Bifilarne zavojnice s zračnom jezgrom za D-class pojačala

[harkonen]

Khadgar!! Samo te gledam

[aparatusonitus]

Jebes zvuk, bitno je da trosi cim manje (i da ga se po mogucnosti moze upakirat va smartphone )

Ovo ća ti ja nudim već je mobitelima i laptopima Imaš mail na yahoo.

[sstrsat]

A Sstrsate, možemo i preći na tranzistore,rade u a klasi i ima da troše,a i traju duže od cijevi.

Je, kad bi ti EU glavonje to dozvolili. Nima razbacivanja snage i gotovo

Zato pazi kako ces glasat na referendumu.

[aparatusonitus]

Gledam ovu zavojnicu, pa mi pogled padne na pletenicu za odlemljivanje na stolu, pa se pitam da li bi ona mogla koristiti za namotaje ako je izoliram nekako, ili pak svaka licna u pletenici mora biti izolirana da bi stvar funkcionirala?

[aparatusonitus]

Lutajući po TI white-papersima izbacilo je još par korisnih informacija:

"If the inductor were wrapped such that the current flow were
perpendicular to the plane of the circuit board, inductive coupling with current
loops would be greatly reduced. The inductor should also be shorter. The taller
inductor causes a longer the magnetic field path, which causes the EMI to be
higher further away from the inductor."

[ilimzn]

Ovako, par stvari o kojima treba voditi racuna kod ovih ampova:

1) integrirane verzije ICEpower-a rade na prilicno visokim frekvencijama, 400-500kHz. Ovo bi bilo atipicno visoko za diskretne verzije (gdje su frekvencije tipicno dvostruko manje) iako znam jednu tamo iz 1978. kod koje je 500kHz al da sad ne izricem imena
Izuzetno je bitno sve strujne petjle napraviti s cim manjom povrsinom, dakle put Vcc/GND - L - C - Vcc/GND treba biti cim kraci. U otom krugu se vrti sva HF komponenta, zadatak je filtera da je regenerira a iz kruga izlazi samo LF komponenta.

2) Zavojnice moraju obavezno biti motane multifilarno ili s VF pletenicom (Na malo se mzoe dobiti kod Buerklin electronic-a, jedna rola kosta oko 15 EUR ali je to dovoljno za pedesetak zavojnica!), ili zica mora biti cim deblja i kraca. Naime, skin efekt je ovdje prilican problem. Kraca zica se dobiva materijalom jezgre (*) s vecim permeabilitetom, jer je manje zavoja potrebno za isti induktivitet, no treba voditi racuna o maksimalnom broju amper-zavoja koju jezgra moze podnjeti, kao i radnoj frekvenciji.

3) (*) U pravilu su zavojnice u ovakvim pojacalima izvedene s jezgrom (ferit ili srodni materijal). Linearnost induktiviteta je vrlo bitna jer u protivnom dolazi do modulacije karakterisike filtera s amplitudom signala. Jezgar je tu izkljucivo radi CE zahtjeva za smanjenjem EMI (RFI je manji problem i rijesava se kratkim petljama i zatvaranjem u metalnu kutiju), no da bi jezgra bila linearna, potrebna je ili toroidna izvedba s tzv. rijetkim sinterom (citaj: distribuirani zracni raspor) ili jezgra s velikim zracnim rasporom, kao npr. loncasta ili jezgra s presjekom u obliku slova H. Rasipno polje je iskljucivo ovisno o dimenzijama jezgre, tj. velicini i lokazji raspora. Alternativa je zracna zavojnica, Gorespomenuto pojacalo iz 1978. ima zracne zavojnice (i filter 4. reda!) koje su orijentirane pod pravim kutem, a nalaze se u posebno pregradjenom odjeljku kucista od lijevanog aluminija. Moguce je i izvesti oklapanje feromagnetskim materijalom pod uvjetom da je izmedju zavojnica i njega dovoljno razmaka da je uticaj na linearnost zavojnice malen. Jos jedna varijanta je oklapanje vodljivim oklopom, koji za rasipno polje predstavlja kratak spoj.

4) Bifilarno/common mode namatanje u pravilu nije moguce. Konceptualno su dvije zavojnice kako je prikazano na slici, spojene u seriju. Teoretski je cak moguce zamijeniti ih jednim stupnjem LC filtracije, problem je sto je onda jedan kraj trosila direktno spojen na VF komutirani izlaz pojacala, sto znaci da svaka duljina zice od tuda do trosila predstavlja antenu. Isto tako, opet teoretski kondenzatori u paraleli s trosilom se mogu zamijeniti jednim kondenzatorom. No, u praksi, izlazni stupnjevi nisu idealno komplementarni, pa bi se jedan dio nefiltriranog VF-a pojavio kao napon superponiran na trosilo u odnosu na masu ili uzemljenje, dakle, opet antena. Ono sto se moze uciniti je oklopiti obje zavojnice u zajednicku kutiju, pri tome ih orijetirati bilo fizicki bilo smjerom namatanja tako da se rasipna polja djelomicni ponistavaju. Naime, kako se udaljenost od zavojnica povecava, to je odnos udaljenosti od zavojnice A i B sve blize jedinici, pa se i rasipna polja sve bolje ponistavaju. No, blizu zavojnicama to nije slucaj, cak postoji i djelomicna interakcija, radi koje je efektivni induktivitet zavojnice malo smanjen, sto se lako kompenzira s kojim namotajem vise. Orijentacija zracnih zavojnica je idealno takva da su im osi paralelne ali ne i zajednicke, tako je interakcija minimalna, ali je i zauzeti oklopljeni volumen maksimalan. Dodatni je problem odnos visine i promjera zavojnice, pri cemu veci promjer daje veci induktivitet za manju duljinu zice, ali stot ako i vece rasipno polje. U svakom slucaju za ovakvo ponistavanje je jedna doza interakcije apsolutno potrebna pa tako postavljanje zavojnica s osima pod pravim kutem treba izbjegavati, a opet, previse interakcije nije pozeljno, pa isto tako treba izbjegavati i postavljanje zavojnica u istu os. Na kraju, postoji jos jedno rijesenje - zracna toroidna zavojnica. U praksi se izvodi kao klasicni toroid na nosacu od izolatora. Mana je ovog pristupa sto su zavojnice prilicno velike, jer se minimalno rasipno polje postize za veliki promjer torusa a mali promjer zavoja, pri cemu ovo zadnje automatski smanjuje induktivitet za datu duljinu zice, tj. za dati induktivitet produzuje zicu, sto radi gubitaka nije pozeljno. S druge strane, u sredini torusa (u rupi) je rasipno polje najslabije, pa je moguce prostor iskoristiti za druge komponente filtera ili filterske kondenzatore na napajanjima.

5) Kondenzatori u flilteru su cak kriticniji od zavojnice!!! Apsolutno moraju biti neinduktivni i low ESR, te visokostrujni. Drugim rijecima, metalizirani dielektrik tu nema sto traziti, vec multilayer elektroda/dielektrik ili klasicna izvedba s dielektrikom i metalnom folijom. Keramika NI U KOME SLUCAJU osim mozda kao bypass reda stotina pF. Ovakvi kondenzatori su se mogli naci u horizontalnim izlaznim stupnjevima pro CRT monitora, cesto imaju dvostruke izvode radi minimiziranja induktiviteta vodova.

6) Oprez kod koristenja diferencijalnih class D izlaza kao dva puta SE (npr L i R kanal) - klasa D efikasno regenerira jalovu komponentu energije koja je poslana trosilu, sto znaci da ce induktivno trosilo bez problema vracati back-emf u napajanje pojacala, sto znaci da ce napon na napajanju rasti! Ovo se inace rijesava diferencijalnim nacinom rada, ili balanserom napajanja, sto je takodjer forma pojacala u klasi D. Radi ove pojave pojacala u klasi D najbolje rade s stabiliziranim napajanjima, a nerijetko se radi efikasnosti ona izvode kao switcheri, i to s punom simetrijom - dakle, opet forma pojacala u klasi D.
Jeftilen alternativa djelomicno ponistava pumpanje napajanja back-EMF-om tako da se na stereo pojacalu s zajednickim napajanjem jedan kanal izvede kao invertirajuci, pa se faza korigira naopakim spajanjem zvucnika. Buduci da je najvise jalove energije kod zvucnika prisutno blizu rezonancije sto je za vecinu konstrukcija u dubokom basu, a istovremeno je u samom signalu najveci dio energije prisutan bas na tim frekvencijama, i to cesto s gotovo monofonskom razdiobom medju kanalima, ovakvo spajanje za te frekvencije simulira diferencijalan rad i znacajno smanjuje problem s pumpanjem napajanja.

Sve u svemu, komponente za blokadu napajanja i izlazni filter najcesce kostaju vise od sve ostale elektronike kod ovakvim ampova...

[aparatusonitus]

Nakon invazije serije kvarova po stanu (zadnji je rasprsnuće prednjeg stakla na pećnici prilikom grijanja nastavljamo...

1) integrirane verzije ICEpower-a rade na prilicno visokim frekvencijama, 400-500kHz. Ovo bi bilo atipicno visoko za diskretne verzije (gdje su frekvencije tipicno dvostruko manje) iako znam jednu tamo iz 1978. kod koje je 500kHz al da sad ne izricem imena

I meni je palo napamet prije pokretanja teme da zavirim u Sony TAN88 servisni manual...reference radi

Izuzetno je bitno sve strujne petjle napraviti s cim manjom povrsinom, dakle put Vcc/GND - L - C - Vcc/GND treba biti cim kraci. U otom krugu se vrti sva HF komponenta, zadatak je filtera da je regenerira a iz kruga izlazi samo LF komponenta.

Ok, smanjujemo površinu koju koju definira trenutna promjena di/dt (E polje)...ali što je s površinom koju zatvara trenutna promjena dv/dt (magnetsko H polje)?

Zavojnice moraju obavezno biti motane multifilarno ili s VF pletenicom (Na malo se mzoe dobiti kod Buerklin electronic-a, jedna rola kosta oko 15 EUR ali je to dovoljno za pedesetak zavojnica!), ili zica mora biti cim deblja i kraca. Naime, skin efekt je ovdje prilican problem. Kraca zica se dobiva materijalom jezgre (*) s vecim permeabilitetom, jer je manje zavoja potrebno za isti induktivitet, no treba voditi racuna o maksimalnom broju amper-zavoja koju jezgra moze podnjeti, kao i radnoj frekvenciji.

Možeš staviti link na VF pletenice kod Buerklina...nisam siguran da je ono što sam pronašao odgovarajuće.

Dodatni je problem odnos visine i promjera zavojnice, pri cemu veci promjer daje veci induktivitet za manju duljinu zice, ali isto tako i vece rasipno polje. U svakom slucaju za ovakvo ponistavanje je jedna doza interakcije apsolutno potrebna pa tako postavljanje zavojnica s osima pod pravim kutem treba izbjegavati, a opet, previse interakcije nije pozeljno, pa isto tako treba izbjegavati i postavljanje zavojnica u istu os. Na kraju, postoji jos jedno rijesenje - zracna toroidna zavojnica. U praksi se izvodi kao klasicni toroid na nosacu od izolatora. Mana je ovog pristupa sto su zavojnice prilicno velike, jer se minimalno rasipno polje postize za veliki promjer torusa a mali promjer zavoja, pri cemu ovo zadnje automatski smanjuje induktivitet za datu duljinu zice, tj. za dati induktivitet produzuje zicu, sto radi gubitaka nije pozeljno. S druge strane, u sredini torusa (u rupi) je rasipno polje najslabije, pa je moguce prostor iskoristiti za druge komponente filtera ili filterske kondenzatore na napajanjima.

Kako si pretpostavljam eksperimentirao s toroidima za napajanje, pretpostavljam da se ista ili slična iskustva mogu odnositi i na zračne toroidne zavojnice, pa se pitam da li bi se nekako mogao definirati, makar za konkretno ICEpower pojačalo, "sretan" odnos visine i promjera zavojnice?

Da li bi bilo oportuno izraditi toruse zavojnica od nekih industrijskih pastika dostupnih u Strojoprometa...trenutni katalog nudi sljedeće:

- poliamid 6 promjera 6-300 mm
- polipropilen promjera 10-180 mm
- poliacetal promjera 8-180 mm
- teflon promjera 8-130 mm
- polietilen promjera 8-180 mm

Kondenzatori u flilteru su cak kriticniji od zavojnice!!! Apsolutno moraju biti neinduktivni i low ESR, te visokostrujni. Drugim rijecima, metalizirani dielektrik tu nema sto traziti, vec multilayer elektroda/dielektrik ili klasicna izvedba s dielektrikom i metalnom folijom. Keramika NI U KOME SLUCAJU osim mozda kao bypass reda stotina pF. Ovakvi kondenzatori su se mogli naci u horizontalnim izlaznim stupnjevima pro CRT monitora, cesto imaju dvostruke izvode radi minimiziranja induktiviteta vodova.

Vrlo korisna informacija...koju naravno nigdje ne možeš pročitati

Oprez kod koristenja diferencijalnih class D izlaza kao dva puta SE (npr L i R kanal) - klasa D efikasno regenerira jalovu komponentu energije koja je poslana trosilu, sto znaci da ce induktivno trosilo bez problema vracati back-emf u napajanje pojacala, sto znaci da ce napon na napajanju rasti! Ovo se inace rijesava diferencijalnim nacinom rada, ili balanserom napajanja, sto je takodjer forma pojacala u klasi D. Radi ove pojave pojacala u klasi D najbolje rade s stabiliziranim napajanjima, a nerijetko se radi efikasnosti ona izvode kao switcheri, i to s punom simetrijom - dakle, opet forma pojacala u klasi D.
Jeftilen alternativa djelomicno ponistava pumpanje napajanja back-EMF-om tako da se na stereo pojacalu s zajednickim napajanjem jedan kanal izvede kao invertirajuci, pa se faza korigira naopakim spajanjem zvucnika. Buduci da je najvise jalove energije kod zvucnika prisutno blizu rezonancije sto je za vecinu konstrukcija u dubokom basu, a istovremeno je u samom signalu najveci dio energije prisutan bas na tim frekvencijama, i to cesto s gotovo monofonskom razdiobom medju kanalima, ovakvo spajanje za te frekvencije simulira diferencijalan rad i znacajno smanjuje problem s pumpanjem napajanja.

Ovu jeftilen varijantu su izveli u ICEpower modulu kad je spojen u mostu (btw zato i jesam naručio 10 kom. , nek se djeca igraju kako treba )...dakle ne bi trebali očekivati velike probleme s pumpanjem napajanja?

[ilimzn]

1) integrirane verzije ICEpower-a rade na prilicno visokim frekvencijama, 400-500kHz. Ovo bi bilo atipicno visoko za diskretne verzije (gdje su frekvencije tipicno dvostruko manje) iako znam jednu tamo iz 1978. kod koje je 500kHz al da sad ne izricem imena

I meni je palo napamet prije pokretanja teme da zavirim u Sony TAN88 servisni manual...reference radi

My bad - filter je ni manje ni vise nego 6. reda, LCLCLC. Na zalost vrijednosti zavojnica nisu date, ako bas moram mogao bi izmjeriti na mojoj rezervi. Kondenzatori su redom prema izlazu 0.32uF, 0.1uf i 47nF.

Izuzetno je bitno sve strujne petjle napraviti s cim manjom povrsinom, dakle put Vcc/GND - L - C - Vcc/GND treba biti cim kraci. U otom krugu se vrti sva HF komponenta, zadatak je filtera da je regenerira a iz kruga izlazi samo LF komponenta.

Ok, smanjujemo površinu koju koju definira trenutna promjena di/dt (E polje)...ali što je s površinom koju zatvara trenutna promjena dv/dt (magnetsko H polje)?
[/quote]

Hehe mislis obrnuto
Isti problem, poanta je lokalizirati sve na petlju puno manu od valne duljine, kako sve skupa nebi bilo antena. Zanimljivo je da je u N88 zapravo ta petlja dosta duga ali je povrsina smanjena priblizavanjem vodova. Danas su dvostrane stampe normalna stvar, bilo bi to puno jednostavnije izvesti.

Zavojnice moraju obavezno biti motane multifilarno ili s VF pletenicom (Na malo se mzoe dobiti kod Buerklin electronic-a, jedna rola kosta oko 15 EUR ali je to dovoljno za pedesetak zavojnica!), ili zica mora biti cim deblja i kraca. Naime, skin efekt je ovdje prilican problem. Kraca zica se dobiva materijalom jezgre (*) s vecim permeabilitetom, jer je manje zavoja potrebno za isti induktivitet, no treba voditi racuna o maksimalnom broju amper-zavoja koju jezgra moze podnjeti, kao i radnoj frekvenciji.

Možeš staviti link na VF pletenice kod Buerklina...nisam siguran da je ono što sam pronašao odgovarajuće.
[/quote]

Kodovi 89F180, 181, 182, 183, 184 - 0.1mm lakom izolirane zice u pletenici od 15, 30, 60, 90 i 120 paralelnih zica.

Kako si pretpostavljam eksperimentirao s toroidima za napajanje, pretpostavljam da se ista ili slična iskustva mogu odnositi i na zračne toroidne zavojnice, pa se pitam da li bi se nekako mogao definirati, makar za konkretno ICEpower pojačalo, "sretan" odnos visine i promjera zavojnice?
Da li bi bilo oportuno izraditi toruse zavojnica od nekih industrijskih pastika dostupnih u Strojoprometa...trenutni katalog nudi sljedeće:
- poliamid 6 promjera 6-300 mm
- polipropilen promjera 10-180 mm
- poliacetal promjera 8-180 mm
- teflon promjera 8-130 mm
- polietilen promjera 8-180 mm

Kod toroida s klasicnom zeljeznom jezgrom nema idealnog odnosa osim po pitanju minimuma duljine zice u odnosu na broj zavoja, a to je u nedostatku kruznog presjeka, kvadratni. Krug ima najmanji opseg za datu povrsinu.
Sto se tice zracnih zavojnica torusnog oblika, moram priznati da sam zadnji puta nesto s time radio ima valjda 15 godina, radilo se o prilagodbi antene u vojnoj radio stanici, tamo je slican problem mnostva zavojnica u malom prostoru. Materijal jezgre nije od neke vaznosti osim radi temperature zavojnice koju mora izdrzati. Prakticki svi ovi materijali pokazuju permeabilnost zraka.
PRoblematika rasipnog polja kod toroidnih jezgri se svodi na to koliko su gusto pakirani susjedni zavoji po unutrasnjem u odnosu na vanjski promjer - naravno, pretpostavlja se da su po unutrasnjem promjeru zica do zice. Kako je vanjski promjer veci, stvara se razmak, koji omogucava da dio polja 'bjezi' van, pogotovo sto je bakar blagi dijamagnetik. Problem se moze smanjiti tako da se biraju promjeri s racionalnim odnosom, npr 1:2 - tako su po unutrasnjem promjeru zice rasporedjene jedna do druge po susjednim namotima, a po vanjskom s razmakom od jedne debljine zice, sto omogucava da se ti razmaci popune slijedecim slojem u potpunosti. S odnosom promjera 2:3 dva zavoja po unutrasnjem promjeru zauzimaju mjesta za 3 zavoja po vanjskom, sto je opet moguce popuniti slijedecim slojem ali sa svakim trecim namotom, itd. S odnosom 1:3 treba 3 sloja za punu popunu ali je pitanje mogu li se sve zice 3 sloja ugurati kroz otvor, jer svaki ga sloj smanjuje u promjeru za jednu debljinu zice, itd. Siguran sam da negdje na netu postoji izracun, trebalo bi malo poeksperimentirati s time.

Kondenzatori u flilteru su cak kriticniji od zavojnice!!! Apsolutno moraju biti neinduktivni i low ESR, te visokostrujni. Drugim rijecima, metalizirani dielektrik tu nema sto traziti, vec multilayer elektroda/dielektrik ili klasicna izvedba s dielektrikom i metalnom folijom. Keramika NI U KOME SLUCAJU osim mozda kao bypass reda stotina pF. Ovakvi kondenzatori su se mogli naci u horizontalnim izlaznim stupnjevima pro CRT monitora, cesto imaju dvostruke izvode radi minimiziranja induktiviteta vodova.

Vrlo korisna informacija...koju naravno nigdje ne možeš pročitati

Treba voditi racuna da se na kondenzatorima pojavljuje puna AC komponenta izlaznog signala, sto su deseci volti i nelinearnost kapaciteta s naponom nije za zanemariti. S druge strane, keramike ce sasvim dobro raditi u bypass-u napajanja.

Ovu jeftilen varijantu su izveli u ICEpower modulu kad je spojen u mostu (btw zato i jesam naručio 10 kom. , nek se djeca igraju kako treba )...dakle ne bi trebali očekivati velike probleme s pumpanjem napajanja?

Ne bi trebalo biti, na taj se nacin jalova energija zatvara kroz trosilo, tj. za nju je unutrasnja impedancija pojacala jednaka impedanciji filtera gledano s izlaza, za kratko spojen ulaz u filter.

[aparatusonitus]

My bad - filter je ni manje ni vise nego 6. reda, LCLCLC. Na zalost vrijednosti zavojnica nisu date, ako bas moram mogao bi izmjeriti na mojoj rezervi. Kondenzatori su redom prema izlazu 0.32uF, 0.1uf i 47nF.

Isti problem, poanta je lokalizirati sve na petlju puno manu od valne duljine, kako sve skupa nebi bilo antena. Zanimljivo je da je u N88 zapravo ta petlja dosta duga ali je povrsina smanjena priblizavanjem vodova. Danas su dvostrane stampe normalna stvar, bilo bi to puno jednostavnije izvesti.

Osim puno veće strmine filtera, jedini razlog za 6. red bi bio, po mom skromnom mišljenju, sposobnost atenuacije prodiranje harmonika (i derivacija) noseće frekvencije u audio područje? Ako se dobro sjećam oscilograma iz revija, to poprilično gadno izgleda u odnosu na klasu A/B. E sad kako me uopće nije briga kojeg reda će biti izlazni filter, jer mi je sasvim svejedno radio 4 ili 12 zavojnica za stereo pojačalo, ono što me u slučaju 6. reda zabrinjava je širenje petlje podložne EMI i to uvelike. E sad ćeš ti reći, pametnom organizacijom takvog filtera na pločici uz obavezni ground plane to se da napraviti...a što ako ja nisam dovoljno pametan ?

Hehe mislis obrnuto

Ma, sve mi je obrnuto ovih dana...

Problematika rasipnog polja kod toroidnih jezgri se svodi na to koliko su gusto pakirani susjedni zavoji po unutrasnjem u odnosu na vanjski promjer - naravno, pretpostavlja se da su po unutrasnjem promjeru zica do zice. Kako je vanjski promjer veci, stvara se razmak, koji omogucava da dio polja 'bjezi' van, pogotovo sto je bakar blagi dijamagnetik. Problem se moze smanjiti tako da se biraju promjeri s racionalnim odnosom, npr 1:2 - tako su po unutrasnjem promjeru zice rasporedjene jedna do druge po susjednim namotima, a po vanjskom s razmakom od jedne debljine zice, sto omogucava da se ti razmaci popune slijedecim slojem u potpunosti. S odnosom promjera 2:3 dva zavoja po unutrasnjem promjeru zauzimaju mjesta za 3 zavoja po vanjskom, sto je opet moguce popuniti slijedecim slojem ali sa svakim trecim namotom, itd. S odnosom 1:3 treba 3 sloja za punu popunu ali je pitanje mogu li se sve zice 3 sloja ugurati kroz otvor, jer svaki ga sloj smanjuje u promjeru za jednu debljinu zice, itd. Siguran sam da negdje na netu postoji izracun, trebalo bi malo poeksperimentirati s time.

Iz gore navedenog da se nekako naslutiti da je oportuno raditi s odnosom 1:3, ali nisi naveo zašto? Osim toga, da li bi mogli izvuči neku korist ako presjek toroida ne bude krug, već elipsa?

P.S. Umalo zaboravih, da li je bolje odabrati onu licnu iz Buerklin-a koja je većeg presjeka, odnosno CLI200/120? Pitam to jer bi vjerojatno trebao prvo naručiti licnu, i izmjeriti joj (pravi) promjer, jer u datasheetu daju samo efektivni presjek žice od 0,943 mm^2 (valjda samo Cu bez izolacije, ako sam ja to dobro protumačio), a sve to stoga da bi mogao odabrati promjere tijela toroida.

[sstrsat]

Ivo, kad su ti vec filteri u djiru, hiti malo oko na ovu interaktivnu stranicu. Jako je korisna, plota i amplitudne i fazne odzive, omogucava transformaciju ulazne / zakljucne impendancije.......

http://www-users.cs.york.ac.uk/~fisher/lcfilter/