Purifi Class D eindtrap met Class A aansturing

[Pjotr]

Daar heb je wel een punt Walt. Putzeys koopt zijn spoeltjes vast niet bij Kemp Elektroniks...

[Walt]

In de purifi versterker zit een spoel met een beter kern materiaal begreep ik.

Gr. Walter

[Walt]

Hier iemand die de hypex spoelen heeft vervangen door Mundorf, een forse verbetering blijkbaar:

https://www.diyaudio.com/forums/class-d ... ps-55.html

[Walt]

Zeer intressante tweaks:

http://tweakaudio.com/EVS-2/Purifi_amp_mods.html

http://tweakaudio.com/EVS-2/Ruminations_on_Class_D.html

Ook hier uitleg over het toepassen van een luchtspoel ipv ferrietkern. Voor een speaker zet je die ook liever niet op het midhoog, waarom dan wel in de output van de versterker, klinkt logisch zou ik zeggen.

Gr. Walter

[motoindo]

een forse verbetering blijkbaar

Niet zo eentje hoop ik :

Kan mij zo voorstellen dat je dan qua emi een leuke zender gemaakt hebt, no shielding etc.

Naast sonics is een juiste LC ook belangrijk vanuit thermisch oogpunt - de idle verliezen kunnen nogal oplopen bij verkeerd gekozen waarden met als gevolg dat de inductie sneller daalt dan gewenscht met allerlei rottigheid tot gevolg. Een hoop ali spul wordt daardoor ook een stuk heter in idle dan nodig is, vooral de 3116 pbtl bordjes van een paar euro hebben daar nogal eens last van.

[motoindo]

Voor een speaker zet je die ook liever niet op het midhoog, waarom dan wel in de output van de versterker, klinkt logisch zou ik zeggen.

In een LC filter zit hoogstens 33uH, das flink minder dan gebruikelijke in een passief midhoog filter waar al snel sprake is van mH ? Overigens wel mooie buffers op die Purify - van een heel andere orde als wat ik op de fusion ncore voorbij zag komen.

[Walt]

Kleiner is gunstiger toch, dan kun je juist ook een luchtspoel toepassen zonder dat deze enorme afmetingen heeft. Bijv. Jantzen en Mundorf kunnen wel custom waarden leveren.

[Wieger61]

Een classe A voortrap gaat iig in tegen Putzeys inzet van maximale terugkoppeling, begrijp ik.

[OWC]

Hier iemand die de hypex spoelen heeft vervangen door Mundorf, een forse verbetering blijkbaar:

https://www.diyaudio.com/forums/class-d ... ps-55.html

Dit is dan weer een beetje het lukraak onderdelen vervangen.

Er zijn namelijk een hoop meer kwaliteiten die een spoel moet hebben in een Class-D versterker.
Het is absoluut NIET vergelijkbaar met een spoel voor een luidspreker filter.
Zo wil je toch echt wel een spoel hebben die shielded is, omdat je anders echt een hoop rotzooi uitstraalt (EMI).
En kom je trouwens uberhaubt niet door een CE/UL keuring.

33uH voor grotere vermogens (500-3000W) is dan bv ook bijna niet te doen, iedereen gebruikt 10-15uH.
Hierdoor krijg je alleen wel minder mooie afloop met de condensatoren en krijg je vrijwel altijd een klein piekje rond de 50-200kHz. Zeker ZONDER belasting = hetzelfde als oplopende impedantie van spreekspoel van luidspreker.
(met UCD/Ncore is dit veel minder een issue trouwens).
Een luchtspoel is dan ook bij zelfs al kleine vermogens niet meer te doen en komt sowieso niet door een EMI keuring.
Domme keuze om een versterker dus te tweaken met een luchtspoel, dat doet meer kwaad dan goed.
Zelfs ringkernen hebben hier al moeite mee.

Er is niet bijzonders aan een spoelen om eerlijk te zijn en je zit gewoon vast aan bepaalde fysica en mechanica wetten.
Wil je een betere spoel, moet je er gewoon een nemen die groter en in het gedeelte blijft zitten waar hij nog(meer) lineair is.
Maarja, dat moet ook nog wel op een print passen.

Om toch maar dit even wat verder uit te leggen, hier een plaatje van de stroom vs inductie van een CoilCraft VER2923 spoel

Je ziet dat de inductie constant is tot een bepaald punt waar de inductie volledig inzakt.
Dit is het punt waar de spoel in verzadiging gaat.
Bij sommige spoelen en/of waardes is deze lijn iets minder recht, je kunt dit al een heel klein beetje zien bij de 10uH waarde.
Dit heeft simpelweg te maken met de hoeveelheid ferriet vs het aantal wikkelingen.

De (verzadigings)knik die je hier ziet, wordt ook wel Isat genoemd, dus saturation stroom, daarnaast is er ook nog een Irms waarde. De verzadigingsstroom is namelijk ook afhankelijk van temperatuur.
Hoe warmer de spoel wordt, hoe eerder deze gaat verzadigen.
Helaas lever CoilCraft deze grafiek niet, maar Sumida doet dat bv wel, zie hier;

Rood = 20C Groen=100C
Sumida geeft ook heel mooi weer hoe bepaalde variaties anders presteren, afhankelijk wat de gebruiker belangrijk vindt, zie pdf in bijlage als voorbeeld.

Nou waar en hoe gaan die meeste ontwikkelaars de mist in?
Zoals je al kunt zien, zijn een aantal begrippen in relatie tot stroom nogal verwarrend.
Dit komt doordat deze spoelen vooral worden ontwikkeld voor voedingen (idd buck converters ed), DC stromen dus.
Een sinus is echter geen DC stroom.
Wanner je een sinus dus compleet onvervormd door een spoel wilt laten gaan, moet je niet letten op de RMS waarde van de sinus, maar juist de PIEK waarde.
Dit kun je denkbeeldig doen in de bovenste plaatje.
Wanner je namelijk enkel let op de RMS waarde, zal de piek (van de sinus) door de verzadigingsknik gaan.

Met gebrugde versterkers is dit nog wat lastiger omdat de stromen een stuk hoger zijn, maar mensen enkel kijken of een spoel bv goed is voor "100W" (om maar even een voorbeeld te noemen).
Enkel de maximale stroom is relevant voor een spoel.

Dus even anders gezegd, veel ontwikkelaars zien een spoel die gespec'd is voor bv 10A, denken ik heb 400W nodig = 10^2 *4ohm = 400W dus dit is een goede spoel.
Terwijl je eigenlijk maar (10*0.707)^2 *4 = 200W onvervormd kunt leveren (is ongeveer 1% THD, grof geschat).
Dit is al helemaal een probleem bij veel Chinese bordjes.

Ach misschien geeft een “foute” spoel juist een fijn geluid. Groot deel van het “buizen” geluid wat sommige mensen fijn vinden komt met name door de trafo heb ik me laten vertellen. De trafo tussen de buizen en de luidspreker gaat in verzadiging en heeft hysteresis wat dan voor de warme sound zorgt. Beetje vergelijkbaar met de vette sound die men vroeger maakte in de postproductie door de mastertape expres te oversturen. De verzadiging van de magneet deeltjes Zorgde dan voor het geleidelijk aftoppen van de pieken.

Ik heb in een lezing bij de AES door Bruno begrepen dat een foute spoel desastreus is voor een fijn geluid in de UcD technologie waar de spoel onderdeel is van de tegenkoppellus.

In deze context vind ik Bruno's uitspraken dan een beetje apart.
Een van de voordelen van een UCD/Ncore, is dat de spoel in de feedback lus wordt opgenomen.
Hierdoor cancel je dus bepaalde niet-lineariteiten en wordt het uitgangssignaal een stuk minder afhankelijk van de keuze van de spoel.
Het woord "desastreus" vind ik dan ook wat overdreven.
Uiteraard zal ook met een feedback loop een betere spoel, beter presteren.
Post-feedback filteren is wat dat betreft niet echt veel anders dan pre-feedback.

Historisch gezien sowieso wel interessant reactie van Bruno, het hele idee was juist om een meer economische versterker te maken doordat je juist minder afhankelijk bent van dure componenten om dezelfde performance te krijgen.
Maar goed dat kun je uiteindelijk ook vertalen in betere prestaties met gelijkwaardige componenten I guess.

[OWC]

Een classe A voortrap gaat iig in tegen Putzeys inzet van maximale terugkoppeling, begrijp ik.

Nou, het vreemde hier is vooral dat deze voortrap helemaal niet in die lus zit.
Tenzij je een soort nested/composite oplossing gaat toepassen.
Dat is echter niks nieuws (verre van zelfs)

[Walt]

Bedankt voor de uitgebreide toelichting, echt iets voor de audiofiel dus om eigenwijs er toch een Mundorf aircoil in te zetten!

Alles voor betere klank toch?

[jeroen_d]

desastreus is op zich overdreven, maar niet in de context van Bruno die extreem lage vervorming nastreeft. En hij kon naar zijn idee dat fenomeen niet anders te lijf dan nog meer tegenkoppeling toe te passen. Hij accepteert de beperkingen van een spoel die nu eenmaal niet perfect kan zijn ook na zorgvuldige selectie, zoals jij terecht aangeeft. Die tweak met luchtspoelen zijn leuk voor de doe-het-zelver, maar onverkoopbaar en niet CE conform.

[Walt]

Deze gebruiken Hypex / Purifi:

https://www.globalsources.com/si/AS/Mid ... 484353.htm

Voor dat geld mag je ook geen wonderen verwachten lijkt me dan

[OWC]

desastreus is op zich overdreven, maar niet in de context van Bruno die extreem lage vervorming nastreeft. En hij kon naar zijn idee dat fenomeen niet anders te lijf dan nog meer tegenkoppeling toe te passen. Hij accepteert de beperkingen van een spoel die nu eenmaal niet perfect kan zijn ook na zorgvuldige selectie, zoals jij terecht aangeeft. Die tweak met luchtspoelen zijn leuk voor de doe-het-zelver, maar onverkoopbaar en niet CE conform.

Niet eens leuk voor doe-het-zelvers, daarmee introduceer je letterlijk meer ruis in je schakeling.
Plus niet meer werkende FM zenders en misschien zelfs boze buren.

Sja, lijkt me toch niet zo moeilijk, als je bv geen absolute beperkingen hebt in PCB real estate;
https://www.coilcraft.com/en-us/product ... r/agp4233/
Gebruik die tot 200-300W @ 4ohm en je zit prima.
De enige manier die ik zie, is alles over te hevelen naar een FPGA/ASIC.
Met een juist budget kun je dan helemaal los met de juiste trucs, hij moet eens gaan praten met Axign in Enschede.
Waarschijnlijk te ver van zijn bed-show.

Uiteindelijk zit het een beetje in het aard van het beestje.
Magnetics zijn nu eenmaal niet heel erg linear, vandaar dat we liever overal condensatoren gebruiken in actieve equivalenten.

Maar goed, het begon allemaal met een fet voortrapje......

[Walt]

Wat ik begrijp speelt de hysterese ook een rol bij geringe vermogens...

[OWC]

Wat ik begrijp speelt de hysterese ook een rol bij geringe vermogens...

In feite is dat de inductie vs stroom grafiek.
Een deel is ook wel afhankelijk van het type materiaal.

Die saturation curve is alleen veruit het belangrijkste,
Texas Instruments heeft ergens een heel artikel over waar ze een hele zooi spoelen hebben getest.
Ik kan even kijken of ik het nog kan vinden, is alweer tijdje geleden.

[OWC]

Bedankt voor de uitgebreide toelichting, echt iets voor de audiofiel dus om eigenwijs er toch een Mundorf aircoil in te zetten!

Alles voor betere klank toch?

Trouwens, upgraden van spoelen van bv goedkope bordjes is geen gek idee.
Mits je natuurlijk wel de juiste spoeltjes neemt.

Wat dat betreft is en een beetje jammer.
Veel ontwerpen hebben best wel wat potentie.
Daarmee bedoel ik natuurlijk niet best mogelijke performance, maar gewoon een hedendaagse use case.
Helaas door slecht board-design (technisch, thermisch en mechanisch) en slechte keuze in componenten (betere zijn echt niet eens zoveel duurder), krijgen heel veel versterker chips een slechte naam.

[OWC]

Dit is nog niet helemaal waar ik naar op zoek was, ze hebben nog een ander artikeltje met nog meer spoelen, maar het geeft je wel een goed beeld denk ik.

Vooral dit plaatje is belangrijk;

[Walt]

Het bereik rond de 1 watt zal je normaal zitten met huiskamer toepassing, dan is ook de spoel het probleem stelt deze grafiek. Als diy oplossing is een aircoil zo gek niet dan...

[OWC]

Het bereik rond de 1 watt zal je normaal zitten met huiskamer toepassing, dan is ook de spoel het probleem stelt deze grafiek. Als diy oplossing is een aircoil zo gek niet dan...

Ehm jawel, ik leg net hierboven uit waarom dat geen goed idee is

Rond dat vermogen is het een beetje van beiden, maar eerlijk gezegd meer richting system noise.
System noise komt uit de modulator, dus de omzetting van analoog naar digitaal.
(remember, een Class-D versterker is in feite gewoon een ADC-DAC )
Plus een stukje overige, hoewel dat meestal niet zo'n significantie bijdrage heeft.
Tenzij je ineens een hoop externe ruis gaat introduceren, met bv een air coil
(of zeer slecht PCB ontwerp)

[Walt]

Tact millenium mk2:

http://www.hifihenkes.de/produkte/archi ... de_pic.htm

Mooie folie lucht spoelen, het kan dus wel...

[OWC]

Tact millenium mk2:

http://www.hifihenkes.de/produkte/archi ... de_pic.htm

Mooie folie lucht spoelen, het kan dus wel...

Als ze helemaal 100% puur lucht zijn zonder shielding, nope.
Sorry, kom je CE/UL keuring echt niet mee door.
Misschien alleen als je er zelf een soort van faraday kooi omheen bouwt.

En ik wil niet heel chagrijnig gaan klinken en een sfeerspons zijn, maar het feit dat er exotische en ouderwetse materialen worden gebruikt, betekend ook zeker niet dat het beter hoeft te zijn.
Maar goed dat mag iedereen zelf bepalen, daar ga ik niet over oordelen.

[Walt]

Ding is uit 1999, misschien toen minder strenge regels?

[Shadow]

Tact millenium mk2:

http://www.hifihenkes.de/produkte/archi ... de_pic.htm

Mooie folie lucht spoelen, het kan dus wel...

Als ze helemaal 100% puur lucht zijn zonder shielding, nope.
Sorry, kom je CE/UL keuring echt niet mee door.
Misschien alleen als je er zelf een soort van faraday kooi omheen bouwt.

En ik wil niet heel chagrijnig gaan klinken en een sfeerspons zijn, maar het feit dat er exotische en ouderwetse materialen worden gebruikt, betekend ook zeker niet dat het beter hoeft te zijn.
Maar goed dat mag iedereen zelf bepalen, daar ga ik niet over oordelen.

Er komt genoeg op de markt wat niet door de beugel kan qua HF

[OWC]

Ding is uit 1999, misschien toen minder strenge regels?

Nee, in lijnen hetzelfde als vandaag de dag.

Ik ken de versterker niet en kan niet zo goed zien op de foto wat waar zit.
Het lijkt er eerder op dat die rinkernen in het midden het werk doen en dit enkel een additioneel filter is om nog wat residu ofzo weg te poetsen.
Filter op deze plek is namelijk sowieso niet zo'n goed idee.
De banen naar je MOSFETs moet je echt zo kort mogelijk houden.
Als echt in hoe korter hoe beter.