UCD Versie HG > een upgrade waard?

Bericht door **Jan-Peter** » di 19 jun 2007, 8:00

SSassen schreef:
JP,

Ik zie enkelvoudige gelijkrichting en standaard Panasonic M-serie caps aan de secundaire kant, ook zie ik een maximale continue stroom van 'slechts' 5A? In dat geval zou ik voor de normale HG voeding kiezen als ik een selectie moest maken uit 't Hypex producten gamma, die heeft zo te zien betere papieren.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Dit is een prototype..hé (prelimenary). Dus de componenten die er nu opzitten is om de voeding goed elektrisch te krijgen, NIET om nu al audiofiele eigenschappen te krijgen.

Die 5A moeten we ook nog maar met een flinke korrel zout nemen. Velen zijn nieuwschierig hoe onze SMPS eruit gaan zien, vandaar dat ik nu even wat laat zien. Niks meer en niks minder.

Ik heb eens een demonstratie gehoord van een UcD versterker met een door de klant zelf ontwikkelde SMPS met PFC en dat klonk echt heel erg fraai.

Een linieare voeding heeft vele voordelen, gaat vrijwel niet kapot, kan kortstondig heel veel vermogen leveren, heeft een heel hoog rendement, alleen is zwaar, log en de spanning is ongestabaliseerd.

Een SMPS heeft ook vele voordelen, erg licht, gestabiliseerde spanning, maar de nadelen zijn, erg moeilijk te ontwerpen, HF storing, lager rendement, kan veel slechter kortstondig meer vermogen leveren (indien die geregeld is).

We gaan nu de nadelen zo klein mogelijk maken dmv veel tijd te stekene in een heel goed ontwerp. Vele potentiële klanten gaan voor het lage gewicht en de geregelde spanning. De geregelde spanning zal zeker een positieve invloed hebben op de geluidskwaliteit.

Ik verbaas me ook over dat er nooit iemand een geregelde linieare voeding heeft gebruikt voor een UcD versterker. Het rendement is zo hoog dat dit makkelijk te doen is. Misschien een tip voor de echte hobbyist....

Jan-Peter

SSassen · Bericht door **SSassen** » di 19 jun 2007, 8:30

JP,

We gaan nu de nadelen zo klein mogelijk maken dmv veel tijd te stekene in een heel goed ontwerp. Vele potentiële klanten gaan voor het lage gewicht en de geregelde spanning. De geregelde spanning zal zeker een positieve invloed hebben op de geluidskwaliteit.

De spanning is pas geregeld als d'r ook een feedback loop ligt rond de uitgangsspanning, anders zakt de spanning aan de secundaire kant net zo hard in als bij een normale trafo + gelijkrichting, of feitelijk harder omdat zo'n kleine ferrietkern veel gemakkelijker verzadigd. Da's ook meteen 't probleem met geschakelde voedingen, ze zijn slecht in 't leveren van piekstromen, dit komt puur omdat de kern dan in verzadiging schiet. Bruno kennende zal hij echter niet over één nacht ijs zijn gegaan met 't ontwerp voor deze schakelende voeding, dus ik ben heel benieuwd waar we uiteindelijk op uitkomen.

Ik verbaas me ook over dat er nooit iemand een geregelde linieare voeding heeft gebruikt voor een UcD versterker. Het rendement is zo hoog dat dit makkelijk te doen is. Misschien een tip voor de echte hobbyist....

Probleem is dat je een geregelde voeding moet maken met een zeer goede tracking en daarmee dus een hoge slewrate, immers, je wilt niet dat op cruciale momenten (bv. een paukeslag) de versterker in de vervorming schiet omdat de geregelde voeding 't niet kan bijbenen, zowieso is 't altijd water na de wijn, een voeding kan niet anticiperen op nog te leveren vermogen. Nee, dan liever een gewone ringkern met gelijkrichting, als je die groot genoeg dimensioneert, en de inwendige weerstand dus klein is, zal ook de uitgangsspanning minimaal variëren onder belasting zonder dat je iets van doen hebt met een spanningsregelaar die niet aan de vraag kan voldoen.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Bericht door **Jan-Peter** » di 19 jun 2007, 8:54

SSassen schreef:
JP,

We gaan nu de nadelen zo klein mogelijk maken dmv veel tijd te stekene in een heel goed ontwerp. Vele potentiële klanten gaan voor het lage gewicht en de geregelde spanning. De geregelde spanning zal zeker een positieve invloed hebben op de geluidskwaliteit.
De spanning is pas geregeld als d'r ook een feedback loop ligt rond de uitgangsspanning, anders zakt de spanning aan de secundaire kant net zo hard in als bij een normale trafo + gelijkrichting, of feitelijk harder omdat zo'n kleine ferrietkern veel gemakkelijker verzadigd. Da's ook meteen 't probleem met geschakelde voedingen, ze zijn slecht in 't leveren van piekstromen, dit komt puur omdat de kern dan in verzadiging schiet.

Dat inzakken van de spanning bij een ongeregelde SMPS valt best wel mee hoor... vergeet niet dat zo'n voeding meestal op zo'n 100kHz draait. Beter een goed niet geregelde SMPS dan een slechte gereglede.

Onze SMPS is volledig geregeld en draait op zo'n 150~200kHz.

Bruno kennende zal hij echter niet over één nacht ijs zijn gegaan met 't ontwerp voor deze schakelende voeding, dus ik ben heel benieuwd waar we uiteindelijk op uitkomen.

Dit ontwerp wordt door onze andere Belg gedaan.....

Ik verbaas me ook over dat er nooit iemand een geregelde linieare voeding heeft gebruikt voor een UcD versterker. Het rendement is zo hoog dat dit makkelijk te doen is. Misschien een tip voor de echte hobbyist....
Probleem is dat je een geregelde voeding moet maken met een zeer goede tracking en daarmee dus een hoge slewrate, immers, je wilt niet dat op cruciale momenten (bv. een paukeslag) de versterker in de vervorming schiet omdat de geregelde voeding 't niet kan bijbenen, zowieso is 't altijd water na de wijn, een voeding kan niet anticiperen op nog te leveren vermogen. Nee, dan liever een gewone ringkern met gelijkrichting, als je die groot genoeg dimensioneert, en de inwendige weerstand dus klein is, zal ook de uitgangsspanning minimaal variëren onder belasting zonder dat je iets van doen hebt met een spanningsregelaar die niet aan de vraag kan voldoen

De kortstondige vermogens moeten gewoon geleverd worden door de elco's. Het is niet de bedoeling om de voeding te maken en dan te besparen op elco's.

Een goed ontworpen geregelde voeding is altijd beter dan een niet geregelde, 't is alleen verrekte lastig om een geregelde voeding voor een audio versterker te maken.

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » di 19 jun 2007, 9:15

Is het misschien een idee om een UcD700 als voeding te laten dienen voor een andere UcD? Zomaar een wild idee.

Groet,
Jacco

SSassen · Bericht door **SSassen** » di 19 jun 2007, 9:19

JP,

De kortstondige vermogens moeten gewoon geleverd worden door de elco's. Het is niet de bedoeling om de voeding te maken en dan te besparen op elco's.

Nee, daar doel ik ook niet op, uiteraard staan de bufferelco's garant voor de piekstromen, maar ook die moeten weer bijgevuld worden, en juist daar zit 'm vaak de crux, de tracking van een geregelde voeding en z'n vermogen om de elco's weer vlot op spanning te brengen zijn hier cruciaal.

Een goed ontworpen geregelde voeding is altijd beter dan een niet geregelde, 't is alleen verrekte lastig om een geregelde voeding voor een audio versterker te maken.

Ik ga dat toch ietwat nuanceren: een goed ontworpen geregelde voeding is alleen beter als minimaal zijn uitgangsimpedantie gelijk is aan een niet geregelde, anders wint de niet geregelde op het moment dat er hogere stromen gevraagd worden. Juist daarom is 't lastig om voor een audio versterker een goede geregelde voeding te maken, het pakket eisen is niet voor de poes. Feitelijk is 't ontwerp van een goede geregelde voeding niet veel anders dan dat van een goede versterker.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Bericht door **Jan-Peter** » di 19 jun 2007, 9:21

dekkersj schreef:
Is het misschien een idee om een UcD700 als voeding te laten dienen voor een andere UcD? Zomaar een wild idee.

Groet,
Jacco

Interessant idee....maar...de halve brug UcD modules kunnen geen DC geven, krijg power supply pumping. Oftewel de versterker gaat energie terugleveren naar zijn voeding. je zou het wel kunnen doen door twee UcD modules in brug te geven. Op de IRF site is een application note die heel fraai uitlegt wat power supply pumping is.

Jan-Peter

Bericht door **Jan-Peter** » di 19 jun 2007, 9:26

SSassen schreef:
JP,

De kortstondige vermogens moeten gewoon geleverd worden door de elco's. Het is niet de bedoeling om de voeding te maken en dan te besparen op elco's.
Nee, daar doel ik ook niet op, uiteraard staan de bufferelco's garant voor de piekstromen, maar ook die moeten weer bijgevuld worden, en juist daar zit 'm vaak de crux, de tracking van een geregelde voeding en z'n vermogen om de elco's weer vlot op spanning te brengen zijn hier cruciaal.

Een goed ontworpen geregelde voeding is altijd beter dan een niet geregelde, 't is alleen verrekte lastig om een geregelde voeding voor een audio versterker te maken.
Ik ga dat toch ietwat nuanceren: een goed ontworpen geregelde voeding is alleen beter als minimaal zijn uitgangsimpedantie gelijk is aan een niet geregelde, anders wint de niet geregelde op het moment dat er hogere stromen gevraagd worden. Juist daarom is 't lastig om voor een audio versterker een goede geregelde voeding te maken, het pakket eisen is niet voor de poes. Feitelijk is 't ontwerp van een goede geregelde voeding niet veel anders dan dat van een goede versterker.

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Maak je maar geen zorgen wij weten heel goed hoe we dingen moeten ontwerpen. Een hele goede voeding ontwerpen is nog altijd veel makkelijker dan een hele goede Class-D versterker.

Maar niemand hoeft is te kopen, als iemand liever een standaard trafo wilt hebben is dat natuurlijk prima...

Jan-Peter

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » di 19 jun 2007, 9:31

Jan-Peter schreef:
[...]

Een linieare voeding heeft vele voordelen, gaat vrijwel niet kapot, kan kortstondig heel veel vermogen leveren, heeft een heel hoog rendement, alleen is zwaar, log en de spanning is ongestabaliseerd.

[...]

Als je een surroundversterker wilt maken dan loop je hier tegenaan. De grootte dan. Momenteel gebruik ik 6 elco's en twee bruggen (een brug voor de plusvoeding en een brug voor de minvoeding) om 2 UcD400 te voeden en dat neemt 2 keer zoveel ruimte in beslag dan de UcD modules zelf. Je kunt misschien gaan stapelen, maar groot blijft het. Een goede voeding lijkt mij heel belangrijk, zeker als er grote stromen geleverd moeten worden.

Groet,
Jacco

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » di 19 jun 2007, 9:40

Misschien in dit kader wel aardig om te laten zien. De spanning op de trafodraden ziet er zo uit (ca 25 dB verzwakt!):

Afbeelding

Met veel oneven harmonsche troep. En na gelijkrichting en afvlakking ziet eea er zo uit:

Afbeelding

En de oneven harmonische zijn verdwenen en hebben plaatsgemaakt voor even harmonischen. Dit is in rust en de 0 dBFS referentie is 1,09 Veff. Het rechterkanaal stelt de plusvoeding voor en het linkerkanaal de minvoeding van de UcD400. Op de minvoeding zit dus meer ripple.

Groet,
Jacco

Paul · Bericht door **Paul** » di 19 jun 2007, 23:01

Anders gezegd,

ik heb nu 2 UcD modules gevoed via een HG voeding en ruimte over in de versterkerbehuizing.

Is er enig argument om over te schakelen op de gestabiliseerde voeding?

(niet dat ik daar plannen voor heb, maar om een scenario te schetsen en de audiofiele argumenten duidelijk naar voren te laten komen

)

SSassen · Bericht door **SSassen** » di 19 jun 2007, 23:08

Jacco,

Waar wil je heen met je plots? Ik zie de relevantie van je simulatie eigenlijk niet, maar goed, misschien dat ik iets over 't hoofd zie?

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » di 19 jun 2007, 23:10

SSassen schreef:
Jacco,

Waar wil je heen met je plots? Ik zie de relevantie van je simulatie eigenlijk niet, maar goed, misschien dat ik iets over 't hoofd zie?

Met vriendelijke groet,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

Dat zijn keiharde metingen. Om te laten zien wat er aan HF rommel op de voeding staat. Misschien is het leuk als iemand met een standaard voeding of zelfs een geschakelde voeding hetzelfde zou laten zien.

Groet,
Jacco

Bericht door **b_force** » di 19 jun 2007, 23:16

Hoe kan het dat de oneven, even worden ?

Fase verschuivingen oid ?

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » di 19 jun 2007, 23:28

b_force schreef:
Hoe kan het dat de oneven, even worden ?

Fase verschuivingen oid ?

Aha, de eertse die wakker wordt. Ik denk dat de oneven gewoon verdwijnen als de diodes goed genoeg zijn en dat de even gemaakt worden door de ripple die er altijd nog is. Of een ander effect na gelijkrichting.

Groet,
Jacco

Bericht door **b_force** » di 19 jun 2007, 23:35

zo moeilijk is dat toch niet om te zien.
We gaan tevens van -5dB (piek) naar -45dB.
(zelfde spanning + amplitude neem ik aan)

Er wordt sowieso dus heel wat opgeruimd aan troep.

Wat overigens ook typisch is, is dat alles exact opschuift en mooi naar beneden loopt. Terwijl bij de eerste grafiek alles door elkaar heen loopt.
(hoogte van pieken/harmonischen bedoel ik dus)

voodooless · Bericht door **voodooless** » di 19 jun 2007, 23:39

b_force schreef:
zo moeilijk is dat toch niet om te zien.
We gaan tevens van -5dB (piek) naar -45dB.
(zelfde spanning + amplitude neem ik aan)

Dat is nogal logisch als je van 50 Hz (+ een berg THD) AC naar DC gaat.

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » di 19 jun 2007, 23:40

b_force schreef:
zo moeilijk is dat toch niet om te zien.
We gaan tevens van -5dB (piek) naar -45dB.
(zelfde spanning + amplitude neem ik aan)

Er wordt sowieso dus heel wat opgeruimd aan troep.

Wat overigens ook typisch is, is dat alles exact opschuift en mooi naar beneden loopt. Terwijl bij de eerste grafiek alles ongeveer even hoog is.

Nee, het is niet dezelfde amplitude. De eerste is gemeten aan de trafodraden en daar staat 30 VAC op en dat kan ik mijn recorder niet aandoen

. Daar zit dus een behoorlijke verzwakker op. De secundaire 50 Hz wordt dus met bijna 3 % THD geleverd aan de diodebrug.

De tweede is gemeten op de DC spanning van de UcD modulen met referentie 1,09 Veff. Uiteraard met een serie-C om de DC niet op mijn recorder te zetten. Ik weet niet of ie daar tegen kan en ik ga dat ook niet uitproberen. Maar inderdaad: een mooi spectrum en buiten de harmonischen van 100 Hz zijn er geen enge dingen te vinden.

Groet,
Jacco

Bericht door **b_force** » di 19 jun 2007, 23:42

voodooless schreef:
b_force schreef:
zo moeilijk is dat toch niet om te zien.
We gaan tevens van -5dB (piek) naar -45dB.
(zelfde spanning + amplitude neem ik aan)
Dat is nogal logisch als je van 50 Hz (+ een berg THD) AC naar DC gaat.

Waarom is dat logisch ?

(verklaar je antwoord

)

voodooless · Bericht door **voodooless** » di 19 jun 2007, 23:49

b_force schreef:
Waarom is dat logisch ?

(verklaar je antwoord )

50 Hz AC zal natuurlijk een dikke vette 50 Hz laten zien in het spectrum. Maak je er DC van, valt die 50 Hz in het meest ideale geval volledig weg. In de praktijk hou je er nog wel wat van over natuurlijk.

Bericht door **b_force** » di 19 jun 2007, 23:52

Dat is waar, maar het is wel typisch, dat hij enkel 3e orde harmonischen heeft. Geen 2de ?

Hier is trouwens wel mooi te zien, hoe belangrijk het is om een goede voeding te hebben

Bericht door **KT88** » wo 20 jun 2007, 0:04

Voor de gelijkrichter heb je te maken met 50 Hz, plus wat de individuele diodes aan schakeltroep op die lijnen zetten.
Achter de brug is het DC met een 100Hz rimpel geworden (plus de verdere even harmonischen).
Dat komt door de dubbele gelijkrichting, de sinus klapt ahw. naar boven zodat de toppen van de rimpel 100 Hz zijn (met de DC spanning als "offset" ).
Maar vanuit de brugzel terug de trafo in is er steeds maar 1 diode per trafodraad in geleiding, via de elco's naar de CT, vandaar de 50 Hz plus oneven harmonischen.
E.e.a. hangt ook af van de belasting, er wordt op de toppen van de sinus geladen maar dat is sterk afhankelijk van de afgenomen stroom.
De elco's moeten opgeladen worden binnen 10 mS (halve periode), maar die tijd neemt *af* bij toenemende belastingstroom.
Ergo, de tijd wordt korter en de stroom hoger.
Dit geeft de lineaire voeding dan ook de slechte PF.

Neem je nu twee brugcellen met een gesplitste CT, dus eigenlijk 2 losse wikkelingen, dan ziet het plaatje er al heel anders uit (tov. ground).
Misschien kan Jacco dat nog eens simuleren?

voodooless · Bericht door **voodooless** » wo 20 jun 2007, 0:09

Jacco meet dit gewoon hoor

Jacco, kun je me misschien zeggen hoe ik die troep op de voeding veilig met mijn geluidskaart kan opnemen om te analyseren? Ik wil best eens kijken wat er bij mij op staat.

Bericht door **b_force** » wo 20 jun 2007, 0:12

KT88 schreef:
Dat komt door de dubbele gelijkrichting, de sinus klapt ahw. naar boven zodat de toppen van de rimpel 100 Hz zijn (met de DC spanning als "offset" ).

Dat ik hier niet aan gedacht heb. ongeveer les 1 van elektrotechniek

(en het hele idee van gelijk richten)
Soms zijn de antwoorden zo makkelijk

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » wo 20 jun 2007, 0:12

voodooless schreef:
Jacco meet dit gewoon hoor

Jacco, kun je me misschien zeggen hoe ik die troep op de voeding veilig met mijn geluidskaart kan opnemen om te analyseren? Ik wil best eens kijken wat er bij mij op staat.

Een grote condensator in serie met de DC spanning gebruiken (ik heb 6,8 uF gebruikt). En als je de spanning op de secundaire wilt meten moet je een verzwakker maken. Een spanningsdeler volstaat en je moet je goed realiseren dat er in dit geval 28 V (30 V - 2 V van de recorder) over die serieweerstand van de deler valt dus die gaat dissiperen! Grote exemplaren voor gebruiken dus.

Groet,
Jacco

dekkersj · Bericht door **dekkersj** » wo 20 jun 2007, 0:21

KT88 schreef:
[...]

Neem je nu twee brugcellen met een gesplitste CT, dus eigenlijk 2 losse wikkelingen, dan ziet het plaatje er al heel anders uit (tov. ground).
Misschien kan Jacco dat nog eens simuleren?

Zoals gezegd, dit zijn metingen

De voeding ziet er uit als volgt. Er worden twee aparte wikkelingen gebruikt en elke wikkeling heeft zijn eigen brugcel. De brugcellen zijn aan de GND aangesloten met 1 poot: de min voor de brugcel die de positieve voeding voor zijn rekening neemt en de pluspool van de cel voor de negatieve voeding. Zodoende geeft de pluspool van de "positieve" brugcel de plusvoeding en de minpool van de "negatieve" brugcel de minvoeding.

Dan naar GND een elco en dan een weerstand (0,1 Ohm) en dan weer een elco. Het is dus C-R-C zeg maar. O ja, de brugcellen zelf worden ook met 0,1 Ohm aangesloten op de secundaire wikkelingen.

Ik ben eigenlijk benieuwd hoe het plaatje er uit ziet in de meer conventionele gelijkrichtercel. Met een wikkeling met een centertap en die centertap aangesloten op de GND. En met slechts 1 brugcel.

Groet,
Jacco