Перейти к содержанию

Выбор индукторов для усилителя класса D

Собираю усилитель класса D на микросхеме, 20 W на канал, питание постоянным 24V. Делаю это впервые.

Возник вопрос о выборе готовых дросселей для выходного фильтра. По схеме они 22 uH. Как рассчитать максимальный ток через дроссель? Хотя бы примерно, но с гарантированным запасом, потому что сделать как можно дешевле задачи не стоит.

Вроде бы получается, что феррит в линейной области подойдет лучше всего. Но экранированные дроссели резко насыщаются при превышении допустимого тока, поэтому боюсь использовать феррит. В даташите Coilcraft нарисовано его резкое насыщение https://www.mouser.com/datasheet/2/597/mss1210-270677.pdf

По опыту знаю, что колечко из материала с распределенным зазором загнать в насыщение практически невозможно, оно раньше от нагрева выпаяется из платы wink.gif Поэтому такой материал кажется безопасным хотя бы для эксперимента.
Знает ли кто из форумчан из практики, насколько испортит звук порошковое железо, или МП140, или CoolMu, или еще более качественное колечко от Магнетикса? Автоэлектронщики, тоже отзовитесь, ведь у вас там давно применяются усилители класса D. Какие катушки используются в качественных внешних мощных авто-УНЧ?
Если известна ссылка на толковую статью, прошу дать. В даташитах от Ti как-то всё мутно описано.

И еще, нужны ли экранированные дроссели, или можно намотать 10 витков на ферритовые стержни и так их и использовать? Это будет все же не по $4 за Coilcraft.

Заранее спасибо.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Если так боитесь ферритов и для Вас не очень критичны габариты, то используйте катушки без сердечника, какие ставят, например в акустических системах, что нибудь типа 1140-220K-RC от Bourns

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
(2 · 20 Вт / 4 Ом)^0,5 · 1,5 = 4,7 А — годится CDRH127 и т.п.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Plain, почему Вы умножили 2*20Вт ? Два канала как бы независимы и работают отдельно. Коэффициент 1.5 это запас по току? И еще, в даташите не указана частота ШИМ. Она не влияет на возможный пиковый ток?


Цитата
Если так боитесь ферритов и для Вас не очень критичны габариты,

Ну уж не до такой степени аудиофильский подход! Чтобы воздушные катушки мотать. И с этими катушками левый и правый канал будут наводить ВЧ ток друг на друга, на микросхему, на все элементы.
Я в общем-то не феррита боюсь, а его насыщения из-за неправильного выбора максимального тока. Ведь динамик это механическая система, с резонансами и т. п., теоретически динамик может выплеснуть ЭДС в противофазе выхода усилителя в данный момент времени. Или конденсатор на выходе фильтра, стоящий параллельно нагрузке (1мкФ), возьмет эту ЭДС на себя?

Кстати, Ti рекомендует ставить керамические конденсаторы, даже НА ВХОДЕ усилителя, т. к. они якобы очень надежные и стабильные при любой температуре. Мне кажется что керамика для аудио цепей это не есть правильно. Там нужна пленка, а где известно постоянное смещение, можно электролитические. Опять же на какое напряжение и ток брать пленку в выходном фильтре?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(NewVitalic @ Apr 27 2018, 09:47) <{POST_SNAPBACK}>
почему Вы умножили

Чтобы получить амплитуду синуса, полученный средний ток был умножен на 2^0,5.

Цитата
1.5 это запас

Да.

Цитата
не указана частота

Для ключевых усилителей размах пульсаций тока обычно 10...20%.

Цитата
керамика для аудио цепей

Обычно не годится из-за варикап- и пьезоэффектов.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Plain, теперь более-менее понятно. Спасибо за разъяснение.
По поводу возможности использования неэкранированных "гантелей" видимо нужно будет припаять и попробовать, мешает ли вылезающее из них магнитное поле работе усилителя. Они удобны тем, что можно взять и намотать нужную обмотку, а не ждать неделями доставки из интернет-магазина.

Но я все равно не понимаю, влияют ли параметры этих катушек на звук вообще. Например относительно огромные и возрастающие с током потери в порошковом железе. Вроде бы задача катушки это просто не пустить ШИМ в динамик. В даташитах от Ti проскальзывает мысль, что это вообще нужно только для электромагнитной совместимости. Если не неё наплевать, можно ШИМ подать прямо на динамик. Но пишут, что например в автомобиле ЭМС играет важную роль. В телевизоре - нет. Прошу дать ссылки на хорошие документы, разъясняющие эти вопросы.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата(NewVitalic @ Apr 27 2018, 16:07) <{POST_SNAPBACK}>
влияют ли параметры этих катушек на звук

Нет.

Цитата
огромные и возрастающие с током потери в порошковом железе

При правильном расчёте никаких фейерверков быть не может.

Цитата
задача катушки это

Замедлить скорость изменения тока в цепи. Последующий конденсатор, соответственно, замедляет скорость изменения напряжения.

Цитата
ШИМ подать прямо на динамик

Обмотка имеет право перегреться из-за поверхностного эффекта, потому что в общем случае не рассчитана на токи такой частоты.

Для оперативного получения в глухой тайге требуемых дросселей можно заранее найти нахаляву и поковырять электронный лом, в частности, литцендратом намотаны ОС кинескопов мониторов, после чего воспользоваться каким-нибудь калькулятором, например здесь или EPCOS MDT.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
Цитата
Для оперативного получения в глухой тайге требуемых дросселей можно заранее найти нахаляву и поковырять электронный лом, в частности, литцендратом намотаны ОС кинескопов мониторов, после чего воспользоваться каким-нибудь калькулятором, например здесь или EPCOS MDT.

Не все так безнадежно. Зачем уж ковырять телевизоры. И литцендрат есть, даже серебряный, и российские ферритовые стержни м1500нм1 длиной 20 мм. Я взял готовую китайскую плату с усилителем TPA3123D2, выпаял экранированные ферритовые дроссели на 22мкГн. Намотал обмотки на стержнях и впаял в плату. Всё прекрасно работает. И катушки у меня получились ампер на двадцать. Я конечно закажу дроссели Wurth из композитного материала, и сравню звук. На моей макетной плате (не совсем еще собрана) все конденсаторы пленочные. должно же это быть лучше китайской платы из алюминия с керамикой везде.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
Авторизация