Amplificador S-Sub

Etapas de potencia, diseños a válvulas y estado sólido.
zero_cool
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Amplificador S-Sub

Mensaje por zero_cool » Sab May 11, 2013 7:30 am

Buenos días,

He armado hace un tiempo el amplificador propuesto por PCP para subwoofer, finalizado el mismo lo probé con una fuente mas chica que la que usaría en forma definitiva y funcionó todo correctamente.

Me conseguí entonces la nueva fuente que usaría, siguiendo la escalabilidad propuesta por el autor, pero entré en dudas.

En el apartado escalabilidad, la tabla dice que con un trafo que entregue 40 Volts en el secundario se obtendrá unos 92 watts RMS de potencia, siendo el altavoz de 8 ohm

El transformador que tengo entrega 40 + 40 volts en alterna, siendo el voltage en continua de unos 56 + 56 volts...entonces aquí mi duda, si debo cambiar los transistores BD139, BD140, BC639 y BC640; o si ese valor de voltage del trafo es inadecuado (en ese caso quisiera saber que voltage utilizar para obtener 100W @ 8 ohm)

Gracias

Dejo los links donde figura el circuito del ampli:

http://www.pcpaudio.com/pcpfiles/proyec ... lidad.html

Link ampli:
http://www.pcpaudio.com/pcpfiles/proyec ... MPsub.html
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Celedonio
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Mensaje por Celedonio » Sab May 11, 2013 8:55 am

Encuentro la tabla de escalabilidad del pcpfile de un conservadurismo de lo más extremo. Más alemán, que el alemán más conservador... :oops:

¿Un trafo de 200VA para un ampli en clase B o AB de 100W a 8 ohms? ¿Está pensado eso para hacer música o para alimentar una maquinaria industrial?

Esto de los RMS es de un cansino... :oops: Si tienes 56 Voltios en los railes, es facil que le vayas a entregar a la carga picos de alterna de 50 voltios, y me da igual que sean o no RMS: 50*50/8 > 300 W de potencia instantánea. ¡Y PUNTO PELOTA!

Un ampli es para un altavoz una fuente de tension. Luego es importante que el circuito pueda soportar los picos de corriente correspondientes, sobre todo si se va trabajar a 4 ohms o menos. No tanto para ser escrupuloso con los RMS, pero basicamente para no petar nada. Para eso lo suyo es que el ampli tenga una protección para sobreintensidades (no he mirado si es el caso aqui...), pero más que eso que disipe bien la calor. De lo contrario, siempre puede haber sorpresas...


Luego si el trafo es de 40V pues son 40V. No he visto a nadie desechar un trafo por 5 voltios de más o de menos.
Por lo visto lo demás no importa ná de ná ...

https://www.youtube.com/watch?v=pxoW-00Zyho
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Mensaje por zero_cool » Dom May 12, 2013 9:29 pm

En cuanto al voltage:
No me queda claro si "voltage del secundario del transformador = 40V" el autor se refiere a un trafo con salida de 20 + 20 ; ó de 40 + 40 (en ese caso es el doble del voltage, no son 5 voltios de mas o de menos...)

Y me sigue quedando la duda en cuanto a los transistores a utilizar

No estoy muy experimentado en el tema, es el 2do ampli que fabrico, y me he animado a hacerlo de mas potencia (el primero fue de unos 30W) y por eso pongo aquí mis dudas antes de llevarme una sorpresa, de todas formas agradezco tu respuesta
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Mensaje por Celedonio » Dom May 12, 2013 9:57 pm

Los 40Vac son por sección. Lo que tienes tu, y que te dan esos +/-56Vdc.
Un ampli de 100Wrms a 8ohms vaya...

Los BD139/140 tienen un Vce de 80V y deberían aguantar. Pero para los MJE340 el Vce pasa a 300V...
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Mensaje por zero_cool » Dom May 12, 2013 11:52 pm

Muchas gracias, consideraré los voltages nuevamente y tendré en cuenta esta info para la próxima vez
saludos
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Mensaje por amr » Vie May 17, 2013 2:26 pm

Con esos voltajes no salen cerca de 200w rms a 8 ohm?
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Mensaje por Celedonio » Vie May 17, 2013 4:20 pm

Siempre lo mismo... 8) ¿ RMS referido a qué ? ¿Una señal senoidal? ¿Una cadrada? ¿Una triangular? ¿Un ruido rosa filtrado en paso banda con 6dbs de factor de cresta? ¿A la banda sonora de Biutiful?

Yo al final, solo voy a querer saber de watios PMPO... :lol:

O a mirar el ampli estrictamente cono fuente de tensión. ¿Qué es un watio?

Npi... Ni mimporta. Si el interés es meramente burocratico, informarse en Industria o en Consumo. Yo, paso del tema.
Por lo visto lo demás no importa ná de ná ...

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Mensaje por zero_cool » Vie May 17, 2013 4:54 pm

Si, aproximadamente.
Leyendo un poco de info y con gente de otro foro en el que participo, mi conclusión es que con los componentes usados en el circuito no conviene operar este ampli con un voltage mayor a +/- 35Volts DC.

Esto da una tensión total de 70V entre +V y -V y los BD139 y BD140 soportan hasta 80V. Es por este motivo que -en mi opinión- por razones de seguridad, si se utilizará una tensión mayor hay que hacer las modificaciones pertinentes.

El autor lo indica para voltages "mayores de 40V", pero se refiere a 40V AC, o sea que se refiere a si se usa una fuente de +/- 56 VDC , recién ahí cambiar dichos transistores. (yo no estoy de acuerdo...por las razones antes mencionadas, pero si ven que es razonable lo que el autor indica les pido lo posteen por favor)

Yo armé este ampli e hice una simple prueba con una fuente de +/-30V DC y anduvo correctamente. Pero a falta de documentación sobre el mismo creo que lo dejaré abandonado para ser utilizado en algún proyecto futuro.

Lo utilizaré con alguna fuente de +/-35VDC pero cambiaré los transistores de salida ya que los MJ15024 y 15025 son muy grandes y podrian utilizarse en algo mejor...

saludos
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Mensaje por zero_cool » Vie May 17, 2013 5:08 pm

Celedonio escribió:Siempre lo mismo... 8) ¿ RMS referido a qué ? ¿Una señal senoidal? ¿Una cadrada? ¿Una triangular? ¿Un ruido rosa filtrado en paso banda con 6dbs de factor de cresta? ¿A la banda sonora de Biutiful?

Yo al final, solo voy a querer saber de watios PMPO... :lol:

O a mirar el ampli estrictamente cono fuente de tensión. ¿Qué es un watio?

Npi... Ni mimporta. Si el interés es meramente burocratico, informarse en Industria o en Consumo. Yo, paso del tema.

En mi caso, es solo para tener una referencia de qué potencia será capaz de entregar el ampli, y sacarle el máximo provecho al altavoz sin llegar a quemarlo.
Sé que de todas formas puede quemarse si lo sobreexiges, pero casi seguro será porque lo estás utilizando en el punto de saturación de los transistores y musicalmente sonaría espantoso, (entre otras de las formas posibles de quemar un altavoz)
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Mensaje por amr » Vie May 17, 2013 6:27 pm

Bueno al final es una forma de establecer unas condiciones como referencia, considerando el ampli como fuente de tensión. Claro que una onda senoidal con una carga resistiva poco se parece a un programa musical con una carga real.
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Mensaje por Celedonio » Vie May 17, 2013 7:05 pm

zero_cool escribió:
En mi caso, es solo para tener una referencia de qué potencia será capaz de entregar el ampli, y sacarle el máximo provecho al altavoz sin llegar a quemarlo.

Sé que de todas formas puede quemarse si lo sobreexiges, pero casi seguro será porque lo estás utilizando en el punto de saturación de los transistores y musicalmente sonaría espantoso, (entre otras de las formas posibles de quemar un altavoz)
O simplemente, al reves, si el ampli no es lo suficientemente potente...

http://www.jblpro.com/BackOffice/Produc ... wpower.pdf

Pero estamos hablando de usos intensivos, en PA. Los altavoces pro ( de marcas serias) suelen tener unas especificaciones de potencia basadas en pruebas de stress según protocolos relativamente estandardizados ( a los que tendrían que hacer referencia en el datasheet para que realmente sepamos qué nos están contando), y en la actualidad hablan de watios AES y de potencias media, de pico o programa, más que de WRMS que han quedado como una reliquia del pasado, cuando se hacían pruebas con senoidales.

¿Como los fábricantes de HIFI ( hasta los más serios y caros) especifican la potencia de sus drivers? Emho, cada watio es de su padre, y vete a saber de dónde los sacan. Yo si no veo en el datasheet ninguna referencia a los protocolos prueba de los que hablaba antes ( AES, IEC...), me dicen muy poco o nada los RMS de marras, aunque pongan muy poquitos como si con eso fueran a dar una imagen más seria... 8)

En cuanto a cajas hifi, los comentarios de Troels Gravesen al respecto...

http://www.troelsgravesen.dk/power-handling.htm
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Mensaje por Celedonio » Vie May 17, 2013 9:05 pm

zero_cool escribió: Esto da una tensión total de 70V entre +V y -V y los BD139 y BD140 soportan hasta 80V. Es por este motivo que -en mi opinión- por razones de seguridad, si se utilizará una tensión mayor hay que hacer las modificaciones pertinentes.

El autor lo indica para voltages "mayores de 40V", pero se refiere a 40V AC, o sea que se refiere a si se usa una fuente de +/- 56 VDC , recién ahí cambiar dichos transistores. (yo no estoy de acuerdo...por las razones antes mencionadas, pero si ven que es razonable lo que el autor indica les pido lo posteen por favor)
Weno, mirando el circuito, me parece que a lo que el autor se refiere es a +/-40Vdc, que dan un total de 80V ... de los que hay que restar 5V arriba y abajo ( por el montaje cascodo y la fuente de corriente). Quedarían 70V frente a los 80V del Vce Max. Muy pillado...Aunque controlando bien los niveles, atenuando la entrada si necesario...

Pero también se puede bajar la tensión de las 2 priemras etapas de entrada y driver que consumen muy poca corriente, e incluso estabilizarlas.

De hecho, el proyecto incluye esta fuente de alimentación separada, de modo que las dos primeras etapas del ampli tienen sus railes de alimentación regulable independientemente de lo que dé el trafo de alimentación.

De modo que no veo donde está el problema... :roll:
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Mensaje por Celedonio » Sab May 18, 2013 9:26 am

http://www.pcpaudio.com/pcpfiles/proyec ... fuente.gif

Asi que si se usan BD139/140, se ajustan los reguladores en cuestión para que nunca puedan tener más de 80V entre emisor y colector. De alli el limite de +/-40V dc del que habla el autor, que se convierten en +/- 35 V por el cascodo y la fuente de corriente.

Eso limita la potencia de salida del ampli a unos 100W cuando su fuente no regulada, la que alimenta los finales, está más bien dimensionada para un ampli de 200W, como bien decía AMR. El caso es que esto finales nunca los llegarán a dar. Darán lo que determine la tensión de la fuente regulada.
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Mensaje por Celedonio » Sab May 18, 2013 9:43 am

Resumiendo:

. Con un trafo de 40Vac, caso presente, los finales de la etapa serán alimentados con +/56VDC. Pero el ampli nunca va poder explotarlos al maximo. (112V picopico)

. Estos mismos railes también alimentan la fuente regulada que sirve para las etapas de amplificación en tensión.

. Esta fuente se tiene que ajustar a un ma´ximo de +/- 40V dc si los transistores son BD139/140. Eso es lo que determina la amplitud max de la señal que podrá generar el ampli al altavoz: 35Vac.
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Mensaje por amr » Dom May 19, 2013 6:43 pm

Efectivamente. Hay algún articulo por las pcpfiles que se habla de este efecto, y se comenta la opción de tener una fuente solo para la etapa de amplificación de voltaje, regulada y de mayor voltaje.