno verujem da tu nije bilo lažiranja. Kontrolisani uslovi, zaštićeni izvori zvuka za merenje, oklopljena soba itd… U kućnim uslovima to ni približno nije tako i stoga sam ubeđen da je puno vas bilo možda razočarano zbog  nekontrolisanog uticaja D klase na ono što je ISPRED nje. 
Odnosno, kvalitetna D klasa može vrhunski da svira, ukoliko se ispuni dovoljno uslova okolo, ili uređaji ispred imaju odlično potiskivanje EMI.

Nova generacija sa SiC i GaN tranzistorima je izuzetno pomerila mogućnost napretka D klase na neviđen nivo u odnosu na prethodnike.
Prvo, nosilac je pomeren u zonu od nekoliko MHz (jer to SiC i GaN mogu pošto nemaju recovery problem) što je vrlo udaljeno od audio opsega i gde audio opseg čini malen deo nosioca.
Drugo što je viši nosilac, manje su komponente i lakše je filtrirati EMI nusprodukte, pod neophodnim uslovom da građa pojačavača i okolnih pred-uređaja bude veoma gusta, koncentirisana.
Treće, za razliku od uobičajenih D klasa pre SiC i GaN, ispucavanje racovery struja koje su reda desetina pa i stotina ampera,  mogu se zaboraviti. Sa SiC i GaN izlaznim tranzistorima (koji nemaju recovery problem) ostaje borba samo sa parazitnim kapacitivnostima i dužinama vodova, kao i sa parazitnim kapacitetom preko izlaznog filtra.

To bezuslovno upućuje na gustu integraciju sa mikro komponentama i višeslojnom pcb, što nije baš zgodno za DIY.   Dakle ultra gusta i ultra minijaturna građa.
Svakako da je prednost imati jaku NFB iza filtra, a ako je moguće i sa terminala zučnika (remote-sense).

Iz tog razloga od budućih class–D pojačavača očekujem suprotno od ženske logike: što manji – to bolji i na žalost teško izvodljiv u DIY uslovima.
Svako da očekujem i da se ujednače sa najboljim uređajima u A i AB klasi, verovatno i da ih preteknu zbog mogućnosti moćne DSP korekcije.

P.S.
Usput, imao sam prilike da uporedno slušam UcD180HG i Jeff Rowland A11 i mogu reći da nisam primetio uočljivu razliku i to na vrlo kvalitetnim zvučnicima i vrhunskim zapisima. Taj modul definitivno zaslužuje pažnju kao deo sistema, a ne košta previše.
Reply
#62
Pozdrav,

Kod mene sistem je bi amping, i D klasa je za bas. Koristim Crown 1502 (pojačalo ima integrirani PureBand Crossover) i prezadovoljan sam, iznad očekivanja! Ne samo da ima snagu u basu nego bas ima teksturu bez ikakvog muljanja. Za 350€ mislim da nema konkurenciju!
Probao ga spajati da svira cijeli frekventni spektar,odsvira korektno, snage na pretek ali fali ona muzikalnost koja se traži.
Reply
#63
Najjednostavniji common mode filter je sasvim jednostavno postaviti na signalne kablove koji vode signal u class-D amp.
Može se probati i na zvučničkim kablovima, pošto je cmm filter neosetljiv na diferencijalne struje kroz taj kabl.

Može se jednostavno navući jedno ili više toroidnih jezgara, od materijala N30, T65, T35, T37, T38, T42, T46(Epcos) ili od K10000(Kaschke), na signalne kablove (možda i zvučničke), i to da jezgra budu do samog class-D ampa.
Jezgra se izaberu prema prečniku kabla i konektora na kraju (nije problem ako je jezgro većeg prečnika, radiće svoj posao, osim što je malo skuplje).

I tog razloga savetujem one koji su nezadovoljni zvukom svoje D klase da nataknu po jedno ili po dva-tri jezgra tog tipa na signalne kablove (i ili na zvučničke) i da tim eliminišu mogućnost potencijalnog problema u prethodnom uređaju, da ne bi krivili izlazni amp (možda bez realnog razloga).

Ta jezgra su jevtina (komad je par eura) i na primer kod nas se lako nađu u "Proelektronik" iz Niša, u inostranstvu na primer u "Burklin" (nemam one dve tačkice na "u").

Navlačenjem na primer jednog komada R25/10 od N30, kablu se na tom mestu pridodaje oko 4-5uH (svaki sledeći komad jezgr po još toliko), što neće uticti na audio opseg jer kroz signalne kablove teku male struje, a sa parazitnim kapacitetom ostatka kabla će formirati common mode filter za visoke frekvencije i umanjiti njihovo delovanje na prethodni stepen. "Rupa" kroz pomenuti toroid je nešto preko 14mm prečnika i kroz to svašta od konektora može proći bez rasturanja kabla. Ako treba veća rupa onda se može ići na R34 ili R36, gde je rupa 20 i 23mm repektivno.

Kod izlaznih kablova će takođe umanjiti cmm smetnje ka okolnim uređajima, a ne bi trebalo da utiču na zvuk jer se diferencijalna polja međusobno poništavaju, a sva pomenuta jezra (materijali) rade sa lakoćom do 5MHz ili više.

Probajte...
Reply
#64
Ko se razume u SMPS može pogledati "besne" performanse na primer ovog GaN mosfeta, savršenog za D klasu (ali videti i kućište koje nije baš za DIY):
https://eu.mouser.com/datasheet/2/692/GS...837994.pdf

Samo da se zna, GaN sa istom peletom u TO-247 ili TO-220 ima višestruko redukovane performanse u odnosu na kućišta bez nožica. To je neumitna činjenica.
Kod tih tranzistora i kod SiC, nekoliko milimetara vodova ili nožica može napraviti ozbiljne probleme u upotrebi i jako redukovati moguće performanse.

Dakle, za pune performanse SiC ili pogotovo GaN, gustina građe mora biti do krajnjih granica sabijena u što mani prostor, sa ekstremno kratkim vodovima koji su postavljeni na veoma pametan način. Odnosno, minimalno četvoroslojna pcb, pa na više...
Reply
#65
(12-12-2021, 04:19 PM)Macola Wrote: ...
Nova generacija sa SiC i GaN tranzistorima je izuzetno pomerila mogućnost napretka D klase na neviđen nivo u odnosu na prethodnike.
...
GaN tranzistori su na Starkrimson modulu od 150W zalemljeni direktno na pločicu, bez ikakvih rashladnih površina Cool
Reply


Forum Jump:


Users browsing this thread: 1 Guest(s)