SLAPS för bas

Hemmapulare debatterar lämpligen i detta forum.

Moderator: Redaktörer

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

SLAPS för bas

Inläggav solhaga » 2019-12-21 12:17

Hög tid för att starta designen av nästa SLAPS-applikation.

Det är en enklast möjliga MOSFET-förstärkare utan återkoppling.

Den här gången vill jag ha lite mer uteffekt för att kunna driva basarna i min fyrvägssetup.

Eftersom känsligheten på mina Acoustic Elegance TD15H ändå är 94 dB/1W, så bedömer jag att 40 W räcker.
Frekvensomfånget behöver inte imponera uppåt, 1200 Hz, men neråt får det gärna vara full utstyrning till åtminstone 20 Hz; jag har ju några subbar som tar vid vid 240 Hz.

Som utgångspunkt har jag detta förslag från Circlomanen:

Bild

Enligt LTSpice fås -68 dB andratonsdistorsion och -86 dB tredjetonsdistorsion vid 60 Vpp över 8 ohm, det vill säga 56 W.
Ids för varje MOSFET är då cirka 1 A.

Det första jag behöver göra är att designa och printa ut en ny spolstomme för en bifilär SLAPS-spole gjord av 2x100 2,5 mm2 FK-ledning.
Senast redigerad av solhaga 2021-03-16 18:55, redigerad totalt 4 gånger.

Användarvisningsbild
AndersP
 
Inlägg: 2246
Blev medlem: 2004-07-14
Ort: Gävle

Re: SLAPS för bas

Inläggav AndersP » 2019-12-25 01:35

Jag röstar för mer råförstärkning och lite motkoppling. Det funkar bra i basen. Distfrekvenserna hörs så väl i basen tycker jag. Lite tjockare ljud i diskanten är en sak, men konstgjorda ackord i basen, oavsett i vilken tonart, tycker jag är störande. Finns många små fina klass D eller varför inte en gainklon?
Linkwitz Orion, Ino Audio a2 och piM

"I see you've got the blues in your alligator shoes"

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: SLAPS för bas

Inläggav solhaga » 2019-12-25 10:16

Förvisso, och det kanske blir slutsatsen; mina nuvarande steg - Trimodal i klass AB - är bättre för ändamålet.

Men för att kunna avgöra detta så måste jag bygga SLAPS för bas, detta är ju ändå en diy-tråd och inte en köprådsdito.

Användarvisningsbild
AndersP
 
Inlägg: 2246
Blev medlem: 2004-07-14
Ort: Gävle

Re: SLAPS för bas

Inläggav AndersP » 2019-12-25 16:19

Jag är impad av din påhittighet och tenacitet hur som. Mycket verkstad hemma hos dig.
Linkwitz Orion, Ino Audio a2 och piM

"I see you've got the blues in your alligator shoes"

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: SLAPS för bas

Inläggav solhaga » 2019-12-25 17:47

AndersP skrev:Jag är impad av din påhittighet och tenacitet hur som.


Tack!

AndersP skrev:Mycket verkstad hemma hos dig.


Jo:

Bild

Användarvisningsbild
AndersP
 
Inlägg: 2246
Blev medlem: 2004-07-14
Ort: Gävle

Re: SLAPS för bas

Inläggav AndersP » 2019-12-25 19:14

:D :D
Linkwitz Orion, Ino Audio a2 och piM

"I see you've got the blues in your alligator shoes"

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: SLAPS för bas

Inläggav solhaga » 2020-01-27 20:45

Spolarna är lindade, MOSFET:arna matchade, kylflänsarna borrade.

Hög tid att starta med implementationen av SLAPS för bas/55W.

Första överraskningen var att IRFPS3810 inte har något monteringshål utan fastsättningen görs med klämmor.

Det blir ju i och för sig lättare att byta MOSFET:ar

Bild

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: SLAPS för bas

Inläggav solhaga » 2020-02-10 21:35

Kylflänsarna blev en aning varma, jag sätter nog två MOSFET:ar per kylfläns i den färdiga SLAPS:en.

Bild

Förstärkaren uppför sig som väntat upp till ett par watt; mindre än -60 dB för andra och mindre än -80 dB för tredje övertonen.

Men för högre inspänningar ökar tredjeton och passerar andraton.
Jag misstänker dock min mätrigg som har krånglat förut. Det är väl någon jordloop eller så.

Jag får helt enkelt mäta över högtalare istället.
Men först måste jag städa upp kråkboet och bygga en "riktig" förstärkare eller två.

Användarvisningsbild
nuffe
 
Inlägg: 2334
Blev medlem: 2010-09-28
Ort: Lerum

Re: SLAPS för bas

Inläggav nuffe » 2020-02-11 11:24

Bilderna syns inte... Vore kul o få se ett kråkbo :D

Henrik

Användarvisningsbild
NADifierad
inaktiv
 
Inlägg: 15267
Blev medlem: 2009-01-04
Ort: Karlskrona

Re: SLAPS för bas

Inläggav NADifierad » 2020-02-11 13:39

Jag ser kråkboet :D
Stereo = Dator, TV, Optiskt, Najda, InterM R300plus, Fukdist och 2 x 18” infra.

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: SLAPS för bas

Inläggav solhaga » 2020-02-11 18:38

NADifierad skrev:Jag ser kråkboet :D


Ja, jag kan se det i telefonen med mobildata och då borde det synas.

Bild

Blockar din jobbserver måhända mitt certifikat?

Användarvisningsbild
nuffe
 
Inlägg: 2334
Blev medlem: 2010-09-28
Ort: Lerum

Re: SLAPS för bas

Inläggav nuffe » 2020-02-12 17:17

Så kan det vara!! Ska kolla hemma.

Henrik

Användarvisningsbild
RogerGustavsson
 
Inlägg: 22665
Blev medlem: 2004-05-02
Ort: Huskvarna

Re: SLAPS för bas

Inläggav RogerGustavsson » 2020-02-12 18:02

Vi andra verkar se bilderna.

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: SLAPS för bas

Inläggav solhaga » 2020-02-29 11:09

solhaga skrev:Kylflänsarna blev en aning varma, jag sätter nog två MOSFET:ar per kylfläns i den färdiga SLAPS:en.

[ Bild ]

Förstärkaren uppför sig som väntat upp till ett par watt; mindre än -60 dB för andra och mindre än -80 dB för tredje övertonen.

Men för högre inspänningar ökar tredjeton och passerar andraton.
Jag misstänker dock min mätrigg som har krånglat förut. Det är väl någon jordloop eller så.

Jag får helt enkelt mäta över högtalare istället.
Men först måste jag städa upp kråkboet och bygga en "riktig" förstärkare eller två.


Efter att ha konstaterat att min mätuppkoppling inte klarar högre inspänningar/uteffekter, så har jag återgått till att enbart titta på sinusvågor med hjälp av ett (gammalt) analogt oscilloskop.
Jag antar att min mät DAC/ADC EMU0204 inte klarar common mode-spänningarna eller att det blir något jordloop.

Så nu har jag även testat med lite större effekt.

För frekvenser över 200 Hz kan jag få ut 42 W innan ingångsteget klipper.
Ingångsteget består av en LM49710 matad med +/- 15 V och klipper helt enkelt vid +/- 13,5 V eller något:

Bild

Distorsionmätningen får senare ske mätt över högtalare med REW och en UMIK-1.

Men under 200 Hz börjar det hända saker.
För att få en synbart icke distorderad sinusvåg så måste jag sänka inspänningen till dessa effektnivåer:

100 Hz för 32 W,
80 Hz för 28.9 W,
63 Hz för 22.1 W,
50 Hz för 14.8 W,
40 Hz för 10.6 W,
31.5 Hz för 6.7 W,
25 Hz för 4.5 W och
20 Hz för 2.9 W.

Det är svårt att ta en bild på svepet, men här är en video på signalen vid 20 Hz:


Det har föreslagits mig att SLAPS-spolens induktans är för låg.

Den består ju av två 200 m bifilärt lindade FK 2,5 mm2 på en spole med innerdiameter av 60 mm.
Yttersta varvet hamnar dock på 130 mm.
Diametern på koppartråden är 1,8 mm och det blir ungefär 265 varv.
Med simulering med detta online-verktyg har detta gett en induktans på 18 mH.

Men mätningar med dels en LCR-mätare och dels med hjälp av serieresistans indikerar snarare en induktans runt 3 mH.

Så till några frågor:

Är problemet för liten induktans?

Vad skulle då i så fall induktansen behöva vara?

Om jag ökar induktansen med en järnkärna, vad finns det för designregler att tänka på map mättnad, gränsfrekvenser mm?

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: SLAPS för bas

Inläggav solhaga » 2020-02-29 18:39

Jag borrade upp spolkärnan och stack nere några stålbitar:

Bild

Med denna kärna kan jag komma ner till 13 Hz utan synbar distorsion.
Det ser även okay ut vid 20 kHz, så jag antar att detta är vägen att gå.

Nu är frågan om jag skall linda om spolen runt en järnkärna bestående av åtta lameller om 5x40 mm som dessa eller låta det vara som det är nu (givetvis med lamellerna kapade efter spolen)?

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: SLAPS för bas

Inläggav solhaga » 2020-02-29 20:23

Spolen har nu en induktans på ungefär 9 mH.

Jag kommer att linda om spolarna runt ovannämnda järnkärna.

Skulle det vara bättre att låta gavlarna på spolstommen vara av stål istället för som nu i plast?

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: SLAPS för bas

Inläggav solhaga » 2020-03-01 18:16

Nu har jag med REW och en UMIK-1 vid 10, 20 och 100 cm avstånd och 2 W och 7 W, högre än det och UMIK-1 klipper.

Det fanns ingen signifikant skillnad i SPL eller distorsion från 20 Hz till 1000 Hz mellan Trimodal och SLAPS.

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: SLAPS för bas

Inläggav solhaga » 2020-03-08 20:50

Efter lite plasmaskärning, svetsning och lindning:

Bild

Bild

Bild

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: SLAPS för bas

Inläggav solhaga » 2020-03-15 21:06

Mätuppkoppling fixad.
Efter DC-blocken måste jag naturligtvis klampa ned kondensatorerna på mätsidan, annars åker potentialen upp över vad EMU 0204 klarar.
75 ohm till jord gjorde susen.

Så nu har jag kunnat mäta distorsion med REW upptill 40 W där SLAPS börjar att klippa.

Stepped sine 20 till 1000 Hz, över 1000 Hz stiger distorsionen:

Bild

Bild

Bild

Bild

Bild

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: SLAPS för bas

Inläggav solhaga » 2020-07-07 17:28

Jag byggde en låda för SLAPS för bas, men har haft svårigheter att få förstärkaren stabil.

Bild

Första problemet var att operationsförstärkaren falerade, antagligen beroende på höga startspänningar från SMPS:arna eller spänningar från SLAPS-spolens "kick-back" vid avstängning.
Ett externt 7815/7915 PSU löste det problemet.

Andra problemen var att enstaka MOSFET:ar kunde bli väldigt varma.
Först trodde jag att det var ett matchingsproblem, och efter matchning med en alternativ metod, blev det lite bättre.
Men jag noterade efter tredje eller fjärde trasiga MOSFET:en att det alltid var den mittersta MOSFET:en på en kylfläns som gick sönder.
Kylflänsen var alltså för liten; den mittersta MOSFET:en blev varmare än de andra och Vgs sjönk som innebär än högre Ids, som gjorde att kylflänsen blev ännu varmare... ja, ni fattar.
En varmare kylfläns innebar också att de två återstående MOSFET:ar också fick lägre Vgs.
Så tre kylflänsar med två MOSFET:ar på varje kylfläns verkar ha löst problemet.

Lite lådbilder:

Hela lådan med utfläkta kylflänsar:
Bild
Nere till vänster syns det externa nätaggregatet för operationsförstärkarna.

Lite närmare, den mittersta MOSFET:en på båda kylflänsarana har alltså flyttat till en tredje kylfläns:
Bild

Förstegskortet:
Bild
Jga kommer antagligen flytta steget till en gemensam förförstärkarlåda (dvs i det externa nätaggregatet ovan).
Ingången till SLAPS för bas blir då till C2.
Kan vara praktiskt om man vill testa andra slags förförstärkare (11x).

PSU för SLAPS för bas:
Bild


Tredje problemet, som inte är löst än, är att jag får en andratonsresonans vid 55,5 Hz.
Vid halva den frekvensen syns en hög fjärdeton:

Bild

Hela lådan vibrerar vid 55,5 Hz.

Jag har provat att öka C3 och även C2 utan att varken frekvens eller amplitud ändrar sig.
Ej hellar påverkar bortkoppling av konstlasten eller drosslarna L3 och L4.

Några idéer om vad det kan vara som orsakar detta?

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: SLAPS för bas

Inläggav solhaga » 2020-08-18 23:49

Problemet försvann med den externa förförstärkaren.
Jag antar att ha förförstärkningen internt i SLAPS för bas med 7815/7915 som matning från SMPS:arna inte var en bra idé.

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: SLAPS för bas

Inläggav solhaga » 2020-08-18 23:50

Jag har nu tillfälligt övergett 6xIRFPS3810 enligt förstaposten; det är svårt att få jämna förlusteffekter och tredjetonsdistorsionen är för hög redan vid 8 W.

1W: -68/85 dB
4W: -67/75 dB
8W: -65/69 dB
16W: -63/65 dB
32W: -64/60 dB

Så jag tänkte prova på Circlomanens kaskodförslag:


Bild

Men jag får höga brusnivåer.
Kopplar jag bort batteriet V3, så försvinner bruset (gaten ligger kvar tills steget startas om).
C3 verkar inte göra något; den är väl bara där ifall nu V3 skulle vara en vårta.

R6, R13 samt R14 är bara där för att i simuleringens kunna läsa av strömmen.

Så:
har jag missförstått något i kopplingen?
skall C3 ha ett mycket mindre värde?
är min testuppkoppling väl "risig" så att störningar/självsvängningar kommer in?

Några andra ideér?

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: MOSFET-förstärkare 40W (var SLAPS för bas)

Inläggav solhaga » 2020-08-19 14:26

Bytte namn på tråden för att kanske få några svar.

Användarvisningsbild
Morello
 
Inlägg: 34863
Blev medlem: 2003-05-19
Ort: Stockholm/Täby

Re: MOSFET-förstärkare 40W (var SLAPS för bas)

Inläggav Morello » 2020-08-19 16:59

Helfestlig konstruktion - vad vill du åstadkomma?
Driver: SYBARITE AUDIO
-Innehar F-skattsedel-

”Messen ist Wissen, aber messen ohne Wissen ist kein Wissen”

"Es ist noch kein Meister vom Himmel gefallen"

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: MOSFET-förstärkare 40W (var SLAPS för bas)

Inläggav solhaga » 2020-08-19 17:42

Hela idén med SLAPS ( Split load phasesplitter amplifier) är att de bifilära spolarna åstadkommer en positiv återkoppling.
Inga komplexa NFB-nät för att komma ned till infinitesemala distorsionsnivåer alltså.

Jga har tidigare gjort 4 W-förstärkare (se SLAPS för SLAM!) för att driva mina AMT mid och tweeters.

För att kunna driva mina basar så behöver jag 32 W med önskad andratonsdistorsion lägre än -60 dB och tredjetonsdistorsion lägre än -75 dB.
Jag kan nog komma dit med konstruktionen i förstaposten (6x3810) med lite bättre matchning av MOSFET:arna; det är alltid någon som rusar iväg.

Kaskodförstärkaren som jag försöker kanske kan nå dit, men just nu har jag som sagt problem med höga brusnivåer:

Här överlagrat 500 Hz:
Bild

Man kan också se att det finns en lågfrekvent störning om insignalen plockas bort:
Bild

Och om jag kopplar bort V3:
Bild

Användarvisningsbild
Morello
 
Inlägg: 34863
Blev medlem: 2003-05-19
Ort: Stockholm/Täby

Re: MOSFET-förstärkare 40W (var SLAPS för bas)

Inläggav Morello » 2020-08-19 18:17

Jag menar vad du vill åstadkomma i termer av specifikationer. Själva lösningen beror ju på det förstnämnda.
Driver: SYBARITE AUDIO
-Innehar F-skattsedel-

”Messen ist Wissen, aber messen ohne Wissen ist kein Wissen”

"Es ist noch kein Meister vom Himmel gefallen"

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: MOSFET-förstärkare 40W (var SLAPS för bas)

Inläggav solhaga » 2020-08-19 18:19

För att kunna driva mina basar (10 Hz till 2000 Hz kanske) så behöver jag 32 W med önskad andratonsdistorsion lägre än -60 dB och tredjetonsdistorsion lägre än -75 dB.

Kralle
 
Inlägg: 1507
Blev medlem: 2018-01-07

Re: SLAPS för bas

Inläggav Kralle » 2020-08-20 14:18

solhaga skrev:Några andra ideér?

Jag har byggt en förstärkare med LJM L12-2. På papperet och lyssningsmässigt bra prestanda. Men kanske inte vad du söker.

https://www.ebay.com/itm/LJM-Mono-Class ... ect=mobile

Användarvisningsbild
solhaga
 
Inlägg: 2314
Blev medlem: 2014-04-25

Re: SLAPS för bas

Inläggav solhaga » 2020-08-20 14:28

Kralle skrev:
solhaga skrev:Några andra ideér?

Jag har byggt en förstärkare med LJM L12-2. På papperet och lyssningsmässigt bra prestanda. Men kanske inte vad du söker.

https://www.ebay.com/itm/LJM-Mono-Class ... ect=mobile


Tack, men jag menade idéer för lösning av ovanstående problem.

LJM:en verkar ha NFB (R15):

Bild
Bild från eBay.

Användarvisningsbild
rikkitikkitavi
Good loudness
 
Inlägg: 11456
Blev medlem: 2003-07-16
Ort: somewhere nice

Re: MOSFET-förstärkare 40W (var SLAPS för bas)

Inläggav rikkitikkitavi » 2020-08-20 22:31

Men för I h-e karl, blandar du Wagos?

Det går inte för sig.

Men ok, du har använt 222 och 221, så det får väl gå för sig om du kör med FK eller RK koppling kabel :)

Imponerande bygge, speciellt spolarnaa, jag hade såklart kastat en LM 3886 eller ngt liknande på problemet men what's the sport in that såklart. Och med NFB såklart. Om man nu tycker det är något man inte vill ha.

Appropå esoteriska förstärkarkosbtruktioner
-jag har en Kylfläns, eller snarare en kyltunnel med 4st segment o 8 st 2N3055H I varje segment från en slaktad 30V 50A filament drivenhet och så har jag ca 0,5F 120V kondensatorer. Toroid trafos har jag massor av, vad kan man göra för sjuka grejor med det?


Sorry för the trådkap :)

Nästa

Återgå till DIY-forum


Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 12 gäster