Nerds.dk - Hifi, Stereo & Lyd Community

PWM og Batterier

Rumkorrektion, akustik, jitter, ren strøm m.m.

PWM og Batterier

Indlægaf tda » fre jun 27, 2014 22:15

Er der nogen idé i at bruge batteridrift til PWM forstærkere ?

Her tænker jeg lidt ala Holfi; Trafo + Batteri + lytter

Nogle mener at 2 x 10-20.000 µF og trafoeffekt på 200 watt er rigeligt til 2 x 100 watt/8 ohm og at ripple ikke har noget at sige mht PWM (Der er ingen præmie for at gætte hvem der har sagt det)  :mrgreen:

Andre mener ikke en strømforsyning kan blive kraftig nok selvom der er tale om PWM. (Det hælder jeg nok selv "lidt" til)

Men kan det svare sig og er der noget at hente ved at bruge batteridrift til PWM som jo helst skal have en lavimpedant forsyning (lytter med lav ESR) --- Batterier er vel hverken hurtige til at afgive strøm eller lavimpedante ?
tda
Entusiastmedlem
 
Indlæg: 231
Tilmeldt: søn apr 27, 2014 14:02

Re: PWM og Batterier

Indlægaf virious » lør jun 28, 2014 09:38

Jeg kan ikke lige se ideen i at smide et batteri ind i ligningen her. Hvad er det du vil opnå med det?

Hvorhvidt ripple spiller en rolle afhænger helt af forstærkeren. Det der med bare at lave en kæmpe forsyning til alt og så mene, at det bare er sagen, ja, så har man nok misforstået en ting eller to - i hvert fald når det kommer til switch mode teknologi.

Jeg ville - men nu er jeg jo også SMPS nørd - smide en SMPS foran den PWM forstærker og så leve lykkeligt med det  :mrgreen:

Lytterne skal under alle omstændigheder have meget lav ESR, men det kræver så også lidt viden om hvordan man ikke smider det i havet ved dårligt kredsløbslayout.
virious
Administrator
 
Indlæg: 550
Tilmeldt: tors maj 29, 2008 13:41
Geografisk sted: Odense

Re: PWM og Batterier

Indlægaf tda » lør jun 28, 2014 09:58

virious skrev:Jeg kan ikke lige se ideen i at smide et batteri ind i ligningen her. Hvad er det du vil opnå med det?
Det er faktisk det jeg spørger om

Hvorhvidt ripple spiller en rolle afhænger helt af forstærkeren. Det der med bare at lave en kæmpe forsyning til alt og så mene, at det bare er sagen, ja, så har man nok misforstået en ting eller to - i hvert fald når det kommer til switch mode teknologi.
Det er så også det jeg spørger om


Jeg ville - men nu er jeg jo også SMPS nørd - smide en SMPS foran den PWM forstærker og så leve lykkeligt med det  :mrgreen:
Jeg vil helst undgå SMPS


Lytterne skal under alle omstændigheder have meget lav ESR, men det kræver så også lidt viden om hvordan man ikke smider det i havet ved dårligt kredsløbslayout.
Dine ideer her ville være fine
tda
Entusiastmedlem
 
Indlæg: 231
Tilmeldt: søn apr 27, 2014 14:02

Re: PWM og Batterier

Indlægaf Kaj. » lør jun 28, 2014 10:51

Selv med en høj virkningsgrad på en PWM forstærker er der ikke 100% udnyttelse af effekten. Anvender du en 200 W trafo nødvendiggør dens mindre kerne flere viklinger og dermed længere tråd med deraf følgende højere modstand. Konsekvensen af små transformatorer er deres dårligere evne til at afgive store strømstyrker, når det er nødvendig. Samme problemstilling ved alle  forstærkertyper. Øget kondensatorkapacitet og brug af batterier kan kompensere for dette, men hvorfor ikke montere en overdimensioneret trafo med stor kerne og lav modstand og gode overdimensionerede kondensatorer? Eller bruge en SMPS strømforsyning, som rigtig konstrueret, har lav DC modstand og sikrer stabil spænding til forstærkeren. I begge tilfælde udført i en overdimensioneret udgave. Du kan aldrig lave din strømforsyning for stor. Husk den er rygstødet, din forstærker og hele lydgengivelse læner sig op ad.
Kaj.
Supermedlem
 
Indlæg: 1238
Tilmeldt: søn okt 26, 2008 14:21

Re: PWM og Batterier

Indlægaf tda » lør jun 28, 2014 11:11

@Kaj

Der er vist mange forskellige meninger mht strømforsyning til PWM forstærkere.

Prøv at læse sidst i 4. indlæg her:

http://forum.highfi.dk/viewtopic.php?f=116&t=27

Det er faktisk stik modsat hvad man normalt "tænker"

Men det store spørgsmål er stadig om der vil være noget at hente ved at bruge batterier som f.eks Holfi gjorde, når der er tale om PWM.

Fordelen ved batterier kender jeg kun mht Kl.A og A/B og der er virkelig noget at hente i stort set hele frekvensområdet.
tda
Entusiastmedlem
 
Indlæg: 231
Tilmeldt: søn apr 27, 2014 14:02

Re: PWM og Batterier

Indlægaf virious » lør jun 28, 2014 13:39

Okay - jeg prøver at være lidt mere diplomatisk i mine udtalelser  :lol:

Det, der er udfordringen i switch mode verdenen er at få nedbragt impedansen (induktansen især). Hvis induktansen er høj vil man få store spændingsspikes på forsyningen pga. de høje di/dt'er (hurtigt strømændringer)

V = L * di/dt

Så jo mindre du kan gøre induktansen jo mindre spikes. Fint nok. Når du forsyninger gennem et batteri, så starter du ud med en høj forsyningsimpedans. Den skal nedbringes og målet er her, at få en lav impedans over et utrolig bredt frekvensbånd, så her må man ud i og afkoble ganske seriøst - og det gør man ikke med kæmpe-lytter med båndbredde på 100 Hz. Du skal have fat i de mindre typer med høj båndbredde og lav ESR og så skal de parallelkobles. Nogle vil her mene, at det vil være fint at koble mindre kondensatorer i parallel også, andre vil fortælle dig, at det er no-go. Prøv med værdier fra 100 nF til 1 uF. Den store udfordring kommer så, når man har fået nedbragt impedansen i forsyningen, at man ikke smider det hele overbord, fordi man ikke bygger det korrekt op og placerer forsyningen uhensigtsmæssigt i forhold til loaden. Jeg kan godt li' at bruge et stort stykke kobberplade som stelplan og så køre fuglerede  :mrgreen: Det fungerer bare! Her skal man så ikke tage 50 cm kabel og koble fra forsyningens udgang til indgangen på PWM modulet for så er det hele smidt i havet - men brug i stedet kobberfolie så bredt som muligt og så kort som muligt.

Sværhedsgraden på denne løsning afhænger samtidig meget af hvor godt PWM modulet er afkoblet i sig selv og hvor godt den undertrykker forsyningsfnidder.

Håber det gav lidt mere syn på sagen.
virious
Administrator
 
Indlæg: 550
Tilmeldt: tors maj 29, 2008 13:41
Geografisk sted: Odense

Re: PWM og Batterier

Indlægaf tda » lør jun 28, 2014 13:46

@ virious

Absolut  :D

Kendes ESR osv på nogle Densen lytter ? =

10.000 µF / 63 V
SMHN220 (85 gr)
ONVO4L

Er de værd at bruge til PWM ?

Har rigeligt af dem til at parallekoble  :)
tda
Entusiastmedlem
 
Indlæg: 231
Tilmeldt: søn apr 27, 2014 14:02

Re: PWM og Batterier

Indlægaf thor1 » lør jun 28, 2014 15:13

Det som gør at nogen tror man kan klarer sig med en lille strømforsygning ved klasse D skyldes nok at der stort set kun trækkes strøm på kanterne af firkanterne, enegien  integreres så til sidst og bliver til lyd igennem udgangsfilteret.  

Og ser man på simulationer så er det også korte puls strømtræk som er det dominerende, den strøm skal kunne leveres hurtigt, det kan ikke kun gøres via store trafoer, her skal bruges hurtige elektrolytter med lav impedans hvilket kræver at de er fuldt opladt hele tiden.

Derudover er klasse D tit delt op i en fortrin (analog del) og selve klasse D udgangstrinet, det er meget vigtig at forsyningerne til disse to dele er adskilt efter min mening og erfaring.

Jeg mener absolut batterier kan være en fordel på selve klasse D udgangstrinnet PWM konverteren.
En fordel er at man er koplet fra nettet , og derved undgår interaktion med det øvrige anlæg, Og så er overdimensionering også  ved klasse D vigtig.

Her kan man naturligvis gøre lige det modsatte ved at lade alt andet end klasse D udgangstrinet blive drevet af batterier , det er det jeg selv gør.

Jeg drømmer om at  48V cykel batterierne kommer ned i pris, der skal naturligvis hurtige elektrolytter efter.

I praksis har det vist sig at 2*10000uF  i det hele taget moderat dimensionering af klasse D giver en fuldstændig ubrugelig clockradio lyd.

besynderligt nok gælder nøjagtig de samme regler som ved klasse A og B om at overdimensionering  bare giver bedre , rigtigere, mere magtfuld, fyldige ,og mere præcis lyd også ved klasse D, og jo mere overdimensionering jo bedre .
thor1
Entusiastmedlem
 
Indlæg: 112
Tilmeldt: fre jan 03, 2014 14:00

Re: PWM og Batterier

Indlægaf Kaj. » lør jun 28, 2014 17:02

tda skrev:@Kaj

Der er vist mange forskellige meninger mht strømforsyning til PWM forstærkere.

Prøv at læse sidst i 4. indlæg her:

http://forum.highfi.dk/viewtopic.php?f=116&t=27

Det er faktisk stik modsat hvad man normalt "tænker"

Men det store spørgsmål er stadig om der vil være noget at hente ved at bruge batterier som f.eks Holfi gjorde, når der er tale om PWM.

Fordelen ved batterier kender jeg kun mht Kl.A og A/B og der er virkelig noget at hente i stort set hele frekvensområdet.


Klasse D  har affødt mange problemstillinger og er fortsat baggrund for mange fantasifulde overdrivelser. Jeg har i flere sammenhænge set påskriften ”1000W” på indpakningen til surroundanlæg i 3000 kr. klassen. Apparaterne anvender klasse D forstærker teknik. Bag på apparaterne er angivet hvor megen energi apparaterne forbruger. I det angivne tilfælle står der 122W. Anlæggets højttalere vil fordampe hvis påskriften "1000 W" havde hold i virkeligheden.  

Linket, du henviser til, ligner helt denne måde at fortolke behovet for strømforsyning. Hvis man mener, at der kommer mere energi ud end der tilføres, vil jeg til at lave mit eget kraftværk med gratis strøm. Køber jeg anlæg nok af klasse D typen og spiller musik hele dagen ender det med at jeg kan tage strøm ind ad den ene stikkontakt og sende overskuddet ud på nettet ad den anden.  :D Nej.... desværre, det er ikke muligt. I så fald har jeg opfundet ”evighedsmaskinen” eller det der er bedre end den.

Det handler i al sin enkelthed om at lave en overdimensioneret og lavimpedanset strømforsyning i  frekvensområdet  fra DC til teoretisk uendelig. Det er vigtigt for alle forstærkere. Klasse D ikke mindst. Sørg for kort ledningsføring og suppler med højfrekvens afkobling direkte på plus/minus forsyningen på forstærkeren til fælles stelpunkt.
Strømforsyningen skal kunne levere mindst den effekt forstærkeren skal afgive til højttaleren plus tabene i de anvendte komponenter inklusive tab i forstærkeren. Personligt laver jeg strømforsyningerne fra 50 til 100% større end teoretisk nødvendig. Uanset prisen er det en dårlig ide, at spare her.
Kaj.
Supermedlem
 
Indlæg: 1238
Tilmeldt: søn okt 26, 2008 14:21

Re: PWM og Batterier

Indlægaf virious » søn jun 29, 2014 09:58

tda skrev:@ virious

Absolut  :D

Kendes ESR osv på nogle Densen lytter ? =

10.000 µF / 63 V
SMHN220 (85 gr)
ONVO4L

Er de værd at bruge til PWM ?

Har rigeligt af dem til at parallekoble  :)


Jeg tror det bliver mere end svært at finde data på dem og tvivler på, at Sillesen vil ud med sproget. Jeg kan ikke svare dig på om de er velegnet til din applikation.
virious
Administrator
 
Indlæg: 550
Tilmeldt: tors maj 29, 2008 13:41
Geografisk sted: Odense

Re: PWM og Batterier

Indlægaf tda » søn jun 29, 2014 11:51

virious skrev:Jeg tror det bliver mere end svært at finde data på dem og tvivler på, at Sillesen vil ud med sproget. Jeg kan ikke svare dig på om de er velegnet til din applikation.


Ja ok, så må jeg bare prøve mig frem  :shock: Og se/høre om de er gode til det.

Grej til at måle dem (og viden til det) har jeg bestemt ikke  :mrgreen:
tda
Entusiastmedlem
 
Indlæg: 231
Tilmeldt: søn apr 27, 2014 14:02

Re: PWM og Batterier

Indlægaf Peter Steffensen » søn jun 29, 2014 19:35

tda skrev:
virious skrev:Jeg tror det bliver mere end svært at finde data på dem og tvivler på, at Sillesen vil ud med sproget. Jeg kan ikke svare dig på om de er velegnet til din applikation.


Ja ok, så må jeg bare prøve mig frem  :shock: Og se/høre om de er gode til det.

Grej til at måle dem (og viden til det) har jeg bestemt ikke  :mrgreen:

Du behøver ikke at måle på dem. Deres fysiske størrelse afgør, hvad de egner sig til og hvordan man gør dem bedre. Det afgørende for afkobling af strømforsyningen er som Kaj skriver, at impedansen er lav fra DC og til i princippet uendeligt højt i frekvensområdet. I praksis findes der naturligvis en begrænsning mht. hvad der kan opnås, men du skal arbejde ud fra følgende tankegang: en kondensator virker kapacitivt op til en given frekvens, hvorefter dens induktion tager over og får impedansen til at stige ved højere frekvenser. Jo fysisk større kondensatoren er, jo lavere ligger den frekvens hvor kondensatorens impedanskurve begynder at stige. Du korrigerer dette fænomen, ved at parallelkoble den store kondensator med nogle der er fysisk mindre, og de mindre parallelkobler du så med nogle der er endnu mindre osv. Vælg en faktor ca. 10 til hvert "spring" i værdi. Husk desuden at afkobling skal ske der hvor forbruget er, eller hvor der kan opstå støj, hvis der ikke er afkobling til stede (f.eks. efter en ensretter diodebro).
Hilsen
Peter / info@sound-defined.dk

Man skal ikke tro, man skal lytte.
Peter Steffensen
Branchemedlem
 
Indlæg: 664
Tilmeldt: fre mar 13, 2009 12:04

Re: PWM og Batterier

Indlægaf Lars Clausen » man jun 30, 2014 14:27

Jeg har tidligere deltaget i nogle lyttetest hvor man testede bl.a. SMPS op imod traditionel ringkernetrafo, på PWM (Klasse D) forstærkere.
Her var udfaldet, at den gammeldags trafo havde en bedre lyd, både i bas og opløsning i mellemtone/diskant. SMPS var ikke håbløs, men ringkernen var bare lidt mere tydelig og opløst. For SMPS taler jo lav vægt, lille størrelse og lav pris. Men lyden, den vinder ringkernetrafoen.

En løsning med batteri kunne umiddelbart være spændende, men husk på, at hvis det er en plus/minus forsyning, så vil klasse D forstærkeren 'lade op' på den halvdel af forsyningen der ikke trækkes strøm fra. Det vil sige at batteriets lave impedans bliver svært at udnytte, fordi det kræver at man har en helst konstant høj belastning på batteriet. Hvis det er et 'brokoblet' modul med enkelt forsyning, så er det fint. Og så skal man lige huske på ikke at oplade mens man hører musik, for så er det jo ikke længere batteriet der er det aktive element, men derimod opladeren. :-) Men det kan sikkert lade sig gøre at få det til at spille godt.

Store vs. små elektrolytter, der er det min erfaring at store lytter har mere autoritet og varme end små, mens mange små er lidt mere kølige i lyden, og knap så punktformig i lydbilledet. Hvad der er bedst er jo en smagssag. Jeg ville parallelkoble 100.000 uF / 63 V  med 3-5uF MKT for at få det bedste resultat. (Polyprob's er jo altid lidt problematiske at arbejde med :p) Der er ingen grund til også at sætte endnu mindre på i parallel.
Lars Clausen
Nyt medlem
 
Indlæg: 14
Tilmeldt: man jun 30, 2014 14:12

Re: PWM og Batterier

Indlægaf tda » man jun 30, 2014 20:06

Lars Clausen skrev: Hvis det er et 'brokoblet' modul med enkelt forsyning, så er det fint. Og så skal man lige huske på ikke at oplade mens man hører musik, for så er det jo ikke længere batteriet der er det aktive element, men derimod opladeren. :-)


Det er netop en "brokoblet" som ikke skal have en +/-

Jeg have tænkt at bruge batterier (ca 10A) og så 10 x 10.000 µF lytter og så en 15-20  stk 1 µF Wima.
(De 1 µF wima kommer også over hver diodestrækning)

Kan man på en effektiv måde "afkoble" trafo/ensretter fra resten, så man ikke er nød til at slukke for den når der spilles ?
Kan man komme nogenlunde tæt på "kun batterier", med trafoen indkoblet ?

I en gammel konstruktion (The Monster 8 watt KL.), der sidder der en modstand mellem første lyt og de resterende og det beskriver de nærmest som god afkobling af trafo/ensretterdioder, men er det nok ?

tda
Entusiastmedlem
 
Indlæg: 231
Tilmeldt: søn apr 27, 2014 14:02

Re: PWM og Batterier

Indlægaf Lars Clausen » man jun 30, 2014 22:42

Hej tda

Jeg ville ikke anbefale modstandene i en forstærker der - som din - trækker dynamisk strøm afhængig af signal og belastning. (I modsætning til en klasse A, der trækker konstant strøm, der ville det ikke gøre nogen skade).

Jeg kan ikke se du kan finde en fornuftig måde at køre lader + batteri , svarende til at du bruger batterierne som en slags elektrolytter. I samme øjeblik du begynder at lade på batterierne, så vil laderen overtage impedansen, mens batteriet bliver højimpedant. Så kan du ligeså godt lade være med at sætte batteriet i.
Lars Clausen
Nyt medlem
 
Indlæg: 14
Tilmeldt: man jun 30, 2014 14:12

Næste

Tilbage til Teknologi, Teknik & Teori


Hvem er online

Brugere der læser dette forum: Ingen tilmeldte og 1 gæst

Brugermenu

Brugernavn:

Adgangskode:

Markedspladsen

Der er ingen annoncer på brugtmarkedet pt.