Усилитель Genesis Dual Mono с регулируемым выходным сопротивлением.
Решил выделить описание этой доработки в отдельное сообщение, так как речь пойдет о том, чтобы доработав усилитель Genesis Dual Mono, можно было регулируя выходное сопротивления УМ использовать низкодобротные (с Qts 0,3-0,4) 8 омные миды в дверях автомобиля.
Подобные варианты доработок можно почитать здесь, но если там дорабатывалось под динамики 4 ома, то здесь открывается простор для использования практически всей домашней/недомашней линейки 8 омных низкодобротных мидбасов (НЧ/СЧ).
Не так уж часто в автомобилях кто-то использует динамики 8 Ом.. и причина банально проста - как правило, большинство 8 омных динамиков низкодобротные и без
правильного акустического оформления (ЗЯ, ФИ) дотягивают только до
110-90 Гц, а также для этого надо использовать усилители, которые в номинале на 4 Омах выдают мощность от 150 Вт и выше... а чем мощнее, тем он дороже и из-за необходимости... в общем, нередко мощные усилители из-за большого количества транзисторов в выходных каскадах УМ.. скажем так - медленноваты..
Для начала от этого усилителя будут работать динамики MONACOR SPH-175HQ, которые уже не раз использовались в автозвуке, но по разным причинам так до конца и остались с нереализованными своими возможностями.
Номинальная мощность этого динамика 70 Вт, максимальная 120 Вт, чувствительность 89 дБ.
В двери этот динамик отыгрывает до 70 Гц, но не более.
При выходном сопротивлении усилителя 2-3 Ома SPH-175HQ спокойно отыграет уже до 50 Гц.
Далее после успешного испытания будут выбраны 8 омные динамики с общей
добротностью 0,2-0,4 от Scan Speak \ Seas \ Vifa \ Morel \ Peerless \ Wavecor и др.
Какие 8 омные дины, на мой взгляд, было-бы интересно применить в дверях автомобиля: (номинальная мощность, чувствительность, какое нужно выходное сопротивление усилителя, до какой частоты будет играть в двери (по расчетам)).
ScanSpeak 18W/8542-00 (70 W, 89 дБ, нужно 11,4 Ом, доиграет до 42 Гц)
ScanSpeak 18W/8531G00 (60W, 87 дБ, нужно 2 Ом, доиграет до 42 Гц.)
ScanSpeak 18W/8545K00 (100W, 87,5 дБ, нужно 5,7 Ом, доиграет до 40 Гц)
SEAS Excel E0042-08S (W18NX001) (80W, 87,5 дБ, нужно 6,0 Ом, доиграет до 49 Гц)
ScanSpeak 18W/8531G00 (60W, 87 дБ, нужно 2 Ом, доиграет до 42 Гц.)
ScanSpeak 18W/8545K00 (100W, 87,5 дБ, нужно 5,7 Ом, доиграет до 40 Гц)
SEAS Excel E0042-08S (W18NX001) (80W, 87,5 дБ, нужно 6,0 Ом, доиграет до 49 Гц)
SEAS H1215-08 (CA18RNX) (80W, 88,5 дБ, нужно 6,2 Ом, доиграет до 45 Гц)
Peerless HDS Exclusive 6.5" 8 Ohm 830883 (70W, 87,9 дБ, нужно 4,3 Ом, доиграет до 52 Гц)
Wavecor WF182BD04-01 (80W, 88 дБ, нужно 6,0 Ом, доиграет до 43 Гц)
Peerless HDS Exclusive 6.5" 8 Ohm 830883 (70W, 87,9 дБ, нужно 4,3 Ом, доиграет до 52 Гц)
Wavecor WF182BD04-01 (80W, 88 дБ, нужно 6,0 Ом, доиграет до 43 Гц)
Wavecor WF168WA02-01 (60W, 89 дБ, нужно 2,0 Ом, доиграет до 52 Гц)
Visaton AL 170/8 (70W, 88 дБ, нужно 2,6 Ом, доиграет до 49 Гц)
и т. д.
Visaton AL 170/8 (70W, 88 дБ, нужно 2,6 Ом, доиграет до 49 Гц)
и т. д.
Предупрежу судорожные всхлипывания насчет использования домашки в дверях автомобиля - каждый решает сам. Если установить так, что на динамик ничего со стекла капать не будет, то для примера - у меня в дверях уже восемь лет работает стоковый ScanSpeak 18W/4831 и ничего с ним не случилось. Ни-че-го!
Таким образом стоит задача: доработать в директ, увеличить выходную мощность усилителя для работы на 8 Ом, сделать регулируемое выходное сопротивление и немного доработать.
Измеряем какую мощность выдает Genesis Dual Mono в стоке на нагрузку 8 Ом:
При питании 12,4 вольта - 55 Вт (напряжение вторички ±32 вольта)
При питании 14,4 вольта - 87 Вт (напряжение вторички ±39 вольт)
При питании 12,4 вольта - 55 Вт (напряжение вторички ±32 вольта)
При питании 14,4 вольта - 87 Вт (напряжение вторички ±39 вольт)
Как-бы неплохо, но учитывая еще и потери в схеме обратной связи, явно будет чувствоваться неполноценная раскачка динамиков с номинальной мощностью 60-70 Вт
В силовом вторичном питании стоят конденсаторы JAMICON серии LP 4700,0*50 вольт, с допустимым импульсным током 3 ампера, что как раз покрывает необходимый ток питания для 8 омных динамиков. Напряжение во вторичке можно поднять до 48-49 вольт, так как найти какие-то другие такой емкости на 63 вольта в подобных габаритах - очень трудно.
Частота для расчета трансформатора 43,74 кГц (частота задающего генератора SG3525 - 87,48 кГц) .
Наматываем новый трансформатор на кольце EPCOS B64290-L48-X87, R34/20,5/12,5 N87.
Обмотки: 5+5 витков, провод 0,85 мм*4 и 19+19 витков, провод 1,18 мм (в стоковом трансформаторе 5+5 и 16+16)
Чтобы не пищал, заливаем шеллаком.
Чтобы не пищал, заливаем шеллаком.
В холостом режиме 12,4/14,4 вольт питание вторички стало соответственно 41,2/48,5 вольт, в питании линейных драйверов стало 44,1/52,3 вольта.
Измеряем мощность при нагрузке 8 Ом.
При питании 12,4 вольта - 90 Вт
При питании 14,4 вольта - 130 Вт.
Это нам подходит и даже очень. :)
Это нам подходит и даже очень. :)
Перематываем второй трансформатор и тут немного надо повозиться, подгоняя режимы схемы запуска УМ и питания предварительных каскадов. Также переносим регулирующий 317 для вентилятора на другую сторону платы (чтобы освободить место для резисторов Rt):
По идее для работы на 8 Ом, при мощности 130 Вт, достаточно 3 плеча выходных каскадов, но пока оставлю все четыре, так как нет уверенности, что усилитель не будут пробовать подключать на 4 ома.
Резистор Rt берем номиналом 0,22 Ом. Необходимое усиление УМ получается 8/0,22= 36,36
Так что нас вполне устраивает стоковое усиление УМ (10 кОм/0,27 кОм= 37,03).
Для того, чтобы регулировать выходное сопротивление (R2) используем стоковые построечники 47 кОм (которые использовались в фильтрах) и устанавливаем последовательно постоянный резистор номиналом 191 Ом.
Пределы регулирования выходного сопротивления при этом будут 0,26-12,0 Ом.
Немного меняю на платке драйверов некоторые номиналы резисторов и конденсаторов, устанавливаю в ГСТ дифкаскада 4,7 кОм и красный светодиод и меняю местами элементы в цепочке обратной связи (0,27 кОм и 220,0 мкФ).
Общий вид платы с другого направления:
Включаем и проверяем напряжения:
Очень даже чудненько! Всё в норме вплоть до входного питания 14,7 вольт и на минимуме до 11 вольт.
Регулировка выходного сопротивления работает.
Токи покоя я пока не трогал, так и остались стоковые (примерно 15-18 мА плечо).
На выходе постоянка 20 мВ и 22 мВ.
Ток холостого хода при 12,4 вольтах - 1,84 А
Теперь слушаем.
Басит как и задумывалось, значит всё получилось. :)
Примечания:
1. Genesis DM180.2-8AZ: Dual Mono, два канала по 90 Вт в номинале на нагрузку 8 Ом, AZ -Adjustable Z-source - регулируемое выходное сопротивление.
2. Обнаружилась одна ошибка на плате Dual Mono (плата REV 7 5/99) - в УМ нет соединения (отсутствует дорожка) эмиттерного резистора 1,2 Ом с эмиттером выходного транзистора, поэтому в этом плече в работе участвует только диод и на нем падает напряжение 0,45 вольта. Получается, что одно плечо в правом канале очень мало принимает участия в работе.. хотя это коснется только работы на низкоомную нагрузку.. что в общем-то бывает редко и не так страшно для работы на 4 ома.
3. Вход дифкаскада (неивертирующий вход): 10 кОм и 47 pF, 3,9 кОм, разделительные конденсаторы ELNA RBD 22,0*50v.
4. Обратная связь УМ - 10 кОм, 0,27 кОм и 220,0 мкФ.
5. Гасящие резисторы в предварительном питании 270/470 Ом - соответственно 330/510 Ом 3-5W.
6. ОУ установлены LME49860.
7. Эмиттерные резисторы 0,33 Ом 5W
8.
6. ОУ установлены LME49860.
7. Эмиттерные резисторы 0,33 Ом 5W
8.
Продолжение следует.
Добрый день , вы не проверяли глубину по вашей методике , какая она была в стоке и какой стала после данной доработки ?
ОтветитьУдалитьПривет!Когда я прослушиваю, я всегда автоматически проверяю, чтобы понять не изменились ли фазовые характеристики усилителей. По записям у этого усилителя стало 6-7-8-9, а вот сколько было в стоке я не записал. Как правило у этих усилителей 5-6-7-7,5
УдалитьЕсть красные светодиоды двух видов с падением напряжения 1.8 в и 1.9 в . Скажите , пожалуйста , с каким падением предпочтительнее установить в гст дифкаскада или не имеет большого значения ?
УдалитьБез разницы. Я автоматически выбираю одинаковые (от 1,6 до 1,9 приборчиком HP4070C) и впаиваю. Далее насчет постоянки, все как обычно - если уж слишком много, то подбираем резистор или в коллекторе или в эмиттерах дифкаскада.
УдалитьПонятно , спасибо . Скажите , а в обратной связи можно поставить Panasonic fc ,как вы делали в four channel ? Если , да , то на какое напряжение лучше поставить ?
УдалитьВ той точке, где стоит конденсатор - по DC единицы милливольт, по АС максимум до 0,5 вольт RMS. У конденсаторов, как правило, импеданс уменьшается до 50 вольт.. далее может и остановится (там и габариты становятся слишком большими). Сюда можно ставить от 16 до 50 вольт. А вот какой конденсатор ставить и с каким напряжением и будет ли это слышно в конкретном усилителе - сплошная эзотерика, заранее никто не скажет. Только слушать.
УдалитьСделал обход фильтров , переделал ГСТ , разделительный и в ОС поставил Panasonic FC , В первичке Panasonic FM 6600 до дросселя и столько же после в каждом канале . Результат мне понравился , играет чище и глубже . Скажите , пожалуйста , допустимо ли разделительный поставить на 10 мкф ? Есть Muse ES , хочу их попробовать , но они на 10 мкф .
УдалитьЕсли на входе дифкаскада установлены 10 кОм, тогда можно ставить и 10 мкФ.
УдалитьПри 22 мкФ частота среза 0,7 Гц, при 10 мкФ частота среза 1,6 Гц.
Я понял , спасибо . Попробую для начала поставить FC 220/25 в , погрею , послушаю .
ОтветитьУдалитьВы не подскажете , для чего питание предварительной части усилителя +-18 вольт? я хочу попробовать поставить opa2134 , там питание +-18 вольт максимум допустимое . имеет ли смысл снизить до +-15 ? вместе с заменой стабилизаторов и номиналы гасящих резисторов надо увеличить?
ОтветитьУдалитьПривет! Как правило, чем больше напряжение питания, тем лучше реализуются скоростные возможности ОУ. Не вижу проблемы, чтобы OPA2134 работала на 36 вольтах. Это не выходит за максимальные параметры ОУ. Я один раз в запаре поставил AD8066 под +-15 вольт и вспомнил об это только через полгода. Лень было уменьшать напряжение питания... и вот уже прошло шесть лет - ОУ работают без проблем.
УдалитьЕщё такой вопрос питание дифкасада -10 вольт сделано на стабилитроне . может его стоит заменить на какой-нибудь малошумящий стабилизатор , чтобы почище было , как думаете ? не подскажете на какой максимальный ток подбирать ?
ОтветитьУдалитьСтабилитроны шумят (да все кругом шумит), если они в режиме то шумят примерно на -80-85 дБ... примерно 8-10 микровольт... Линейные стабилизаторы шумят сильнее, особенно стабилизаторы отрицательного напряжения. Да, есть малошумящие стабилизаторы, но их применение оправдано в источнике аудиосигнала. В автоусилителях шум стабилизаторов/стабилитроноы не является проблемой, так как внешние шумы, шумы преобразователя DC/DC и т.д. и т.п. в тысячу и больше раз больше.
УдалитьСпасибо , я понял .
УдалитьСкажите , пожалуйста , стоит ли заменить резистор тока покоя ,если по цветовой маркировке номинал должен быть 360 ом с допуском 1 процент ,а фактический замер показал 338 ом ?
ОтветитьУдалитьНоминалы резисторов по схеме (в делителе термостабилизации) указаны лишь примерно. Если речь идет об установлении одинаковых токов покоя в каналах, тогда имеет смысл туда лезть. Подбор одинаковых токов покоя идет по реальным измерениям самого тока покоя.. резисторы раскладываются по порядку (по их реальному сопротивлению.. даже если они с 1% допуском - играет роль даже 1-2 ома - впаиваются, измеряется ток покоя, сравнивается с другим каналом и до тех пор пока не будут одинаковые (ясно что идеально (без многооборотного потенциометра) не получится, ну хотя-бы попасть в пределы 3-4%).
УдалитьПрошу прощения , видимо я не так выразился , я имел ввиду что если считать по цветам колец , нарисованным на резисторе в делителе термостабилизации , то номинал его должен быть 360 ом , а фактический его замер показывает 340 ом . Могли из-за этого выгореть выходники , а то в моём аппарате , они все заменены нa tip102/107 и второй резистор в делителе термостабилизации снижен до 500 ом ? Наверное следует его заменить , чтобы и фактический замер давал 360 ом ? Из вашего ответа я понял , что следует купить несколько штук и подобрать полностью одинаковые сопротивления в оба канала? всё верно ?
УдалитьА кто менял на 500 Ом? Какой был при этом ток покоя? Тогда надо поступать как при первом запуске усилителя: вместо первого резистора поставить подстроечник 500 Ом (предварительно установив его в 360 Ом), установить шупы на эмиттерные сопротивления (при этом все должно стоять на радиаторе), включить усилитель и установить нужный ток покоя. Потом уже измерить какое сопротивление получилось на потенциометре и подобрать близкое по номиналу постоянное сопротивление.
УдалитьЯ его уже купил таким . Ток покоя замерял , он - 2мА был . Ещё там вместо эмиттерных резисторов высокоомный провод на 0.1 ом был установден , я его заменил на два параллельных резистора 0.68 ом . Спасибо за инструкцию .
УдалитьПонятно. Но ток покоя маловат. Обычно в этих усилителях ток покоя (именно ток, уже в пересчете с измеренных милливольт и величины сопротивления) примерно 30-50 мА.
УдалитьВ усилителях SA30 и SA50 ток покоя примерно 150-300 мА.
Я пересчитал уже под эмиттерные резисторы 0.33 ом , должно получиться напряжение между эмиттерами около 20 мВ для тока покоя 30 мА . Попробую постепенно его увеличить .
УдалитьДобрый день , вы не подскажете какие резисторы и диоды стояли в эмиттерах выходных транзисторов в стоке?
ОтветитьУдалитьПривет! Обычно в стоке в дженезисах в эмиттерах выходных стоит резистор 1 Ом, диоды: или параллельно две штуки 1N5391 или один 1N5402.
УдалитьСпасибо . Диод необязательно ультрафаст , можно и обычный общего применения поставить ?
УдалитьПривет! Как видишь, производитель ставит обыкновенные диоды. А если в целом говорить о звуке, то 1 ом в эмиттерах это очень много и как показала практика - диоды там вообще не нужны.
УдалитьПонятно , спасибо . Дело в том , что я усилитель к продаже готовлю , возвращаю стоковое состояние . Людям надо , чтоб без ремонтов и твиков .
УдалитьЗдравствуйте ,Михаил , скажите пожалуйста , как определять достаточный импульсный ток конденстаторов вторички?
ОтветитьУдалитьПривет! В усилителе звуковой частоты весь ток нагрузки проходит через конденсаторы вторички. Как для себя (в целях обеспечения максимального срока службы конденсатора и хорошегл звука), можно ориентироваться на параметр ripple current, который указан в даташите. Но производители усилителей часто это игнорируют, из-за чего конденсаторы во вторичке и дохнут. Небольшое пояснение: параметр ripple current - это указанная производителем конденсатора максимально допустимая величина тока пульсаций, при которой конденсатор отработает указанные часы в даташите....
ОтветитьУдалитьНу а максимальный ток, который реально может пройти через конденсатор - гоооораздо больше (ограничивается чисто внутренним сопротивлением конденсатора при такой-то частоте и температуре). Только срок службы такого конденсатора очень сильно сократиться - вот почему нельзя тупо разряжать конденсатор, делая КЗ его выводов.
Спасибо . Например во вторичке установлен конденсатор с ripple current 2 ампер , как понять достаточно ли такой величины ?
УдалитьПривет! Например, это усилитель с питанием ± 34 вольта. Это значит усилитель на нагрузку 4 ома выдаст (32*32)/(2*4)= 128 Вт. Ток через нагрузку будет: 32*0,707= 22,624 вольта RMS, делим на 4 ома и получаем 5,656 ампера. Проверяем: 22,624*5,656=128 Вт. Значит через каждый конденсатор (плюсовой и минусовой) на максимальной мощности усилителя будет протекать звуковой ток в 2,828 ампера. В первом приближении можно считать, что зарядный ток будет примерно такой же величины. Считаем Irms через конденсатор: корень из суммы квадратов этих токов: корень 2,83*2,283 + 2,83*2,83 = 4 ампера. Если конденсатор только один - тогда желательно ставить конденсаторы с ripple current 4 ампера. Если по 2 конденсатора, тогда по 2 ампера,… если по четыре конденсатора в каждом плече - тогда можно ставить конденсаторы с ripple current 1 ампер и т.д.
УдалитьДобрый день ! Спасибо за пример расчета .
УдалитьПри напряжение вторички +-27 вольт получается Irms=3.37A.Значит по одному конденсатору в плечо с ripple current не менее 3.37 А.
Это для одного канала , а если четыре канала , то по четыре конденсатора в плечо ? Я правильно рассуждаю ?
Привет! Почти правильно. Это был пример расчета точки отсчета, а дальше должно быть понимание для чего и для кого это вообще делается. Должно быть понимание того, что приличные конденсаторы во вторичке при включении утягивают на свою зарядку 20-40 ампер, должно быть понимание имеет ли преобразователь плавный запуск/мягкий старт... Должно быть понимание что мы усиливаем же не синусоидальный сигнал, а музыкальный, а также не гоняем усилок непрерывно часами на максимальной мощности!!! Есть проверенные годами и производителями закономерности при расчете мощности блока питания и необходимой емкости конденсаторов. Это просто надо знать. Например: при усилении музыкального сигнала на максимальной мощности усилителя: средняя мощность музыкального сигнала как минимум в 4…8 раз меньше, чем максимальная, и в 3…6 раз меньше, чем средняя у синусоиды... Если это сабовый усилитель - тогда наращиваем общую емкость во вторичном питании, а если это ВЧ - то тут вообще не о чем говорить, так как для ВЧ в трехполоске достаточно мощности 5-10 Вт на канал и т.д и т.п. и моного еще чего. И только сложив всё это в кучу - делается выбор нужного типа и количество конденсаторов в БП.
УдалитьСпасибо за развёрнутый ответ . Общее представление начало складываться .
УдалитьДобрый день . Срисовал схему БП G.D.M. и обратил внимание , что после резисторов 270R и 470R стоят транзисторы bc337 и bc327 эмиттерами к резисторам , коллекторами на входы 7918 и 7818 . А базы подключены через стабилитрон 10 вольт и резистор 10К друг к другу ?
ОтветитьУдалитьПодскажите , пожалуйста , это фильтр или что-то другое?