Вождение LM3886 на частоте 100 кГц в мостовой нагрузке (BTL)?

8

Будет ли у кого-то опыт вождения пары усилителей мощности увертюры LM3886 в BTL с синусоидальным сигналом до 100 кГц?

Мои параметры:

  • Диапазон частот: от 20 кГц до 100 кГц, синусоида
  • Нагрузка чисто емкостная, 10-20 Ом, 5000 пФ
  • Мощность питания для нагрузки: до 50 Вт RMS
  • Конфигурация усилителя: мостовая нагрузка
  • THD / шум, даже до 5%, не проблема
  • Питание: Нерегулируемый +/- 35 Вольт 5 + 5 Ампер, 10000 мкФ, накопительный конденсатор на каждой шине

Нашел полезный технический документ по BTL с LM3886 . Тем не менее, рабочая полоса для этой бумаги составляет 20-20 кГц.

Начиная со схемы отсюда : введите описание изображения здесь

Конечно, показанные значения частей ввода / вывода / обратной связи должны были бы измениться для моей интересующей полосы частот, но мой аналог-фу немного ржавый примерно в 1988 году, так что некоторая чистка должна быть сделана.

Мои вопросы:

  • Будет ли это работать вообще? (Не понимаю, почему нет, но полезной информации не нашел)
  • Любое предложение по использованию другого однокристального усилителя мощности ?
  • Какое усиление я должен разработать?
    • Более непосредственный интерес: какой входной диапазон Vpp необходим?
  • О чем мне нужно позаботиться с точки зрения обратной связи / компенсации и управления стабильностью
    • Информация, найденная до сих пор, касается звукового диапазона частот, мало упоминания о высоких частотах
    • Нашел обсуждение о колебаниях на высоких частотах (50 кГц +) из-за электролитических колпачков .
    • Не найдено информации о ёмкостной нагрузке, как правило, аудио = индуктивные нагрузки.
    • Как получить по существу плоский ответ для 20-100 кГц?
  • Для блока питания:
    • Рекомендации между одинарным и двойным мостом
    • Хороший ли расчет 5 + 5 ампер при разумном запасе мощности?
    • Есть ли альтернатива импульсному источнику питания, которая могла бы сэкономить на затратах / уменьшить потребление тепла?
  • Что-нибудь еще критически важное для решения даже на экспериментальной стадии ( одноразовый DIY, не собирается в производство )

Любые другие материалы / помощь / совет с благодарностью приняты!

power-supply amplifier ultrasound capacitive Аниндо Гош
источник
Я делаю похожий дизайн и мне нужна помощь с такими же вопросами, как этот.
Захватывающие
Ты пытаешься управлять своим сонаром Аниндо? У меня есть приличный усилитель мощности и схема контроллера, которую я использую для управления частотой 600 кГц со скоростью около 100Vp-p при реактивной нагрузке 90%. Я уверен, что это будет ветер 100 кГц. Вне руки не могут вспомнить полевые транзисторы (снова понедельник!), Но он использует переменную dc-to-dc для питания усилителя мощности.
Энди ака
@Andyaka Я управляю ультразвуковым преобразователем Langevin, чисто емкостным, с сопротивлением 10-20 Ом (на резонансной частоте), нагрузкой 5000 пФ. Соответствующие уровни мощности имеют порядка 500 Вт при резонансе, 50-ваттные преобразователи были для прототипа, где я наконец-то использовал пару сильноточных операционных усилителей (3 А). Мне все еще нужно хорошее решение для 500-ваттной версии.
Аниндо Гош
Черт возьми, 500W - слишком много метинк для моей схемы. В резонансе он становится резистивным, то есть реальным или мощным?
Энди ака
@Andyaka 500 Вт - это мощность ВА. Реальная мощность составляет от 1,5% до 10% в зависимости от качества датчика с болтовым креплением. Дешевые 10% аналогичны промышленным ультразвуковым очистителям, они нагреваются при максимальной мощности. Кроме того, ваша схема усиливает сигналы произвольной формы или это прямоугольная волна (вы упомянули полевые транзисторы)? Проблема с синусоидальными волнами (которые исходят от аналоговой ИС DDS). Для прямоугольных волн стандартные коммерческие ультразвуковые генераторы типа H-Bridge отлично работают даже в диапазоне 3 кВт.
Аниндо Гош

Ответы:

1

Ваша нагрузка выглядит в основном резистивной, а не емкостной. Я думаю, что большинство проектов включают в себя большой конденсатор между динамиком и драйвером для блокировки постоянного тока, так как вас интересует только звук. Тогда это была бы емкостная нагрузка (может, в этом и заключается цель?). В любом случае, убедитесь, что вы не используете поляризованный конденсатор.

Ваш вход переменного тока слишком сильно отфильтрован. Вы должны уменьшить это 22kohm.

Вам не нужен этот большой фильтр на выводе отключения звука, если только вы на самом деле не используете его.

Возможно, вы захотите добавить конденсатор параллельно с резистором обратной связи, чтобы обеспечить высокочастотную фильтрацию.

Вы читали таблицу? У него есть несколько хороших дизайнерских советов.

Аналоговый Поджигатель
источник
« Нагрузка чисто емкостная ». Вы читали вопрос вообще?
Аниндо Гош
«чисто емкостный», за которым следуют 10-20 Ом. Это довольно тяжелая резистивная нагрузка, но похоже, что 10-20 Ом на определенной частоте. Посмотрите на странице 22 «Реактивная нагрузка». Они говорят о разъединении нагрузки с реальным резистором. Существует модель специй, так что вы можете выполнить анализ с разомкнутым контуром и проверить запас по фазе / усилению для любой емкостной нагрузки. Существуют также методы компенсации (ограничение от выхода до входа операционного усилителя) для улучшения стабильности.
Аналоговый поджигатель
Да, 10-20 Ом, или меньше для преобразователей с более высокой мощностью, находятся в резонансе. При +/- 100 Гц он поднимается выше 600 Ом, вплоть до 10k +, далеких от резонанса. Пьезопреобразователи типа Ланжевена имеют очень резкий резонанс и очень высокую добротность. Также резонансная частота изменяется между единицами и с течением времени из-за условий окружающей среды. Реальная часть импеданса ничтожна, в основном только провода и припой.
Аниндо Гош
Кроме того, это приложение не совсем аудио, резонансные частоты преобразователей, как минимум, 20 кГц, до 100 кГц, чисто ультразвуковые. Это было заявлено в оригинальном вопросе.
Аниндо Гош