Fórum témák
» Több friss téma |
Fórum » Kapcsolóüzemű (PWM) végfok építése
Majd ha már tudok félhidat csinálni, visszatérünk a teljes hídra. Érdekes ötlet amit leírtál, hosszú téli estéken majd lehet (ezen is) gondolkodni.
Annak idején sokat törpöltünk "katt"-tal az AD és a BD moduláción és arra a következtetésre jutottunk, hogy az "AD" nem alkalmas hifire, a "BD"-t pedig nem érdemes (nem lehet) megcsinálni, mert jelentős keresztezési torzítása van. Ezt a fázistolásos modulátort nem ismerem, talán Béla mesél valamit róla, ha megtalálja annak a Peavey-nek a rajzát. (Vagy Google a barátom?)
Nem semmi hova jutottatok máris a trafó kapcsán. Nem volt időm feljönni, most van kicsi.
Utolsó hozzászólásod kapcsán eltöprengtem. Nem találtam érdemi infót a BD modulációról, de a "hibája", amire utalsz azonos az általam felvázolt verzió hibájával. Akkor a BD alapvetően a három szintű moduláció kacifántos neve lenne, vagy valamit benézek?
Végül is tetszik ez a segédfesz, a "fetlezárásgátló" még inkább. Könnyen lehet, hogy ez lesz majd a megoldás, de még buldogként ragaszkodom a mostani kapcsoláshoz, mert ezt szeretném először kiismerni. Egyelőre ragaszkodom a mostani "gubanchoz" is, mert ez tudja a fizikát, én meg nem. Nagyon sok mindenre megtanít, mely dolgoknak szerintem hasznát fogjuk venni a későbbiek folyamán - és itt főleg a majdani nyáktervezésre gondolok.
A tegnapi elméleteimnek az ellenkezője igaz. Ma elsőként azt próbáltam ki, mit lép arra a félhíd, ha fojtóig ha 25 cm sodrott vezeték megy. Megőrült tőle. Nem a NASA-t zavarja, hanem a komparátort, pedig elvileg csak hozzáadódik a vezeték induktivitása a fojtóéhoz, a sodrás miatt meg alig sugároz - de nem így van. Mégsem a légmagos fojtó szór, hanem a hozzávezetés. Tehát a lehető legrövidebb úton kell menni a fojtóig és onnan a szűrőkondira. Ezt mindenhol csinálják, nem sikerült újítani. Aztán megmértem a meghajtótrafó fesz-idő területét. 10 menettel 70-80 uW, tehát +/- 11 V tápról hajtva 100 kHz körül kezd telítésbe menni a mag. Lecsökkentettem a menetszámot 7-re és a három vezetéket összesodortam egymással, ahogy Péter javasolta (így felére csökken a fesz-idő terület). Nem keresgéltem melyik a tekercs kezdete - lekötöttem a fojtót, a bemenetet 500 kHz-es négyszöggel megvezéreltem és vagy invertál a kimenet, vagy nem (mindig a vagy nem szokott összejönni). Egyben megmértem a késleltetést: a komparátoré 200 ns, a komparátor kimenetétől a félhíd kimenetéig 50 ns. A múltkor ez csak 30 ns volt a két független meghajtó trafóval. Most jött a meglepetés. Kezdtem lefelé menni a frekvenciával 500 kHz-től (ugye azt vártam, ha telítésbe megy a fojtó akkor sem történik semmi, hiszen a 47 nF-os pufferek tárolják a feszültséget (kinyit/lezár a fet és úgy marad). De nem! 200kHz-nél összenyitottak a fetek. Nem történt semmi, csak leszívta tápot 3 V-ra, aztán ha feltekertem a frekit felállt a táp. Tehát lehet, mégis ez az összenyitás okozta a végfetek halálát. (Betettem a 22 V-os Zener-t is Ugs túlfesz ellen.) Valószínűleg a hármas összesodrásnak és a közös magnak köszönhetően csökkent a vivő túllövése. Szinte ideális négyszög van a félhíd kimenetén. Ebből meg az következik, hogy a tápvezetékek hosszára nem különösebben érzékeny a pwm sem.
Végül is a teljes híd, egy három állapotú kapcsolónak felel meg (ha egyre gondolunk).
BD modulációnál kivezéreletlen esetben a félhidak egyszerre + és - tápra. Így, ha a fojtó a két félhíd között van, nem keletkezik hibajel ami átbillentené a komparátort (de talán két fojtóval sem - már nem emlékszem pontosan). Nagyon kis bementi jelszintnél véletlenszerűen billen át valamelyik félhíd, hogy hibajel keletkezhessen és ha a "rossz" félhíd billent át akkor keletkezik egy sokkal nagyobb hibajel a bemeneten, amit ki kell javítania a következő átbillenés alkalmával. Ez okoz keresztezési torzítás jellegű hibát. Valami ilyesmi a lényege... több idő kellene, hogy felidézzem azokat a dolgokat amiket akkoriban szimuláltunk. Na, ezt megint jól megfogalmaztam, de már így marad... A hozzászólás módosítva: Ápr 18, 2018
Két dia az AD, BD modulációról.
Bruno részletezi ezt is az"universal grammar of class d" előadásában. Az előadás anyaga, ha valakit részletesebben érdekel, akkor a fenti címmel megtalálható a neten.
Valószínű félre értem ezt a ""AD" nem alkalmas hifire" mondatot.
A teljes hidas (ebből az AD is) annyival legalább jobb a fél hidasnál, hogy kiküszöböli az egyik fő torzítási forrást a "supply pumping"-ot.
Trafós meghajtáshoz:
Ilyen helyre semmiképp nem tennék légmagos induktivitásokat. Lehet "babonás" vagyok, de úgy tapasztaltam eddig, hogy jól számítható/becsülhető terekre lehet alapozni, de egy légmagos cucc szükségszerűen össze-vissza szór mindent. A hozzávezetés tekintetében mindenképp igazad van, ennek (is) mindenképp célszerű a lehető legrövidebbnek lennie. A fesz-idő területre vonatkozóan attól tartok hogy a mag telítődése komolyabb probléma lesz itt mint az egyelőre látszik. Főleg ahogy a kitöltési tényező felfelé kolbászol. Talán tényleg megoldás volna a (kimeneti) tápfesz emelése de a múltkor jól kitárgyaltuk a hátulütőit ennek. Mégis úgy fest hogy vagy ez vagy kellemetlenül nagy mag vagy más anyagú (nem ferrit) mag lehet erre megoldás. Másik oldal amerre tothbela menne a dologgal a komplexitás növelésével, ha jól értem. Nem lenne akkor már értelme tényleg úgy felépíteni a dolgot mint a korábban általam mutatott FET meghajtót? A trafó csak a kapcsolójelet vinné át, de a meghajtás saját tápellátásról menne, a trafó meg csak billegtetné a "meghajtót"? Egy szint felett attól tartok egy ilyen felépítés egyszerűbb maradna mint amerre most mentek (megyünk, ha mondhatok ilyet). AD-BD: Köszönöm vteo a képeket, nagyon informatív! A 3 szintű inverter esetünkben alapvetően úgy működne, hogy a teljes híd egyik felét a bemenő jel pozitív esetén az alsó FET-et nyitja, a negatív félperiódusban a felsőt. A híd másik fele ugyan úgy működik mint a sima félhíd erősítő. Modulált annak módja szerint annyi kiegészítéssel, hogy egyszerre csak egyik FET-hez jut el kapcsolójel. Ilyen formán ugye a kapcsolási veszteség komoly mértékben csökkenthető egy normál teljes hídhoz képest és elkerülhető a FET-ek összenyitása (valójában elviekben sem léphet fel), nincs szükség és értelme sincs a holt időnek. A képeken felvázolt híd minden kapcsolóeleme a modulált frekvenciával kapcsol. A megítélésem szerint ennek a hozadéka kevesebb mint a fent felvázolt topológiának. Éppen a fent felvázolt felépítésű végfokon munkálkodok most. A gond a topológiából és a kapcsolóelemek virtuális viszirányú diódájának maradék töltéséből adódik. No meg abból hogy induktivitáson áramot "elvágni" nem lehet, ha csak nem élünk együtt egy (elméletben) végtelen nagy feszültség tüskével. Előnyök közé tartozik az is, hogy nem szükséges a folytót két részre bontani, mivel a híd egyik fele audio frekvenciasávban kapcsolgat. Ráadásul az áram hullámosság is a fele egy normál módon modulált verzióhoz képest! "Nem jó Hi-Fi-re..." Ezzel nem értek egyet. Vannak problémái, de ezek úgy gondolom elnyomhatóak annyira hogy ne legyenek érzékelhetően számottevőek. Mindazon által éppen azért kezdtem el a 3 szintűvel foglalkozni, mert ez úton NAGYON komoly problémákra megoldást kaphatunk a sima AD-hez képest. A hozzászólás módosítva: Ápr 18, 2018
Az összesodrástól kicsit tartottam, mert nem tudom mekkora kapacitást visel el büntetlenül egy ilyen kivitel. De ha nem zavarodik meg tőle, akkor hajrá. Az alsó oldali fettel nincs is baj, de a felső az már nehezebb dió. Írtam is már, hogy tekercselési iránytól függően vagy gyorsítja, vagy lassítja a kapcsolást. Biztos van valamilyen semleges mód, de nem lenne egyszerű.
Péter említette, hogy a segédtápon belül a kapcsolójel pillanatnyi értéke nem csak pozitív lehet a source elektródhoz képest, hanem akár kissé negatívba hajló is. Én ezt úgy értelmeztem, hogy az lenne az ideális, ha mondjuk a középérték a fet nyitási küszöbe lenne. Ekkor ha növekszik a segédfesz, az mindkét irányban nőjön, de a középérték maradjon a fet nyitási küszöbe. Így a beállított holtidő nem mászkál el, nem nyit össze a két fet.
Ilyen kora reggel nehezen értelmezem. Lehet, hogy a BCA-n gondolkodtok?
Melyik fetmeghajtóra gondolsz? Olyan sok már itt a rajz meg a fotó, hogy nem tudom melyikre célzol. Néha már magam se tudom hogy mit írtam, aztán előfordul hogy mégegyszer leírom.
Olyan ez a pwm erősítő, hogy vagy nagyon alacsonyan tartjuk a veszteségeket, vagy jól szól, vagy hangos. A háromból kettőt lehet megvalósítani. A hozzászólás módosítva: Ápr 19, 2018
Ismerem ezt a Bruno féle leírást. Elméletben ez nagyon szép. Az "AD" modulációval nekem azt volt gondom, hogy nem sikerült rendesen összeszinkronizálni egymással a két félhidat. Persze ez nem az "AD" hiányossága, hanem a saját tudásbeli korlátaimé. Nem vagyok pwm szakértő, csak hobbi szinten foglalkozom vele.
Most, hogy írod, lehet éppen a a vezeték kapacitása süti ki a 47 nF-os puffereket.
Mindképpen az lenne ideális a fet meghajtása szempontjából ha +12, -5V-os Ugs-sel lenne vezérelve. Idő van, kedvünk van, még sok mindent ki lehet próbálni....
Idézet: „de egy légmagos cucc szükségszerűen össze-vissza szór mindent” Szerintem, ha torroid formára kerülne a tekercs, teljesen körbetekerve, akkor jelentősen kevesebbet szórna. Mondjuk igen nagy lenne a mérete (egyet csináltam régebben, üres 500g-os óncsévét megtekertem 1,5 mkh vezetékkel, amig a lyukába belefért (~35 menet), így lett 15uH. Mérete kb akkora, mint három teli szigszalag egymásra téve. Akkuregenerálóhoz csináltam hogy korlátozzam az árammeredekséget, kibírt 100A impulzusáramot is (1 imp/150ms), de rendesen melegedett hozzá. Plusz elég hangosan kattogott, persze semmi impregnálása nem volt. Az akkura menő egymás mellett lazán belógó drótok pedig cm-es kitéréssel taszigálták egymást...
Ez csak egy az aggályaim közül. A másik és talán még lényegesebb a számunkra a parazita kapacitás ami ugye erősen növekszik ebben az esetben, lévén nincs additív permeabilitása a magnak, csak a vákuumé. Szóval a tekercs egyértelműen rosszabb paraméterekkel rendelkezik, mert magasabb az ellenállása és magasabb a kapacitása is. Persze az ellenállás kompenzálható derekas huzallal, de a kapacitás még mindig probléma.
De alapvetően igazad van a (majdnem) zárt tér kialakítható lenne okos felépítéssel. Tothbela: Az Si8274-re gondoltam. Itt az ide vágó adatlap: Si8274 datasheetBCA @vteo: Talán Balanced Current Amplifier? Amennyiben erről van szó, akkor igen... De nem egészen! BCA A hozzászólás módosítva: Ápr 19, 2018
Igen a Balanced Current Amplifier rövidítettem BCA-ként.
Örülök, hogy visszatértél a PWM-es témába. Jó látni a munkásságodat.
Régebben összeszedtem egy-két szabadalmi leírást BCA témában.
Van egy-két készülék rajzom (Peavey, Crown) ha valakit érdekel átküldöm.
Tartozom még ezzel a három ábrával. Bejelöltem a domináns kapacitásokat, amik befolyásolják a kapcsolási sebességet. Bár a szimmetrikus meghajtás bonyolultabbnak tűnik, nem biztos hogy az. Sőt lehetséges, hogy a transzformátorokra menő ellenállást elég csak a másik kivezetésre tenni, kicsit emlékeztet az antenna szimmetrizáló BALUN trafókra. Abban a bratyóm volt otthon, kár hogy már nem tud segíteni.
Gondolkodtam a mezítlábas meghajtásról, ami annyit tesz, hogy nincsenek bikázó tranyók a szekunder és a gate között. Elég erős meghajtással nem is gond, de mégis. Nem egyszerű limitálni egy olyan szekundert, ami ampereket visz át sok száz kilohercen. Nem is a limitálás a gond, hanem a jel középértékének a csúsztatása olyan gyorsan, amit a bemenő hangfrekis jel diktál.
Egyre bonyolódik, és még ki is kellene sütni a segédtáp kondiját kikapcsolás után. De ahogy mondod, van minden.
Volt már szó egy másik fórumban ezekről a meghajtókról. Nagyon sok előnye van. Kérdés hogy mit szól hozzá a hang, ha kvantált lesz a bekapcsolási időtartam. Mivel egy bekapcsolás után csakis egész számú periódus után kapcsol ki a kimenet, a vivő frekvenciájának nagysága befolyásolhatja a felbontást. PA megoldásra tökéletes lehet, de szélessávú hifihez nem biztos. Bár kiátlagolódhat a kapcsolási idő torzítása.
Karesz párja (meg az enyém is) nagy kritikusok. Vagy a TV-t kapcsolják ki ha megszólal egy erősítő, vagy beszólnak hogy halkítsuk le, mert néznék a TV-t.
A mágneses erővonalak kiszórása valóban probléma, viszont nem mindegy, hogy mi zavar mit. Ha a szóródó mágnesek tér egy idegen áramkörbe jut, ott meg fog jelenni a két jel interferenciája. Ez egy zenei jelnél nem túl kedvező. Példaként említem, hogy csöves gitárerősítő bemeneti csövét mind a hálózati, mind a kimenő trafótól jó messze tettük korábban. Ha a hálózati 50 Hz rászór a bemenetre, akkor még -40dB szinten is zavaró a búgás. természetes, mert idegen jel került a hasznos jelbe. Viszont ha a kimenő trafó tere szór a bemenetre, akkor még -20dB sem zavaró, legfeljebb lesz valahol pici 1dB-től kisebb emelés vagy beesés, ugyanis ugyanaz a jel kerül visszacsatolásra, mint ami a bemenetre kerül. Amíg nem gerjed be, addig csak hangszín változást okoz.
Tehát nem fontos megszüntetni, elég olyan szintre csillapítani a kimeneti fojtóról visszaható mágneses teret, hogy az ne keljen önálló életre.
Szégyen, nem szégyen, de nem értem amit leírtál. Nyilván egy kapcsolóüzemű erősítőnél kvantált lesz a kapcsolás, mégpedig a vivő frekvenciájával megegyezően. De ez sajátja az összes általunk itt tárgyalt ketyerének, nem? Én hifire nem is mennék a kapcsolófrekivel 5-600 kHz alá semmiképp. Ennek nem csak a fenti dolog - és annak következményei - az oka, van még egy jó marékkal emellett. Az én párom egyelőre megtűri a megszállottságomat, de van még ideje szegénykémnek hasonló magaslatokba avanzsálnia.
Fojtó, terek, egyebek: Idézet: „Tehát nem fontos megszüntetni, elég olyan szintre csillapítani a kimeneti fojtóról visszaható mágneses teret, hogy az ne keljen önálló életre.” Nyilván megszűntetni nem fogjuk soha, de biztos-e az hogy ez így megállja a helyét? Míg egy sima analógnál valóban így van, de egy fázistolásos PWM-nél nem vagyok erről 100%-ban meggyőződve. A hozzászólás módosítva: Ápr 19, 2018
Ne haragudj némi helyesbítésért.
Nem a kapcsolás kvantált, hanem a feldolgozandó jel. Ráadásul, a PWM -ben nincs is kvantálás, az a PCM -ben van. A PWM, az ármeneti moduláció, analóg is, digitális is. Fázistolásos PWM, az nincs, az az impulzus fázis PPM, és az impulzus helyzet PDM moduláció sajátja. Amíg a PWM aluláteresztő szűrővel egyszerűen demodulálható (ezért szessük (sicc)), a fázistolásos modulációk fázisdetektorral. A hozzászólás módosítva: Ápr 19, 2018
Dehogy haragszom, sőtt, megköszönöm, ha bárki is rávilágít arra mikor marhaságot írok.
Mindazon által a kvantálást természetesen nem amplitúdó tekintetében értettem hanem időben. A jelünk változása (elméletileg) időben nem folytonos hanem ugrás szerű, így a kvantálás mint fogalom a megítélésem szerint megállná a helyét, de kérlek javíts ki ha tévedek. Persze ha egy clock jelet analógnak tekintünk akkor a fenti megfogalmazásom hibás. De úgy gondolom, amennyiben a jel két állapotú és időbeni változása elhanyagolható tartamú akkor időben kvantáltnak tekinthető. (Amplitudóban is, lévén két állapotú.) Az utolsó mondatodat még rágom egy kicsit... Szerk (mert még írtál hozzá): szóval az utolsó előtti mondatodat rágom még egy kicsit... A hozzászólás módosítva: Ápr 19, 2018
A kvantálás (szerintem) azt jelenti, hogy egy értékhez számot rendelünk. Legyen az bármilyen érték. A PWM esetében nincs semilyen szám rendelve ahhoz, hogy milyen széles, vagy "magas" az impulzus.
Én is úgy emlékszem, hogy ez a definíciója a kvantálásnak. Jobban mondva csak egy véges elemszámú halmaz elemeit veheti fel változóként. Legalább is én így emlékszem.
No... A magassága tekintetében van szám hozzá rendelve, ez már biztos. Úgy hívjuk tápfeszültség, vagy ha papíron létezik, akkor amplitúdómaximum. Pontosan ez az érték és a nulla tartozik hozzá, azaz ezt a két szélső értéket veheti fel. Ilyen formán kielégíti nem csak a kvantált definícióját, de még a digitálist is, már ha azt csak erre a dimenzióra vonatkoztatjuk. Természetesen időben nem elégíti ki, ezért nem digitális jel a PWM. Analóg jel - ha még jól emlékszem - az, az amit folytonos függvénnyel leírhatunk. Amennyiben a lépcsős függvények folytonosak (majd jön valami jó matekos és megmondja) akkor megkövetlek és tényleg helytelen az "időben kvantált" megfogalmazás. Mert ugye ahhoz hogy ezt a jelet le tudjuk írni ahhoz az kell. Fene régen hallgattam matekot. Megeszi az avas... Átrágtam! Időben tényleg nem kvantált... A hozzászólás módosítva: Ápr 19, 2018
Attól még nics kvantálás, hanem attól digitális. Kétértékű. Pont ezek miatt Az előbb felsorolt moduláció típusok, és még az eddig nem említett PAM is, az ún átmeneti modulációk, digitálisak is, meg analógok is. Mert magát az információt analóg módon tartalmazzák. Az információ komparálása (mintavétel) csak az egyik feltétele a kvantálásnak, a konkrét szám hozzárendelése a másik.
Felfogható úgy is, hogy az információt hordozó jel vivője az impulzus sorozat, (és nem szinusz) De ugyanúgy a vivő jel valamelyik tulajdonságát (amplitúdóját, fázisát, helyzetét, szélességét) módosítjuk analóg módon. Meg van ennek a matekja is, de így 50 év távlatából ne kérd számon. A hozzászólás módosítva: Ápr 19, 2018
No nekifutok még egyszer:
Digitális egy jel, ha időben és amplitúdóban is kvantált. Analóg egy jel, amennyiben időben folytonos lefutású, függetlenül attól hogy milyen értékeket vehet fel. A PWM nem digitális, mert a digitális jel definíciójának szerves része az időbeni diszkrétitás. (Már ha van ilyen szó... ) se a PAM, se a PPM, se a PDM, mert időben egyik sem egy adott véges elemszámú halmazból mazsolázik. Idézet: „Az információ komparálása (mintavétel) csak az egyik feltétele a kvantálásnak, a konkrét szám hozzárendelése a másik.” Szerintem ez a digitális jel definíciója és nem a kvantálásé. A hozzászólás módosítva: Ápr 19, 2018
Én nem a PWM erősítő kapcsolójelére, hanem a linkelt félhíd meghajtó belső rádiófrekis frekijére utaltam. Ez ugyanis valami 10-500 MHz frekit gerjeszt (nem találtam róla semmi utalást az adatlapon), ami vagy kapacitív, vagy mágneses csatolással hajtja meg a fetmeghajtót. Ha ez a freki állandó, akkor 100, 101, 1531, stb darab félhullám viszi át az információt. Tehát az impulzus hossza lépcsőzetes, mégpedig diszkrét hosszúak lehetnek. Erre írtam hogy kvantált. Egy önrezgő PWM kapcsolójele nem kvantált, mert akármekkora hosszú lehet. Végül is analóg. Nem lineáris üzemű, de analóg.
Fojtó: Ha a visszahatás akkora, hogy a komparátort már nem billenti vissza, akkor semmi baj. Mivel úgyis párszor tíz ns késés múlva jön a zavarjel, addigra már párszor 10 mV-ra változott a komparátor bemeneti differenciál jele. Ha ettől a feszültségtől nem tud nagyobbat gerjeszteni a fojtóból származó mágneses tér, semmi baj nem történik. Amire hatással lehet, az a modulációs mélység. Vagyis a visszaható zavar már a másik billenési ciklusba szól bele. De így sem érhető el 100%-os moduláció, így ez nem zavar. Kiegészítés: a linkelt félhíd meghajtó pontosan nem kvantálási, hanem késleltetési hibáról ír. Ott is van, hogy a be, illetve kikapcsolás egy valamekkora időablak mérettel változhat, attól függően hogy hol szeretnénk be, illetve kikapcsolni a kimenetet. Mindig egy egész hullám elejére kényszeríti a bekapcsolást, illetve egy egész hullám végére teszi a kikapcsolást. Az meg nem biztos hogy ott van ahol mi szeretnénk. A hozzászólás módosítva: Ápr 19, 2018
Ebben a formában igazad van teljesen! Valóban modulált az átvitel és amennyiben jól emlékszem mágnesen továbbítja. A kérdés az, hogy ha már úgy is kapcsolóüzemű eszközről beszélünk, aminek a holtideje minimum a n*10 ns tartományba esik, milyen jelentékeny egy 10+MHz-es (szerintem jóval több) - a legrosszabb esetben - teljes periódus elvesztése. Úgy gondolom ez apró bolha a kutyánk hátán.
Idézet: „Egy önrezgő PWM kapcsolójele nem kvantált, mert akármekkora hosszú lehet. Végül is analóg. Nem lineáris üzemű, de analóg.” Pont ezt írtam a hsz-od felett. Megkövetem pucukát, mert marhaságot írtam az elején. De csak az elején! A fojtó tekintetében is hajlok arra hogy ezt így egészben elfogadjam. Kérdés az, hogy ha a késleltetés elég alacsonyan marad akkor mennyiben ront(hat)ja a komparátor billenését, mert ugye annak ideje és meredeksége függeni fog a forszírozó jel nagyságától. De ez esetben is hajlok arra, hogy talán még kisebb bolha, mint a fentebb taglalt esetben. Azt meg tudom, hogy a modulációs mélység nem nagyon aggaszt. Valahogy mindig ide érkezünk meg mostanában. A hozzászólás módosítva: Ápr 19, 2018
|
Bejelentkezés
Hirdetés |