Простой трансформаторный демпфер без математических расчетов с использованием испытательного приспособления Quasimodo
#1
- #1
Демпфер силового трансформатора прекрасно подходит для уменьшения или устранения радиопомех от вызванного выпрямителем звона LCR. К сожалению, разработка и оптимизация демпфера — это огромная боль. Сначала необходимо измерить индуктивность рассеяния и вторичную емкость трансформатора на частоте около 100 кГц, что не так просто.
Здесь показано небольшое тестовое приспособление под названием «Квазимодо-звонарь», которое значительно упрощает этот процесс. Квазимодо подключает к трансформатору настоящий демпфер, шлепает по трансформатору, чтобы он зазвонил, и вы наблюдаете за звоном на осциллографе. Затем вы настраиваете потенциометр (25 оборотов) на приспособлении, наблюдая за прицелом, чтобы найти настройку, которая полностью гасит все звоны. И вы сделали! Просто используйте те же значения демпфера в конечном продукте, что и на испытательном приспособлении, и успех будет за вами. (Подстроечный потенциометр на 25 оборотов имеет гнездо для облегчения измерения конечного сопротивления, обеспечивающего идеальное демпфирование).
Прикреплены некоторые осциллограммы осциллографа, показывающие приспособление Квазимодо, приводящее в действие тороидальный трансформатор Авеля Линдберга (от усилителя мощности Akitika GT-101). Я установил триммер на 5 различных значений сопротивления и получил 5 показанных трасс. Когда подстроечный резистор был извлечен из гнезда (R = бесконечность), я получил черный след. Установка Rtrimpot = 109 Ом (красная кривая) дала «критическое демпфирование» без звона: см. желтую стрелку.
Квазимодо дал оптимальный демпфер, имеющий критическое демпфирование (греческая буква дзета = 1,0), без каких-либо вычислений и без измерения индуктивности или емкости трансформатора . Это тоже быстрая процедура: установите Rtrim на максимум, наблюдайте форму волны на осциллографе, уменьшая Rtrim, остановитесь, когда все звоны полностью затухнут, снимите Rtrim с гнезда и измерьте его с помощью омметра. Около 3 минут от начала до конца.
Этот трансформатор Avel Lindberg имеет двойную первичную обмотку для работы с напряжением 115 В/230 В. Поэтому я настроил праймериз по-другому и снова запустил Квазимодо: рисунок прилагается. Неудивительно, что оптимальный снаббер для работы на 230 В (немного) отличается от оптимального для работы на 115 В: 120 Ом против 109 Ом.
Я также приложил заметку в формате .pdf, содержащую более подробную информацию, схемы, советы по сборке, руководство пользователя, дополнительные фотографии прицела «Квазимодо в действии», а также немного теории и список литературы.
РЕДАКТИРОВАТЬ 1: У меня было небольшое количество лишних печатных плат + комплекты всех деталей, которые я продал за свой счет в октябре-декабре 2013 года. Сейчас их все нет, и я не планирую больше продавать. Я призываю любого энергичного и увлеченного участника diyAudio организовать групповую покупку, используя файлы PCB Gerber и спецификации материалов, которые я предоставляю в этой теме. Комплекты и печатные платы «CheapoModo» (дешевая версия Quasimodo) доступны на Базаре продавцов,
РЕДАКТИРОВАТЬ 2: Я прикрепил файлы PCB Gerber и спецификацию для обеих плат (V3_SMD и V4_thru_hole) прямо здесь, к сообщению №1. Так что теперь их очень легко найти!
РЕДАКТИРОВАТЬ 3: (апрель 2022 г.
РЕДАКТИРОВАТЬ 4: Ответы на часто задаваемые вопросы:
- Руководство по сборке для V3 (SMD) находится в сообщении № 27
- Руководство по сборке для V4 (сквозное отверстие) находится в сообщении № 103
- 2 часа сборки, быстрый и грязный Quasimodo на макетной плате без пайки (без печатной платы!) находится в посте № 18 и в (тема CheapoModo)
Рекомендации по запасным частям приведены в Спецификации материалов- Как выбрать полевой МОП-транзистор помимо тех, которые указаны в спецификации, можно найти в сообщении №175 .
- Как проверить собственную спецификацию перед покупкой компонентов, см. в сообщении № 203 .
- членов diyAudio, которые заказали свои собственные наборы печатных плат на заводе печатных плат, используя предоставленные здесь Герберы, включают: gazzagazza, luvdunhill, Borges, stormsonic, cwtim01, norundss, dsolodov, EUVL, kissmurphy, stephengrenfell, Piersma, SyncTronX, yoaudio, андренсэрр. Вы можете написать им в личку, чтобы узнать, насколько это было легко или сложно.
. .
Последнее редактирование:
Реакции: 4 пользователя
#2
- #2
Марка,
Хорошее испытательное приспособление и отличные указания по применению.
Меня удивляет, что многие люди, от которых вы ожидали бы знать лучше, не понимают, что именно резистор обеспечивает демпфирование, а не конденсатор. Емкость на вторичной обмотке (или на выпрямителях) только изменяет частоту звонка, а конденсатор, включенный последовательно с снабберным резистором, предназначен только для ограничения его рассеяния.
Являясь евангелистом снибберов, я годами использовал процесс параметрических измерений и вычислений и только недавно обратился к внутрисхемному эмпирическому подходу, подобному вашему.
Теперь я использую Cx = 220n и Cs = 100n на всех своих амортизаторах и просто регулирую однооборотный потенциометр 2k, чтобы найти значение Rs для оптимального демпфирования. Однако я делаю это в реальной цепи под напряжением при токе нагрузки, близком к номинальному (у меня есть несколько очень больших резисторов 10 Ом).
Наконец, для достижения наилучших результатов компоненты снаббера должны располагаться как можно ближе к трансформатору.
Реакции: 1 пользователь
#3
Наконец-то! Два человека подряд, которые понимают, как работают снабберы! (Сделайте это три.)
Хорошая работа!!
#4
- #4
Хорошая штука!
#5
- #5
#6
- #6
Спасибо.
#7
- #7
Отличные вещи
Какая прелесть, спасибо за понимание
#8
- #8
Отличная работа!!
Это правда, что все еще есть много полумудростей, даже когда вы смотрите на коммерческое оборудование.
#9
- #9
Привет, Марк Дж. (?), отличная работа, и спасибо за подробную документацию.
Недавно я приобрел регенеративный блок питания переменного тока с переменной частотой/переменным напряжением http://www.kikusui.co.jp/kiku_manuals/P/PCR_L_E7.PDF, чтобы провести несколько экспериментов.
Первым в списке было исследование зависимости частоты источника питания аудиоустройства типичного потребительского уровня.
Субъективное тестирование показало, что питание 50 Гц звучало лучше всего с записями 50 Гц, питание 60 Гц звучало лучше всего с записями 60 Гц… в результате были снижены немузыкальные интермодуляционные продукты, но 55 Гц (что связано с музыкой) звучало лучше, независимо от частоты питания или питания записи.
С оптимальным демпфированием это должно быть спорным вопросом, но, конечно, с обычным аудиоаппаратурой ни одна из этих оптимизаций не реализована, и звон блока питания будет прорываться через любой PSRR, а неоптимальные схемы заземления еще больше усугубят продукты/проблемы.
Чтобы продолжить обсуждение, отметим, что оптимальное демпфирование IME, применяемое непосредственно к драйверам динамиков, а затем далее к входным клеммам громкоговорителей для достижения плоской характеристики импеданса, приносит огромные звуковые дивиденды … большинство усилителей хорошо измеряют резистивные нагрузки, но многие могут выйти из строя. при движении реактивных нагрузок.
Пренебрежение слишком часто игнорируется, и IME/IMO имеет первостепенное значение.
С уважением, Дэн.
Последнее редактирование:
#10
- #10
Вот фото Quasimodo V. 3 в действии. Хорошо виден 25-витковый подстроечный резистор RV1 (темно-синяя рамка вверху справа), а также инжекторный конденсатор C2 (голубая рамка в центре), подключенный к разъему с множеством контактов. Вы также можете увидеть три 8-контактных корпуса SOIC. Это двухслойная плата, и если вы осмотритесь, то сможете найти переходные отверстия. Заполнение передней стороны — VCC, заполнение задней — GND.
Спасибо! Отличный материал!
#12
- #12
Спасибо, ребята.
Я только что использовал демпферы на SMPS и получил отличные результаты: 123)
Джоно сказал:
В заключение следует отметить, что для достижения наилучших результатов компоненты снаббера должны располагаться как можно ближе к трансформатору.
Нажмите, чтобы развернуть…
Dan,
На практике между трансформатором и диодами выпрямителя должна быть некоторая длина провода, которая должна составлять от 50 нГн до 200 нГн.
Я немного смоделировал эту модель в LTSpice и, помню, сделал предположение, что демпфер CRC должен располагаться рядом с диодами, а не с трансформатором. Итак, ваша точка зрения заставляет меня пересмотреть мое предыдущее предположение.
Не могли бы вы рассказать подробнее?
С уважением,
Билл
№13
- №13
Близость к трансформатору целесообразна, потому что именно здесь находится накопительная цепь, накапливающая энергию, в индуктивности рассеяния и межобмоточной емкости. Мы рассеиваем эту энергию в источнике. Диоды не излучают звон, как РЧ, излучают большие конструкции, такие как трансформаторы и проводка. И в любом случае напряжения и токи на диодах при снаббере становятся красивыми и плавно округляются независимо от того, где находится снаббер, и это потому, что коэффициент мощности на вызывных частотах теперь резистивный.
№14
- №14
Поздравляем с отличной работой.
№15
- №15
Очень хороший Марк! Отличный отзыв о важном и очень полезном!
№16
- №16
Рассмотрение конечной импульсной характеристики во временной области — отличный способ определить сопротивление демпфирования. Это вызвало у меня улыбку, так как мой опыт рассмотрения проблем с этой точки зрения основан на работе с программным обеспечением DSP для подавления эха в линии PSTN с адаптивными фильтрами для обработки конечной импульсной характеристики любого эха, возвращающегося к вам, чтобы вы могли создать реплику и удалить это.
Определенно добавлю его в свой набор фокусников!
# 17
- # 17
Mark,
Учитывая используемую вами тестовую схему, есть ли что-то особенное в ее компоновке? Я хотел бы сделать (вытравить или указать) доску с ним, поэтому мне любопытно.
# 18
- # 18
аудиострат сказал:
… есть ли что-то особенное в его планировочных соображениях? Я хотел бы сделать (вытравить или указать) доску с ним, поэтому мне любопытно.
Нажмите, чтобы развернуть…
Если вы используете микросхему драйвера затвора, которая выдает БОЛЬШОЙ ток, вам нужно сделать короткие, широкие дорожки с низкой индуктивностью для его соединений питания и заземления. Я построил 49Печатная плата размером 49 мм x 49 мм (по самой низкой цене Seeed) с использованием дорожек шириной 40 мил (1,02 мм) и многочисленных обходных конденсаторов. Приложение «Quasimodo_V3_SMD_sch.png», связанное с сообщением № 1 в этой теме, показывает его схему.
Я также собрал прототип Quasimodo на макетной плате без пайки, и он работал вполне приемлемо: см. фото здесь. «Драйвер затвора» представлял собой шесть логических инверторов 74AC04, соединенных параллельно, что давало выходной ток 6 x 24 мА.
# 19
- # 19
Байпасные колпачки керамические на 100 нФ? Я имею в виду, насколько высоким должно быть качество на самом деле?
#20
- #20
Quasimodo V.3 SMD использует керамические конденсаторы 0,15 мкФ 100 В, диэлектрик X7R, корпус 1206. Я купил их у DigiKey, выбрал Samsung CL31B154KCHNNNE (ссылка). Как указано в примечании к дизайну на стр. 22,
Для простоты установки SMD-конденсаторов (которые не имеют маркировки!) я выбрал одно значение емкости для использования в каждой позиции конденсатора: 0,15 мкФ. Емкость конденсатора синхронизации генератора составляет 0,15 мкФ, конденсатора 555 для обхода управляющего напряжения на выводе 5 — 0,15 мкФ, а все семь конденсаторов обхода питания — 0,15 мкФ. Имея только один конденсатор номинала на всю плату, невозможно припаять колпачок с неправильным номиналом в неправильном месте.
Нажмите, чтобы развернуть…
Для Quasimodo V.4 Thru Hole я дал себе разрешение использовать разные номиналы конденсаторов в разных местах, так как свинцовые конденсаторы имеют маркировку, указывающую их номинал. Конденсаторы обхода питания, которые я выбрал, были керамическими Kemet X7R, 0,1 мкФ, 100 В, расстояние между выводами 0,1 дюйма.