Перейти к содержанию

УМЗЧ Holton режим AB-plus, сравнительный тест


Dmitriy Khamuev

1 590 просмотров

   В статье описание возможностей режима работы УМЗЧ AB-plus опиралось на результаты имитационного моделирования.   Для экспериментального подтверждения эффективности усилителя MOSFET класса АВ-plus, проведен сравнительный тест работы усилителя при обычном AB включении и в режиме работы AB-plus. Для теста использованы WiFi версия модуля, эквивалент нагрузки в режиме 8Ohm, осциллограф Rigol DS1054Z и термометр Fluke 59MAX. Точность измерения определена параметрами приборов.

MosfetHoltonTestAB-plus.jpgLoadEquivalent4-8-16Ohm.jpgA350v3_2DG_tower960.jpg

   Тестовый сигнал: тональная посылка 30Hz длительностью 200ms и периодом 500ms (Tone Burst), близок к типичной работе сабвуфера. Сигнал подан на LFE вход модуля, фазовращатель незначительно влияет на форму сигнала.
В процессе измерений контролировались, напряжение цепей (+65V), (+56V), (-56V), (Out),  температура модуля и эквивалента нагрузки. К одному из цепи резисторов в эквиваленте нагрузки через конденсатор 2.2uF подключена широкополосная АС для контроля входа усилителя в режим ограничения амплитуды.

Тест эффективности усилителя MOSFET класса АВ, дополнительное питание не подключено

abStdFree.png

   Входного сигнала нет, подключено только силовое питание и нагрузка.
Напряжения цепей:  
(+65V) = 51.3V (54.3V-51,3V=3.0V соответствует модели R20(2,35V) + D2(0,74V))
(+56V) = 54.3V
(-56V) = -55.1V ( Vpp=800mV пульсации напряжения питания)
(Out) =  0V (измеренное мультиметром смещение на выходе усилителя +10mV, Vpp=800mV?)

abStdNominal.png

   Входной сигнал соответствует номинальной мощности, ограничения нет.
Напряжения цепей:  
(+65V) = 49.0V
(+56V) = 52.2V
(-56V) = -53.3V ( Vpp=6,4V просадка напряжения питания)
(Out, Vpp) =  81.6V (от пика до пика)
Ppeak=(81.6/2)^2/8=208W

abStdClipping.png

   Входной сигнал соответствует максимальной мощности, признаки ограничения есть.
Напряжения цепей:  
(+65V) = 48.6V
(+56V) = 52.1V
(-56V) = -52.9V ( Vpp=7,2V просадка напряжения питания)
(Out, Vpp) =  89.6V (от пика до пика)
Ppeak=(89.6/2)^2/8=251W

abStdClippingEnlarged.png

   Входной сигнал соответствует максимальной мощности, признаки ограничения есть.
Укрупнённый фрагмент четвёртой волны пачки.
Напряжения цепей:  
(+56V AY) = 49.5V
(Out, BY) =  41.6V (выходное напряжение ниже питания на 7.9V)
Ppeak=(41.6)^2/8=216W (амплитуды 4 и 5 волн пачки уже практически равны)

Тест эффективности усилителя MOSFET класса АВ-plus, подключено дополнительное питание +-65V

  abPlusFree.png

Входного сигнала нет, подключено силовое и дополнительное питание. Усилитель работает в режиме AB-plus.
Напряжения цепей:  
(+65V) = 61.7V
(+56V) = 54.1V
(-56V) = -55.7V ( Vpp=800mV пульсации напряжения питания)
(Out) =  0V (измеренное мультиметром смещение на выходе усилителя +10mV, Vpp=1.6V?)

abPlusNominal.png

   Входной сигнал соответствует номинальной мощности, ограничения нет.
AB-plus. Напряжения цепей:  
(+65V) = 58.9V
(+56V) = 51.6V
(-56V) = -52.8V ( Vpp=6,4V просадка напряжения питания)
(Out, Vpp) =  92.8V (от пика до пика)
Ppeak=(92.8/2)^2/8=269W (+29.4% к режиму AB)

abPlusClipping.png

   Входной сигнал соответствует максимальной мощности, признаки ограничения есть.
AB-plus. Напряжения цепей:  
(+65V) = 58.2V
(+56V) = 50.9V
(-56V) = -52.4V ( Vpp=7,2V просадка напряжения питания)
(Out, Vpp) =  102.0V (от пика до пика)
Ppeak=(102/2)^2/8=325W (+29.5% к режиму AB)

abPlusClippingEnlarged.png

   Входной сигнал соответствует максимальной мощности, признаки ограничения есть.
AB-plus. Укрупнённый фрагмент четвёртой волны пачки.
Напряжения цепей:  
(+56V AY) = 49.3V
(Out, BY) =  48.6V (выходное напряжение ниже питания на 0.7V)
Ppeak=(48.6)^2/8=295W (+36,7%, но на осциллограмме амплитуды 1 и 2 волн сравнивать с режимом AB некорректно)

   Проведённый тест показывает возможности УМЗЧ MOSFET в режиме AB-plus. В этом режиме полностью реализуется низкое падение напряжение сток-исток открытого MOSFET транзистора. Температура усилителя не превышала 54 градуса, эквивалент нагрузки нагревался до 71 градуса.  Источник питания модуля тороидальный трансформатор 200W, две силовые обмотки ~40.5V(2.5A), обмотка 8V(800ma) для питания модуля ESP32, для реализации режима AB-plus понадобились две обмотки трансформатора по ~6.5V(100ma), два маломощных моста и два конденсатора 1000uF*10V. Основные конденсаторы фильтра по два на плечо 10000uF*63V, всего 4 штуки. Напряжение силовых обмоток можно поднять до ~42V.
   Рост эффективности практически на 30% при равной энергетике блока питания - это отличный результат.

spacer.png

Появились вопросы, заметили ошибки, пишите,  постараюсь ответить и исправить.

0 Комментариев


Рекомендуемые комментарии

Комментариев нет

Присоединяйтесь к обсуждению

Вы публикуете как гость. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Гость
Unfortunately, your content contains terms that we do not allow. Please edit your content to remove the highlighted words below.
Добавить комментарий...

×   Вставлено с форматированием.   Восстановить форматирование

  Разрешено использовать не более 75 эмодзи.

×   Ваша ссылка была автоматически встроена.   Отображать как обычную ссылку

×   Ваш предыдущий контент был восстановлен.   Очистить редактор

×   Вы не можете вставлять изображения напрямую. Загружайте или вставляйте изображения по ссылке.

Загрузка...

×
×
  • Создать...