Земляная петля через PE проводник

[Obergan Alexey]

Доброго времени суток.

Разрабатывал усилитель класса Д, для друга. Нужна была возможность питания от БП типа ноутбучного, плюс наличие темброблока(параметрический эквалайзер).  Поскольку у микросхемы усилителя(TDA7498) дифференциальный вход, то самым простым решением было сделать темброблок с использованием виртуальной средней точки. Не стал заморачиваться(и как потом оказалось, не зря), сделал просто делитель напряжения с емкостями в параллель. Для питания 3-х ОУ - более чем достаточно.

Короче, сделал, отправил, друг говорит нет звука. Отправлял без БП, а тестил на БП без PE проводника. Поэтому сразу закралась мысль, что у источника сигнала земля соединена с PE проводником, а если то же самое у БП усилителя, то получается, что виртуальная земля через нижний резистор закорочена с основной землёй через PE проводник. Что оказалось правдой и вылечилось подключением БП без заземления.

Но вот вопрос. Допустим не было бы у меня виртуальной земли, и всё бы заработало, но тут ведь получается огромная земляная петля. Неужели бы оно не фонило ? Как вообще делаются блоки питания для усилителей, чтоб всё кошерно было ? Цепляется ли PE проводник на землю или нет ?

[Реклама]

Реклама: ООО ТД Промэлектроника, ИНН: 6659197470, Тел: 8 (800) 1000-321

[J_Ohm]

Цепляется, - как в системных блоках, например. В аудиоаппаратуре PE соединяется с шасси (токопроводящим корпусом), иногда - через специальный выключатель. Но сигнальная общая шина (экран) и "Защитная Земля" (PE) не должны заменять друг-друга и не обязаны быть соединенными.

Изменено 19 марта, 2021 пользователем J_Ohm

[Реклама]

20% скидка на весь каталог электронных компонентов в ТМ Электроникс!

Акция "Лето ближе - цены ниже", успей сделать выгодные покупки!

Плюс весь апрель действует скидка 10% по промокоду APREL24 + 15% кэшбэк и бесплатная доставка!

Перейти на страницу акции

Реклама: ООО ТМ ЭЛЕКТРОНИКС, ИНН: 7806548420, info@tmelectronics.ru, +7(812)4094849

[Obergan Alexey]

@J_Ohm, а если например виртуальную землю вывести на разъём через разделительный конденсатор, есть ли в этом смысл ? Я подозреваю, что если это и решит проблему, то даст фон.

[Реклама]

Выбираем схему BMS для корректной работы литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

 Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ, также как и для других, очень важен контроль процесса заряда и разряда, а специализированных микросхем для этого вида аккумуляторов не так много. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список имеющихся микросхем и возможных решений от разных производителей. Подробнее>>

Реклама: АО КОМПЭЛ, ИНН: 7713005406, ОГРН: 1027700032161

[J_Ohm]

@Obergan Alexey , чудной вариант, но попробуйте. Вообще же, средняя точка в схеме с исходно двухполярным питанием либо должна быть общей шиной, либо привязанной к общей шине по переменному с коррекцией схемы под однополярное питание.

[Obergan Alexey]

 @J_Ohm, так в том-то и проблема, что тут нет исходно двухполярного питания. Сама микросхема питается от однополярки. Плюс нет гарантии, что у источника питания для неё, земля не будет соединена с PE проводником. Сама по себе микросхема TDA7498ME(моно вариант в моём случае) имеет дифф вход, и обе ноги по даташиту цепляются через разделительную ёмкость. Т.е. если просто взять готовый модуль на данной микросхеме, то проблем с питанием не будет.

А у меня всё вертится вокруг темброблока, из-за которого и пришлось мутить среднюю точку. Т.е. был вариант запитать операционники однополярно, но вариант этот оказался очень так себе. По крайней мере в симуляторе вариант со средней точкой выглядел намного вкуснее в плане шумов и ачх

В принципе я знал на что шёл. Даже попросил человека, для которого собирал всю эту кухню, чтоб прозвонил свой гитарный процессор на предмет соединения сигнальной земли с PE проводником, но видимо она соединяется только во включенном состоянии, поэтому у него ничего не прозвонилось

[J_Ohm]

4 часа назад, Obergan Alexey сказал:

В принципе я знал на что шёл.

Я бы сказал, что выбор самый неудачный. Темброблок (а что за схема, кстати) подправить на однополярку или минусовое питание ввести уже никак?

[Obergan Alexey]

1 hour ago, J_Ohm said:

а что за схема, кстати

Да схему я сам разрабатывал, за основу взяв схему темброблока из одного комбика для бас гитары

Spoiler

Bass & Trebble

Parametric EQ

 

Т.е. я сначала переделал эквалайзер под однополярный расклад. Но из-за конечного сопротивления резисторов смещения было заметное влияние на АЧХ(по сравнению с двухполярным питанием), а увеличение сопротивления до мегаомов давало очень поганую шумовую характеристику. Да, можно было заморочиться с каким-нибудь charge pump, но по тому же симулятору вся схема темброблока потребляла 60 мА, что для чаржпампов многовато. А ставить какой-нибудь преобразователь типа 12 в +/- 15 вольт с гальванической развязкой - была задача впихнуть всё в корпус 10 на 10. Т.е. в плату не более чем 9.5 на 8 см.

 

Вот небольшой пример в работе https://photos.app.goo.gl/DF8gSEP5i8n6GDBh9

Изменено 20 марта, 2021 пользователем Obergan Alexey

[J_Ohm]

48 минут назад, Obergan Alexey сказал:

а увеличение сопротивления до мегаомов давало очень поганую шумовую характеристику.

- На открытом входе эквалайзера, прошу заметить. А там уже стоит R6=24 кОм, если я правильно понял, не считая источника сигнала. Перед разделительным конденсатором к GND можно смело ставить резистор на 1 МОм, оставив GNDS только роль средней точки. Конденсатор с верхнего плеча делителя перенести в параллель к нижнему или на полное напряжение, если номинал позволит.

 

[Obergan Alexey]

4 minutes ago, J_Ohm said:

оставив GNDS только роль средней точки

Правильно ли я понял, что B&T_GND надо отсоединить от GNDS, подсоединить к GND и через мегаомный резистор подтянуть к B&T_in ?

А что касается конденсаторов делителя, какой практический смысл имеет перенос ёмкости именно на нижнее плечо ?

[J_Ohm]

Да, правильно.

Смысл - максимально увеличить для пульсаций сопротивление верхнего плеча и уменьшить нижнего, чтобы ничто не попадало через GNDS в тракт с положительной шины. Возможно и не потребуется, но так лучше.