Mengemudi LM3886 pada 100 KHZ dalam konfigurasi Bridge Tied Load (BTL)?

8

Apakah seseorang memiliki pengalaman dengan mengendarai sepasang LM3886 Overture Power Amplifier di BTL dengan gelombang sinus hingga 100 KHz?

Parameter saya:

  • Pita frekuensi yang diminati: 20KHz hingga 100 KHz, gelombang sinus
  • Memuat kapasitif murni, 10-20 Ohm, 5000 pF
  • Pengiriman daya ke beban: Hingga 50 watt RMS
  • Konfigurasi Amplifier: Beban Terikat Jembatan
  • THD / noise, bahkan hingga 5%, bukan masalah
  • Daya: +/- 35 Volts 5 + 5 Ampere yang tidak diatur, kapasitor reservoir 10000 uF di setiap rel

Menemukan whitepaper berguna di BTL dengan LM3886 . Namun, pita operasi untuk makalah ini adalah 20Hz-20KHz.

Dimulai dengan skema dari sini : masukkan deskripsi gambar di sini

Tentu saja, nilai-nilai bagian input / output / umpan balik yang ditampilkan perlu diubah untuk pita frekuensi yang saya minati, tetapi analog-fu saya agak berkarat sekitar tahun 1988, sehingga beberapa menyikat harus dilakukan.

Pertanyaan saya:

  • Apakah ini akan berhasil? (Saya tidak mengerti mengapa tidak, tetapi tidak menemukan informasi berguna yang ditemukan)
  • Adakah saran tentang power amp chip tunggal yang berbeda untuk digunakan?
  • Untuk apa keuntungan yang harus saya rancang?
    • Minat lebih segera: Apa kisaran input Vpp yang dibutuhkan?
  • Apa yang harus saya urus dalam hal umpan balik / kompensasi dan manajemen stabilitas
    • Info yang ditemukan sejauh ini adalah untuk rentang frekuensi audio, sedikit menyebutkan frekuensi tinggi
    • Ditemukan diskusi tentang osilasi pada frekuensi tinggi (50KHz +) karena tutup elektrolitik .
    • Tidak ada info yang ditemukan tentang mengemudi muatan kapasitif, seperti audio = beban induktif, biasanya.
    • Bagaimana cara mendapatkan respons yang pada dasarnya datar untuk 20-100 KHz?
  • Untuk catu daya:
    • Rekomendasi antara jembatan tunggal dan ganda
    • Apakah perhitungan 5 + 5 ampere baik, dengan ruang kepala yang masuk akal?
    • Apakah ada alternatif catu daya switching yang dapat menghemat biaya / mengurangi panas?
  • Hal lain yang penting untuk diatasi bahkan pada tahap percobaan ( One-off DIY, tidak akan diproduksi )

Masukan / bantuan / saran lain apa pun diterima dengan rasa terima kasih!

power-supply amplifier ultrasound capacitive Anindo Ghosh
sumber
Saya membuat desain yang sama dan butuh bantuan dengan pertanyaan yang sama seperti ini.
Proyek Menyenangkan
Apakah Anda mencoba mengemudikan sonar Anda, Anindo? Saya punya power amp yang layak dan rangkaian pengontrol yang saya gunakan untuk mengemudi 600kHz pada sekitar 100Vp-p menjadi beban reaktif 90%. Saya yakin itu akan angin 100kHz. Off-hand tidak dapat mengingat FET (Senin lagi!) Tetapi ia menggunakan variabel dc-to-dc untuk memberi makan power amp.
Andy alias
@ Andyaka Saya mengendarai Langevin Ultrasonic Transducer, kapasitif murni, impedansi 10-20 Ohm (pada frekuensi resonansi), beban 5000 pF. Level daya yang relevan sekarang adalah dari 500 Watt pada resonansi, transduser 50 Watt adalah untuk prototipe di mana saya akhirnya menggunakan sepasang op amp arus tinggi (3 Amp). Saya masih membutuhkan solusi yang baik untuk versi 500 Watt.
Anindo Ghosh
Sialan 500W terlalu sedikit metinks untuk sirkuit saya. Pada resonansi apakah itu berbalik resistif yaitu apakah itu nyata atau kekuatan VA?
Andy alias
@Andyaka 500W adalah kekuatan VA. Kekuatan nyata adalah sekitar 1,5% hingga 10% tergantung pada kualitas transduser yang dikunci dengan baut. Yang 10% murah mirip dengan transduser pembersih ultrasonik industri, mereka mendapatkan cukup panas pada daya maksimal. Juga, apakah rangkaian Anda memperkuat bentuk gelombang acak, atau apakah itu gelombang persegi (Anda sebutkan FET)? Tantangannya adalah dengan gelombang sinus (yang berasal dari IC DDS Analog). Untuk gelombang persegi, generator ultrasonik tipe H-Bridge yang tersedia secara komersial berfungsi dengan baik, bahkan dalam kisaran 3 kW.
Anindo Ghosh

Jawaban:

1

Beban Anda sebagian besar terlihat resistif, bukan kapasitif. Saya pikir sebagian besar desain termasuk kapasitor besar antara speaker dan driver untuk memblokir DC karena Anda hanya tertarik pada audio. Maka itu akan menjadi beban kapasitif (mungkin itu maksudnya?). Pokoknya pastikan Anda tidak menggunakan kapasitor terpolarisasi.

Input kopling AC Anda terlalu banyak difilter. Anda perlu mengurangi 22kohm itu.

Anda juga tidak perlu filter besar pada pin bisu kecuali Anda benar-benar menggunakannya.

Anda mungkin ingin menambahkan kapasitor secara paralel dengan resistor umpan balik Anda untuk memberikan pemfilteran frekuensi tinggi.

Apakah Anda membaca lembar data? Ada beberapa tips desain yang bagus.

Arsonist Analog
sumber
" Memuat kapasitif murni ". Apakah Anda membaca pertanyaan sama sekali?
Anindo Ghosh
"kapasitif murni" diikuti oleh 10-20ohms. Itu adalah beban resistif yang cukup berat tetapi sepertinya mungkin 10-20ohms berada pada frekuensi tertentu. Lihat halaman 22 "memuat reaktif". Mereka berbicara tentang memisahkan beban dengan resistor nyata. Ada model rempah-rempah sehingga Anda dapat melakukan analisis loop terbuka dan memeriksa fase / gain margin Anda untuk setiap beban kapasitif. Ada juga teknik kompensasi (tutup dari output ke input opamp) untuk meningkatkan stabilitas.
Analog Arsonist
Ya, 10-20 Ohm, atau kurang untuk transduser watt yang lebih tinggi, beresonansi. Pada +/- 100 Hz, ini naik melewati 600 Ohm, hingga 10k + jauh dari resonansi. Transduser piezo tipe Langevin memiliki resonansi yang sangat tajam dan Q yang sangat tinggi. Juga perubahan frekuensi resonansi antar unit dan seiring waktu karena kondisi lingkungan. Bagian nyata dari impedansi sangat kecil, hanya lead dan solder kebanyakan.
Anindo Ghosh
Juga, aplikasi ini sama sekali bukan audio, frekuensi resonansi transduser minimum 20kHz, hingga 100kHz, murni ultrasonik. Ini dinyatakan dalam pertanyaan awal.
Anindo Ghosh