[Simplyman]

Здравствуйте!
Имеется УМЗЧ на старой-доброй TDA7294, по одной на канал. Да, я знаю что это хлам, но использую я его, как платформу для экспериментов в аудиоконструировании, ибо начинающий, а более подходящего для этих целей усилителя сложно представить, поэтому просьба ногами не пинать). Схема усилителя и БП, от которого он работает:



Трансформатор в моем БП - тор мощностью 150 Вт с двумя вторичными обмотками по 25 В, 3 А. Все остальное - как на схеме. В итоге, после выпрямителя и конденсаторов имеем 37 Вольт. Ну, и в связи с этим несколько вопросов:
1. Сколько нужно ампер одному каналу такого усилителя?
2. Какая емкость должна быть у фильтрующих емкостей? У меня стоят по 10000 мкФ в плече, но я видел что и по 22000 ставят. Какой в этом прок?
3. Как определить выходное напряжение после фильтрующих конденсаторов в зависимости от их емкости?

[begemot]

Какая минимальная нагрузка, 4 или 8Ом?
Сначала надо измерить напряжение на конденсаторах не на холостом ходу а под нагрузкой. Примерно 3А. Т.е. нагрузить на что-то близкое к 10 Ом. Если будет получатся около 25-26В - в принципе терпимо. Если выше-для нагрузки 4 Ома многовато.
Грубая прикидка. Если считать что питание под нагрузкой 25В, на выходных транзисторах падает 3В, получается 22В амплитудных и соответственно 15В RMS.
15x15/4Ом (если считать 4 Ома нагрузки) = 55Вт.
Или ток 15/4=3.8А Т.е. многовато. Вам для 3А и 4 Ом надо бы порядка порядка 12-13В. И это на один канал. Правда на синусе, на реальном сигнале всё гораздо лучше.
Т.е. напряжение питания желательно порядка 20-22В под нагрузкой.
Для 8 Ом - в принципе нормально, можно даже чуть побольше напряжения.
Вам скорее всего нужен транс на меньшее напряжение если планируется работа на 4 Ом.

[begemot]

Какой в этом прок?

Большая ёмкость-меньше пульсации на выходе выпрямителя, меньше изменение напряжения питания при изменении тока нагрузки.
Кроме того, в принципе, большие ёмкости позволяют немного снизить требования к трансу на реальном сигнале потому что обычно средняя
мощность реального сигнала значительно меньше чем максимальная (по сравнению с синусом).
Но для такого усилителя 10000 в плече будет скорее всего достаточно

[begemot]

Как определить выходное напряжение

Проще всего-промоделировать.

[Simplyman]

Какая минимальная нагрузка, 4 или 8Ом?

8

Т.е. нагрузить на что-то близкое к 10 Ом.

При этом мощность этого что-то должна быть не менее 75 Вт?

Если будет получатся около 25-26В - в принципе терпимо. Если выше-для нагрузки 4 Ома многовато.
Грубая прикидка. Если считать что питание под нагрузкой 25В, на выходных транзисторах падает 3В, получается 22В амплитудных и соответственно 15В RMS.
15x15/4Ом (если считать 4 Ома нагрузки) = 55Вт.
Или ток 15/4=3.8А Т.е. многовато. Вам для 3А и 4 Ом надо бы порядка порядка 12-13В. И это на один канал. Правда на синусе, на реальном сигнале всё гораздо лучше.
Т.е. напряжение питания желательно порядка 20-22В под нагрузкой.
Для 8 Ом - в принципе нормально, можно даже чуть побольше напряжения

Ну с напряжением - вопросов нет. Все есть в даташите на микросхему. А вот с расчетом необходимого тока, извините, но я так ничего и не понял.

Проще всего-промоделировать.

Не в моем случае) Мне нужно искать модели, строить схемы... Если мне не изменяет память, то есть какие-то формулы для этих целей

[begemot]

должна быть не менее 75 Вт?

Совсем необязательно, можно использовать и менее мощную нагрузку если её как следует охлаждать. Например опустить в стакан с водой.
И естественно не подключать её надолго, несколько секунд вполне достаточно.

[begemot]

Кстати, я немного не подумал когда прикидывал. Там надо ток поделить на 2 поскольку 2 обмотки и нас интересует потребление от каждой.
Грубая прикидка тока. На синусе. Считаем что сама микросхема почти ничего не потребяет и выходной каскад работает в режиме близком к В.
Тогда мгновенный ток нагрузки практически равен току потребления от источника, пол волны-от одного (+), следующая полволны-от другого(-).
Сколько напряжения максимально может выдать усилитель при данном питании? Ну наверно вольта на 3 меньше чем питание (грубо говоря).
Тогда при питании 27В пиковое значение выходного напряжения получится порядка 24В. Это будет соответствовать амплитудному значению тока 24/8 Ом
Т.е. 3А амплитудных. Если пересчитать это в среднеквадратичное, для синуса надо это поделить на 1.4. Т.е. получится примерно 1.6А среднеквадратичных.
Теперь то чего я не учёл в прошлый раз. Ток от одного источника потребляется только половину периода. Значит 1.6А надо поделить на 2. Т.е. максимальный
среднеквадратичный ток от одной обмотки (если под нагрузкой выпрямитель на ёмкости выдаёт 27В) будет порядка 0.8А. При работе одного канала.
Это очень грубая прикидка, точность в лучшем случае 20-30%. Но с другой стороны-синус максимальной амплитуды - не реалистичный пример и хуже
реального сигнала. Если конечно не доводить систему до серьёзного клипирования.
Т.е. надо попробовать какое напряжение на конденсаторах под нагрузкой. Оно будет значительно ниже чем 37В на холостом ходу. Скорее всего ниже 30.
И исходя из этого делать выводы. Но в принципе этот транс скорее всего подойдёт для питания 2х каналов на 8 Ом. Если конечно нагрузка реально не слишком
ниже 8 Ом. И если не увлекаться тестированием обоих каналов на синусе одновременно.

[Simplyman]

Т.е. получится примерно 1.6А среднеквадратичных

Т.е. если мы берем трансформатор для одного канала, со вторичной обмоткой с отводом от середины, то эта обмотка должна выдавать 50 В и 1,6 А?

Но с другой стороны-синус максимальной амплитуды - не реалистичный пример и хуже реального сигнала.

Т.е. при работе усилителя с реальным сигналом потребляемый ток будет еще ниже?

[begemot]

то эта обмотка должна выдавать 50 В и 1,6 А?

Получается что где-то такого порядка. Для 8 Омной нагрузки. Если я конечно не ошибся в прикидках. Но вроде за руку пока никто не схватил.
К сожалению реальная нагрузка обычно значительно хуже, поэтому желательно немного побольше.

реальным сигналом потребляемый ток будет еще ниже?

Где то так. Но это прикидка для "тепловых" вещей. Если в питании стоят предохранители как в вашей схеме, то я бы поставил для 2х канального питания не 3А а по крайней мере 5А

[Simplyman]

Где то так. Но это прикидка для "тепловых" вещей. Если в питании стоят предохранители как в вашей схеме, то я бы поставил для 2х канального питания не 3А а по крайней мере 5А

Сейчас у меня по 3А в плечо. Т.е. суммарно 6А!)) Тор даже не нагревается. Но я хочу заказать себе транс по фен шую: с пониженной индукцией, правильной намоткой, межобмоточными экранами и по отдельной обмотке с отводом от середины на каждый канал. При этом, я полагаю, по 50 В и 2 А на обмотку будет достаточно?

[begemot]

Я вообще не очень большой любитель предохранителей во вторичной цепи. Задача предохранителей-предохранять от пожара когда всё уже выгорело на плате. Они обычно недостаточно быстрые чтоб спасти силовые транзисторы и недостаточно медленные чтоб адекватно защитить от проблем с тепловой перегрузкой массивных компонентов. Поэтому их обычно выбирают в несколько раз больше чем "тепловое" значение тока. Иначе они будут выгорать при пиковых токах. И в принципе желательно использовать "медленные" типы.
Кстати, в вашу схему очень полезно добавить задержку подключения колонок и защиту от постоянки на выходе. Простейшую конечно.

[nazar]

Сейчас у меня по 3А в плечо. Т.е. суммарно 6А!)) Тор даже не нагревается. Но я хочу заказать себе транс по фен шую: с пониженной индукцией, правильной намоткой, межобмоточными экранами и по отдельной обмотке с отводом от середины на каждый канал. При этом, я полагаю, по 50 В и 2 А на обмотку будет достаточно?

это все мне напомнило как некоторые уникумы для твитера АС щелкового за 50баксов покупают конденсаторы в фльтр по 100баксов :)

[Simplyman]

это все мне напомнило как некоторые уникумы для твитера АС щелкового за 50баксов покупают конденсаторы в фльтр по 100баксов :)

"Дураков понимает большинство.Умных - меньшинство.Гениев - еденицы. Так рождается популярность."

Я вообще не очень большой любитель предохранителей во вторичной цепи.

Как я сказал выше, все это сделано для экспериментов, поэтому эти предохранители все же несколько раз спасли от кз по питанию)

Кстати, в вашу схему очень полезно добавить задержку подключения колонок и защиту от постоянки на выходе. Простейшую конечно.

На схеме ее нет, но в железе имеется.

И все же, достаточно ли будет для питания двух каналов усилителя двух обмоток с отводами от середины по 50 В, 2 А каждая?

[begemot]

двух каналов усилителя двух обмоток с отводами от середины по 50 В, 2 А каждая?

Да, так примерно и получается при моделировании, от каждой 50В обмотки будет потреблятся примерно 2А. Т.е. транс на 200ВТ.
Топология транса (25В+25В) + (25В+25В) и каждая из обмоток на 2А.
На модели вторая пара выходных обмоток не показана
   
   
   

[Simplyman]

Т.е. транс на 200ВТ

Я где-то на веге вычитал, что габаритная мощность тора должна быть больше электрической. Так ли это и зачем это?

[begemot]

Я где-то на веге

Вега-это неисчерпаемый источник мудрости.
Там надо внимательно смотреть кто именно это писал.
Я не в курсе. Как-то не было повода задуматься. Надо взять любую книжку по трансам и почитать.

[Simplyman]

Вега-это неисчерпаемый источник мудрости.

Я так и понял) К сожалению, уже не помню, кто писал.

[BesPav]

Т.е. транс на 200ВТ

Я где-то на веге вычитал, что габаритная мощность тора должна быть больше электрической. Так ли это и зачем это?

:)
А это очень просто.
Вы пытаетесь снять с транса больше мощности - т.е. через обмотки протекает бОльший ток.
Этот ток на активном сопротивлении обмоток выделяет тепло и дает значительное падение напряжения.
Поэтому вы будете вынуждены увеличить сечение провода всех обмоток (для уменьшения активного сопротивления) иначе не добьетесь нужного напряжения на вторичках.

Ну и в какой-то момент нужное количество витков тупо не пролезает в окно сердечника.
Вот и достигнут предел габаритной мощности.

Особенно если не учитывать необходимость охлаждения, иначе упретесь в предел даже не по габаритам, а по перегреву.

[Simplyman]

И все же может ли кто подсказать формулу зависимости выходного напряжения БП от емкости фильтрующего конденсатора? Я точно знаю, что она существует, т.к. в универе об это говорили, и я даже ее записывал, но было это 7 лет назад, поэтому и формулу я уже не помню, и конспекта нет...

[begemot]

Да нет нормальнй формулы, есть очень гурбые апроксимации. Хотя их иногда и приводят в расчётах.
Что-то типа U=10000*I /C , где U=напряжение пульсаций (В), I=ток нагрузки (А), С=ёмкость фильтра (мкФ)
Точность этого +/- километр
Проще промоделировать.