Jump to content

УМЗЧ Holton режим AB-plus, сравнительный тест

   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.

  • Like 1


0 Comments


Recommended Comments

There are no comments to display.

Join the conversation

You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account.
Note: Your post will require moderator approval before it will be visible.

Guest
Add a comment...

×   Pasted as rich text.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...

×
×
  • Create New...