Nackdelar med stora kopplingskondensatorer i slutsteg?

[Spacebug]

Tänkte kolla en sak med er innan jag gör något potentiellt dumt.

För några dagar sedan modifierade jag mitt Inuke 6000DSP slutsteg jag använder för subwoofer drift för att få lägre under gränsfrekvens genom att byta kopplingskondensatorerna i signalvägen mot kondingar av större värden.
Undrar nu om det finns några uppenbara nackdelar med detta, vore bra att få veta det innan jag gör installationen mer permanent.

Kondensatorerna i fråga är:
47uF innan den interna dspn, nu bytta mot 470uF
10uF (gissningsvis) mellan dsp och förstärkar delen av slutsteget, nu bytta till 470uF även här.

Ang 10uF kondingen, har inte hittat något kopplingsschema till 6000dsp men det finns ett till 3000 utan dsp där motsvarande står som 10uF.
Har ett 3000dsp steg hemma och jämfört dessa kondingar med de i 6000dsp och de verkar vara av samma storlek,
ej märkta keramiska smd kondensatorer så det är svårt att veta.
Antar jag då att de använt likadana kondensatorer i 3000 och 3000DSP stegen skulle det kunna betyda att de är 10uF även i 6000DSP då de ser lika stora ut rent fysiskt.
Det fanns även 47uF kondingar mellan buffersteget på ingångarna och volympottarna, dessa gick jag helt förbi tillsammans med pottarna.
Använder inte volympottarna ändå och jag har ingen eller väldigt lite DC-offset på ingångarna så jag tror inte jag behöver dessa.

Jag gick kanske lite överbord när jag valde 470uF runt om men de var de högsta kondingarna av de jag testade där jag såg någon vettig skalning vid loopback mätning av signalen med avseende på lågfrekvens tapp.
Lätt att bli girig där med lågfrekvens utsträckning så jag kan säkert sänka värdena om det skulle behövas utan märkbart tapp i infra utsträckning.
Som det är nu verkar den vara spikrak utan något fall ner till 2Hz vilket är så lågt REW verkar kunna visa i plotten vid loopback mätningen.
Har monterat allt provisoriskt nu och testar med vanlig användning nu, verkar inte ge några hörbara eller uppenbara fel vad jag kan märka av i alla fall.
Tänkt att testa någon månad iaf innan jag gör något permanent av det, ifall det skulle dyka upp något.

Iaf tillbaks till frågan, innan jag köper finare kondensatorer i dessa värden och installerar mer permanent vill jag veta ifall detta är typiskt dumt att göra.
Någon uppenbar nackdel med såpass stora kopplingskondensatorer i slutstegets signalväg?

Jag kan i princip inget om slutsteg så det är säkert mycket som kan vara fel med detta

[Svante]

Det tar längre tid innan alla spänningar stabiliserar sig vid påslag. Potentiellt kan det ge DC ut under en kanske för lång tid för att det ska vara bra, men det är ganska långsökt. Sedan skalar väl även induktanser i kondingarna mot större värden, men även det är långsökt att det ska vara viktigt.

[rikkitikkitavi]

Är detta ett klass D steg? Isåfall är det inte säkert att spolen i utgångsfiltret gillar för låga frekvenser utan går i mättnad. Om det inte är en luftspole.

[Spacebug]

Är detta ett klass D steg? Isåfall är det inte säkert att spolen i utgångsfiltret gillar för låga frekvenser utan går i mättnad. Om det inte är en luftspole.

Mycket riktigt är det klass D, utgångsspolarna verkar vara lindade runt järnringar.
Hur märker man om detta är/blir ett problem?
Något en vanlig dödlig utan speciella mätinstrument kan komma fram till?

[rikkitikkitavi]

Det som händer om utgångsspolen mättas är att utgångsfiltret inte längre fungerar, och du får en förvrängd utgångsssignal.

Det kan innebär en massa problem, eller inte.
Du kan troligtvis inte märka det bara sådär, utan man måste mäta sig fram.

Utan att ha mera kunskaper om förstärkaren som sådan är det svårt att uttala sig om hur effekten blir, det beror naturligtvis hur mycket lågfrekvent signal du skickar in, modifierat filter eller ej. Det kan också finnas andra bandbreddsbegränsningar, tex i själva analog-PWM omvnadlingen. Mee det betyder bara att dina åtgärder inte gör någon skillnad.

Överlag skall man vara försiktig med att ändra bandbredden i en förstärkare om.man inte har koll på dess funktion.

[Spacebug]

Det som händer om utgångsspolen mättas är att utgångsfiltret inte längre fungerar, och du får en förvrängd utgångsssignal.

Det kan innebär en massa problem, eller inte.
Du kan troligtvis inte märka det bara sådär, utan man måste mäta sig fram.

Utan att ha mera kunskaper om förstärkaren som sådan är det svårt att uttala sig om hur effekten blir, det beror naturligtvis hur mycket lågfrekvent signal du skickar in, modifierat filter eller ej. Det kan också finnas andra bandbreddsbegränsningar, tex i själva analog-PWM omvnadlingen. Mee det betyder bara att dina åtgärder inte gör någon skillnad.

Överlag skall man vara försiktig med att ändra bandbredden i en förstärkare om.man inte har koll på dess funktion.

Så om utgångsfiltret slutar fungera så händer vad?
Att den skickar ut den råa PWM switch signalen utan lågpassfiltrering?
Isåfall, skulle det maskeras av basarnas egna spolar, att de sköter lågpass så man inte märker av att man matar de med ren PWM signal?

Av de tester jag gjort har jag ingen anledning att tro att det finns fler filter som skulle begränsa bandbredden neråt än de jag petat på.
Åtminstone inte i området ner till 2Hz jag har kunnat testa.
Tester där jag tittat på konrörelser på basarna verkar visa på att steget i nuvarande modifierat tillstånd fallit 6dB vid 1Hz sinus, men det stämmer rätt bra överens med fallet från min AVR som jag har i signalkedjan så jag vet inte hur mycket steget själv påverkade där.

Hur mycket högpass filtrering stegen behöver har jag ingen aning om.
En sak som kan vara intressant om man skall tro schemat för Inuke 3000 utan dsp så verkar den bara ha 10uF kondingen innan förstärkardelen som kopplingskondensator.
Den verkar inte ha någon annan seriekonding någonstans mellan ingången och den 10uF kondensatorn.
Jag prövade att mäta mitt 6000DSP steg när jag gick förbi dspn och matade signalen rakt på den förmodade 10uF kondensatorn, den visade då ett tapp på 12dB vid 2Hz, mätt på ingången till PWM chippet.
Med dspn i kedjan med sitt standardfilter hade mitt steg fallit runt 18dB vid 2Hz vid ingången till chippet.
Detta var loopback mätningar i REW matat från ett ljudkort med rak frekvensgång, utan AVR i kedjan, så ingen naturlig lågfrekvens avrullning i kedjan förutom själva slutsteget då.

Så gissningsvis, ifall den kopplingen stämmer hyffsat överens med kopplingen för 6000 utan dsp skulle den falla 12dB vid 2Hz.
Lite för kraftig avrullning för min smak men då vet man kanske lite säkra gränser åtminstone.

[rikkitikkitavi]

Jag tror som du skriver att basarna begränsar, switchfrekvensen ligger troligen långt över audiobandet. Däremot kommer det ut en massa HF via anslutna kablat.
Eventuellt kan du trippa förstärkaren på överström om utgångspolen är mättad eftersom den ser bara en kapacitiv last i filtret. Men effekten är reversible såklart, utan signal mättas inte spolen. Och spöom sagt, det är amplitudberoende.

[Spacebug]

Amplitudberoende...
Mjo det visar sig att jag efter modden inte behövde köra steget högre än -7dBfs för att basarna skulle nå x-max, har satt limiter i dsp mjukvaran till -6dBfs.
Detta skulle väl då begränsa spänningssvingen på utgången till hälften, eller öhh...ja... 50% dutycycle eller hur man nu skall se på saken...
Kan ju vara en lindrande faktor kanske...

Switchfrekvensen verkar ligga runt 350kHz enligt något test på nätet vill jag minnas, så ja långt över audiobandet, men det är väl kanske störande ändå.


Men visst, då har jag fått reda på att det kan bli problem.
Kanske inte just att använda stora kondensatorer för signalkoppling utan resultatet att allmänt driva klass D slutsteg till låga frekvenser ifall utgångsspolen skulle mättas.


Men då är ju frågan hur man undersöker huruvida spolen mättats eller inte när man spelar på med låga frekvenser.
Är det gammalt hederligt oscilloskop man behöver då och hur isåfall mäta sig fram till det?

Jag har haft planer sedan tidigare att använda oscilloskop mjukvara till datorn och mäta över en spänningsdelare för att studera ljudsignaler men jag antar att ljudkortets 192Hz samplingsfrekvens hjälper föga för att fånga eventuellt switchskräp på slutstegets utgång...

Skulle det bli problem är det väl inte farligare än att jag får backa av på kondensatorvärdena för att strypa lågfrekventa signaler eller helt återställa filtermoddarna, men hur roligt är det på en skala

[rikkitikkitavi]

Jo, mer signal vid lägre frekvens ger mer konutslag som du noterat. Har ju inte med spolen att göra.

Högtalaren i sig kommer lågpassfiltrera signalen , och vid 350 kHz kommer tom kablarna dämpa, men också radiera störningar.
Tyvärr är det inte så lättatt se ifall du mättar spolen, ett skåp underlättar klart.
Inte ens säkert det blir så.

Men om den klarar x volt vid y Hz, klarar du X/2 volt vid y/2 ( om jag räknat rätt på Faradays lag, trött ikväll)

[Spacebug]

Men om den klarar x volt vid y Hz, klarar du X/2 volt vid y/2 ( om jag räknat rätt på Faradays lag, trött ikväll)

Eeehhh??
Över mitt huvud men ska se om jag fattar.
Anta att spolen klarar 80V vid 10Hz innan den mättas så skall den klara 40V vid 5Hz innan den mättas, korrekt?

Nu får vi väl hoppas att den inte är dimensionerad så att den mättas vid fullspätt (84V rails om jag inte missminner mig) vid så höga frekvenser som 10Hz.
Men det betyder väl då att risken att det sker ökar lavinartat med lägre frekvenser och bibehållen signalstyrka som effekten av så gott som obefintlig avrullning ner mot 2Hz betyder.
Även om man som jag inte behöver driva steget mer än till hälften av dess spänningskapacitet...

Det är ju fortfarande kondensatorer i kedjan så signalen bör väl gå mot 0 vid DC.


Hmm, dum fråga men är det ett långskott att lyssna efter eventuella störningar med en radio?
Om det nu finns radioapparater som kan snappa upp något i området av intresse...

[rikkitikkitavi]

Det borde bli så, ja. Om det är ett problem, kan inte uttala mig om det nu.

Ev ofiltrerad Hf borde märkas i bla AM radio.

Jag tror iofs att du kommer märka det iom steget spolen inte begränsar längre då du mättar den, dvs över en viss signalnivå får du en kraftigt ökande strömrusning och stegets skyddsfunktioner bör agera.

[Spacebug]

Så du tror att spolen utan tvivel mättas?
Och frågan är huruvida det är ett problem eller ej?

Om vi säger att spolen blir mättad, vad borde det leda till för eventuella problem?
Baselementen borde väl inte bry sig om de matas med en filtrerad "återskapad" signal eller ren pwm signal ifall det blir resultatet av mättad spole.
Uppstår det exempelvis dist på utsignalen eller andra elakheter, hörbara eller ej av mättad spole?


Angående strömrusning, menar du att detta skulle bli resultatet av mättad spole och att steget isåfall skulle säga ifrån?
Så man kan ha det som tecken på huruvida spolen mättas eller ej?

Slutsteget verkar iaf fungera som det brukar göra, levererar bas som det brukar, mer av lågbasen nu bara.
Inga konstiga avstängningar eller liknande när jag poppat på rätt bra, både med filmmaterial och sinus ner till 1Hz pågående säg 10-15s eller så när jag kollade konutskjutning.

Det har visserligen en lustig skyddskrets ( överström gissar jag för psu) där en omstart triggas ifall båda kanalerna i 4 ohms last drivs fullt ut, omstart inom ett par sekunder.
Drivs varje kanal var för sig fullt går det fint, men inte båda.
Båda kanaler drivna fullt i 8 ohm går även det bra.
Hursomhelst verkar detta beteende inte ha ändrats av filtermodden , och i mitt fall ett ickeproblem då båda kanalerna har limiter på - 6dB, så det blir inte så stort strömkrav ändå...

[rikkitikkitavi]

Jag vet inte om spolen mättas, det är en tänkbar möjlighet med x%. Det som händer är att du troligen får för hög ström i utgångssteget och mera störningar.

Strömrusningen kommer i slutet av en switchcykel i utgångssteget, När spolen mättas och inte längre "orkar" hålla emot (induktansen faller) .

Baserat på vad du akriver verkar det gå bra så då är det nog ingen fara.

[Spacebug]

Ok, såå...
Om jag fortsätter att använda slutsteget som det är med filtermodden då jag inte märker av några problem,
riskerar jag då att belönas med dumstrut och få faktisktmobben på mig?
Glödgade högafflar och sånt...

Eller kan jag känna mig hyffsat lugn?


En radio skulle vara kul att prova med, se om man hör några strålade störningar.
Jag såg en gammal radio nyss hos mina morföräldrar där långvågs frekvensen gick upp till 350kHz, men den är jag nästan rädd att använda, känns bräcklig på något sätt.
Ifall man kan snappa upp det med vanlig AM radio känns det bättre att använda vilken skräpradio som helst...

[Svante]

Jag har för mig att man med klass D-slutsteg bekymrar sig för "rail pumping" om man tillåter för låga frekvenser att slippa igenom. Jag har för mig att det dök upp i någon gammal debatt. Alltså att om en låg frekvens ska spelas så blir matningsspänningen sned pga någon sorts backström.

[Spacebug]

Rail pumping ska kunna vara ett problem vad jag läst, minns inte om det strikt gällde klass d eller om det generellt gällde för slutsteg med smps .
Det skulle tydligen vad jag läst avhjälpas med bryggkoppling, något med att eventuell obalans skulle konsumeras av den "andra" kanalen som jobbar ur fas.
Nu vet jag inte hur generellt detta är då bryggkoppling av slutsteg ofta betyder ett 2ch slutsteg som bryggas till mono.
Det blir då en bryggad kanal som matas av psu/rails beroende på om det var smps som stort det gällde eller bara klass d.

Hursomhelst består detta slutsteg av 4 slutstegskanaler internt bryggade till 2ch, gemensamma rails för kanalerna och en smps.
Jag vet inte om detta skapar förutsättningar för railpumping eller om det även här skulle lösas då kanalerna jobbar i bryggkonfiguration...

[rikkitikkitavi]

Jag har för mig att man med klass D-slutsteg bekymrar sig för "rail pumping" om man tillåter för låga frekvenser att slippa igenom. Jag har för mig att det dök upp i någon gammal debatt. Alltså att om en låg frekvens ska spelas så blir matningsspänningen sned pga någon sorts backström.

Om du har en halvbrygga ja. Är det en helbrygga så har du inte det problemet, men självklart kan matningspänningen falla om du har höga effektuttag vid låga frekvenser och för liten elytbank. Men det problemet har alla förstärkartopoligier.

Rail eller buspumping har alltså med förstärkaren att göra , inte nätdelen.
Nätdelen blir så att säga bara drabbad.

två bryggkopplade halvbryggomvandlare = helbrygga...

[Spacebug]

Så att mitt slutsteg råkar bestå av 2 helbryggor som delar nätdel är lugnt då, med avseende på bus/rail pumping?

[rikkitikkitavi]

Specielt om de delar nätdel , då kan man fasvända in och utgång på ena steget så pumpar en upp samtidigt som en pumpar ner. Om man har halvbryggor dvs. Nu är det inte aktuellt Om din beskrivning stämmer.

[Spacebug]

Ok, mjo beskrivningen stämmer.
Lite löst kan man säga att Inuke 6000 steget består av komponenterna från 2 st Inuke 3000 steg monterade på samma PCB och en uppbiffad nätdel.
Lite löst då, de har många likheter både prestanda mässigt och tekniskt så lite generellt kan man säga att varje kanal i 6000 steget består av båda kanalerna i ett Inuke 3000 steg i fast bryggkonfiguration.
Självklart finns olikheter i uppbyggnad och komponenter, 6000 använder andra, uppdaterade klass-d chip exempelvis men hårddraget liknar de varann väldigt mycket.
Jag gissar nog att även minstingen i inuke serien, inuke 1000 är uppbyggt på liknande sätt som 3000...

6000 slutsteget finns även i en 4 kanalig variant kallad nu4-6000 där steget är i princip likadant, fast med fler in och utgångar samt switchar för bryggkoppling av varje kanalpar om så önskas.


Så då kan man väl säga att det är starkt rekomenderat att bryggkoppla de stegen som inte är fast bryggkopplade (nu4-6000 samt de andra inuke stegen i lägre prestandaklasser) för att undvika rail/bus pumping och ge nätdelen ett enklare liv ifall man vill driva väldigt låga frekvenser.
Är det rätt uppfattat?

Vad beror detta på förresten?
Varför ger just låga frekvenser upphov till pumping problem ifall man inte kör bryggat?
Är det bara klass d topologi som är drabbad och i så fall varför?

[rikkitikkitavi]

http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1071.pdf

[Spacebug]

Så bra förklarat att till och med jag kan säga att jag förstod det mesta, tror jag i alla fall

[rikkitikkitavi]

Vad bra. Den är en av de bättre också.