Klasse D versterker met buizen?!

[Piet1950]

Beste forumleden,

Wie kent er een klasse D versterker met buizen? Al een poosje speel ik met het idee, om eens een poging te wagen. Klasse D versterkers zijn tegenwoordig behoorlijk wijd verbreid. Zowel voor grote als voor kleine vermogens. Ik heb zelf zo'n 30 jaar geleden reeds een 600W klasse D versterker ontworpen. Dat was toen voor Public Adress gebruik, in de tijd dat ik bij Siemens werkzaam was. Die versterker werkte op 24V, en bestond uit een volle brug DC/DC converter (+/-70V) en een halve brug klasse D versterker. Uitgevoerd met discrete mosfets en enkele Unitrode IC-tjes voor schakelende voedingen.
In Funk-Technik van 1955 heb ik een artikel gevonden over een patentaanvraag betreffende een klasse D versterker met buizen. Een kopie is hier bijgevoegd. Er wordt daarin geclaimd, dat er met 10W buizen een (spreek-) vermogen van 175W geleverd kan worden. Met de genoemde buizen (PL81 en PY81) is dat overigens niet mogelijk. Deze buizen kunnen de benodigde kathodestroom gewoon niet leveren.
Of dit patent ooit toegekend is, en of er ook daadwerkelijk versterkers gebouwd zijn, heb ik niet terug kunnen vinden. Meer info over klasse D met buizen heb ik nergens kunnen vinden. Maar wie van jullie heeft misschien wel wat info. Ik ben benieuwd. Mijn bedoeling is niet zozeer om een versterker met veel uitgangsvermogen te bouwen. Maar wel om een versterker(tje) te bouwen in klasse D, met een voor buizen fatsoenlijk rendement en geluidskwaliteit.

Piet

[hannesie]

Guido heeft wel een tijdje terug een hybride gemaakt.

https://www.tentlabs.com/Products/DIY%2 ... ifier.html

https://www.tentlabs.com/Products/DIY%2 ... _small.pdf

[Piet1950]

Guido heeft wel een tijdje terug een hybride gemaakt.

Dit is geen klasse D met buizen. Er zitten wel buizen in, maar dat is voor de analoge voortrap. Het klasse D deel is gewoon met halfgeleiders. Dat is niet mijn bedoeling.

Piet

[Pjotr]

Je hebt een fundamenteel probleem met buizen: Ze zijn erg goed met spanning maar erg slecht in stroom. En juist als je vermogen in mootjes wilt hakken zoals met klasse-D zijn buizen niet zo geschikt. Een grote spanningszwaai i.c.m. onvermijdelijke capaciteiten kost je snelheid. En dus zit je met een (te) lage schakelfrequentie. Je zult best wel iets schakelends kunnen bouwen met buizen maar niet met veel vermogen denk ik.

[OpaBert]

Je hebt een fundamenteel probleem met buizen: Ze zijn erg goed met spanning maar erg slecht in stroom. En juist als je vermogen in mootjes wilt hakken zoals met klasse-D zijn buizen niet zo geschikt. Een grote spanningszwaai i.c.m. onvermijdelijke capaciteiten kost je snelheid. En dus zit je met een (te) lage schakelfrequentie. Je zult best wel iets schakelends kunnen bouwen met buizen maar niet met veel vermogen denk ik.

buizen in de radar techniek hadden een ongelofelijke piek power
Deze bijvoorbeeld dat is een flinke jonge hoor is maar om een voorbeeld pulsvermogen 4PR-1000 eimac
De 4-1000A van eimac heeft verder dezelfde afmetingen daar heb ik ooit wat mee gespeeld, maar nooit afgemaakt
Werd er een beetje bang van woon in een rijtjeshuis niet op een boerderij in Friesland en het toen aan Bouke pa0ZH verkocht
Ik weet geen kleinere maar ze zullen er zeker zijn

[SSassen]

Wordt best nog lastig ben ik bang, de reden dat klasse-D populair is geworden is omdat er MOSFETs op de markt kwamen met een zeer korte schakeltijd van slechts ettelijke nanoseconden. Ik zie niet zo snel hoe je dat met een buis voor elkaar kunt krijgen, in ieder geval niet met de gangbare types, die hebben een capaciteit op de gate die feitelijk het heel snel schakelen onmogelijk maakt.

[Pjotr]

Je hoeft het zover niet te zoeken Bert. In de jaren '60 zaten er al frequentieregelaars met thyratrons in de AI draaibanken En zweerden de spoorwegen nog bij kwikdampgelijkrichters. Maar daarmee zie ik nog geen klasse-D audio gerealiseerd.

[SSassen]

Interessant, thyratron, kende ik nog niet, weer wat geleerd vandaag!

[SSassen]

Oh, ik lees ook dat bij hogere anodespanningen er röntgenstraling wordt gegenereerd in thyratrons, nu is mijn interesse gewekt!

[Pjotr]

Ja, net als bij de kleuren TV buizen Met die LCD's van tegenwoordig is daar ook geen lol meer aan. Maar volgens mij is dat meer Alfastraling en die komt niet door het glas heen. Voor gammastraling heb je toch wel meer dan 50kV nodig.

[SSassen]

Ja, net als bij de kleuren TV buizen Met die LCD's van tegenwoordig is daar ook geen lol meer aan. Maar volgens mij is dat meer Alfastraling en die komt niet door het glas heen. Voor gammastraling heb je toch wel meer dan 50kV nodig.

Ja, ik lees zojuist dat het boven de 100kV pas interessant wordt.

[OpaBert]

Je hoeft het zover niet te zoeken Bert. In de jaren '60 zaten er al frequentieregelaars met thyratrons in de AI draaibanken En zweerden de spoorwegen nog bij kwikdampgelijkrichters. Maar daarmee zie ik nog geen klasse-D audio gerealiseerd.

Ook ik kende dit soort toepassing met buizen niet
Frequentie regelaar in AI draaibanken ken ze alleen met 3phase 900RPM een Stevige motor mag je gerust stellen

En ik ken alleen die Radar toepassing met 4PR-1000A https://frank.pocnet.net/sheets/140/8/8189.pdf
Dat herinner me nog toen ik er mee bezig was in begin 2000
Buis welke in normaal gebruik in push pull 5Kw onder 100mhz kan produceren en in Pulse toepassing 1 buis 220KW !
Ik weet bijna zeker dat er kleinere van zijn

[Piet1950]

Frequentie regelaar in AI draaibanken ken ze alleen met 3phase 900RPM een Stevige motor

Thyratrons

Ik heb kennelijk een onderwerp gekozen, waar weer lekker van alles bijgehaald kan worden. Maar misschien komt er ook nog wat inhoudelijks, wie weet.....

Piet

[Pjotr]

.......................Buis welke in normaal gebruik in push pull 5Kw onder 100mhz kan produceren en in Pulse toepassing 1 buis 220KW !
Ik weet bijna zeker dat er kleinere van zijn

Of grotere... Dat buisje stuurde dan weer een magnetron aan op 3cm, de eigenlijke zendbuis. Scheepsradar op zeeschepen doen soms tussen de 100kW en 10MW piek power. Maar de herhalingsfrequentie is laag.

Maar ok, dat wordt zo geen klasse-D audio

[edit]
Ps Piet, frequentieregelaars voor draaistroom motoren en klasse-D audio versterkers verschillen niet zoveel in hun werking. Beide zijn het een soort van schakelende voedingen.

[OpaBert]

Frequentie regelaar in AI draaibanken ken ze alleen met 3phase 900RPM een Stevige motor

Thyratrons

Ik heb kennelijk een onderwerp gekozen, waar weer lekker van alles bijgehaald kan worden. Maar misschien komt er ook nog wat inhoudelijks, wie weet.....

Piet

Sorry

[Pjotr]

Frequentie regelaar in AI draaibanken ken ze alleen met 3phase 900RPM een Stevige motor

Thyratrons

Ik heb kennelijk een onderwerp gekozen, waar weer lekker van alles bijgehaald kan worden. Maar misschien komt er ook nog wat inhoudelijks, wie weet.....

Piet

Als er een kant en klare UcD met buizen voor je klaar stond had vast wel iemand dat gemeld...

[Ah!buis]

Ik heb kennelijk een onderwerp gekozen, waar weer lekker van alles bijgehaald kan worden. Maar misschien komt er ook nog wat inhoudelijks, wie weet.....

Piet

Laat ik 's wat proberen.
Dit heb ik ooit ergens van het net geplukt, leek wel aardig.
Anne

[Piet1950]

Bedankt Anne. Dit is inderdaad een klasse D versterker. De oscillator zal min of meer een driehoek opwekken, die naar de comparator toegevoerd wordt. Hier wordt dit signaal vergeleken met het ingangssignaal in een soort schmitt-trigger, waardoor het PWM signaal ontstaat. Dit wordt nog gebufferd, en dan naar een soort klasse A eindtrap gevoerd. De ruststroom wordt nu gemoduleerd met het PWM signaal, waardoor weer een audio signaal ontstaat. Het rendement zal wel erg laag zijn, maar het principe zal wel werken. Een klasse D-A versterker.

Piet

[211audio]

Misschien kun je de 7AK7 gebruiken om snel te schakelen. Deze buis werd begin jaren 50 gebuikt in buizencomputers (Whirlwind computer).

[timpert]

Er is ooit op DIYA een thread geweest met pogingen om uit een buis zo veel mogelijk power te krijgen zonder 'm op te blazen. Het winnende ontwerp was een klasse D versterker. Even zoeken...

Link waar Anne's schema vandaan komt: https://web.archive.org/web/20110829212 ... pound.html

Verder: https://www.diyaudio.com/forums/tubes-v ... -amps.html en https://www.diyaudio.com/forums/class-d ... class.html

[Pjotr]

Link waar Anne's schema vandaan komt: https://web.archive.org/web/20110829212 ... pound.html

Leuk verhaal Alleen die bouwwijze? Als je met snelle schakelflanken werkt gaat de inductie van die lange draden je flink in de weg zitten. Mocht je ooit zoiets zelf willen bouwen, bouw het dan op een stevig chassis met zo kort mogelijke verbindingen. Liefst op een print met aardvlak. Ooit in een grijs verleden was er heel mooi prototyping spul voor HF dat "Minimount" heette. Blank stuk PCB als aardvlak waarop je allerlei geïsoleerde montagevlakjes kon plakken. Zie ook hier: https://www.avrfreaks.net/comment/16437 ... nt-1643701

[Piet1950]

Er zijn dus inderdaad meer mensen, die wat met klasse D en buizen geknutseld hebben. Ik heb inmiddels ook nog een schemaatje gevonden. Dus nu heb ik al wat ideetjes om op verder te borduren.

Piet

[timpert]

Dus nu heb ik al wat ideetjes om op verder te borduren.

Gezien je liefde voor onconventionele ontwerpen, zie ik hier een zaadje voor een nieuw project geplant worden?

Linkerbuis op dat schema... "Fantastron". Geweldig!

[Ah!buis]

Linkerbuis op dat schema... "Fantastron". Geweldig!

Dat is een schakeling die vroeger gebruikt werd voor de tijdbasis van een oscilloscoop.Hete toen de transitron.
Anne

[timpert]

Deze schakeling is functioneel, in tegenstelling tot de "fantastrons" waar huidige high-end audio vol mee lijkt te zitten...