Nätaggregatskonfigurationer med switchat aggregat

[xmag]

Jag köpte två nätaggregat på 24v och 3,3 A.

Måtten på dem är ca 140mm långa, 33mm breda och 22mm höga.

Det säger inte mycket hur små de är så vi får visa bilder:

20221219_173422.jpg (96.17 KiB) Visad 2249 gånger

20221219_173229.jpg (80.81 KiB) Visad 2249 gånger

Ganska potenta för sin storlek:

20221219_173247.jpg (69.57 KiB) Visad 2248 gånger

Priset var ca 170kr/st.
Tillverkat i Tyskland.

[xmag]

Jag hade tänkt testa dessa olika kopplingar för att se hur de uppför sig:

kopplingssystem.png (3.66 KiB) Visad 2248 gånger

Några åsikter på detta?

[solhaga]

Att använda två SMPS till samma utrustning kan leda till en hörbar "boating"; de två aggregaten har inte exakt samma switchfrekvens.

[xmag]

Att använda två SMPS till samma utrustning kan leda till en hörbar "boating"; de två aggregaten har inte exakt samma switchfrekvens.

OK!
Har inte tänkt på det (och säkert mycket annat)-
Jag skall med tiden testa så får vi se.

[xmag]

Mätte spänningen i dem. Båda har nästan exakt 24v. Avvikelsen ligger inom multimeterns tolerans.

[avr7000]

Att använda två SMPS till samma utrustning kan leda till en hörbar "boating"; de två aggregaten har inte exakt samma switchfrekvens.

Boating = varierande styrka (på ljudet)??

[solhaga]

Intermodulation som ibland kan låta som en motorbåt med tändkulemotor på långt avstånd:

Originally Posted by Nelson Pass View Post
There are a couple considerations for using a swmps

1) Generally products have only one polarity, so you have to get 2 to make
a bipolar supply. When you use two supplies, you may find yourself listening
to a beat frequency noise coming out of the speakers which is at the
difference frequency of the two switchers. It wanders around in frequency.

This leads to:

2) You need to filter the rails for the noise out of the switchers, and you
usually can't just do it by sticking big capacitors on the rails - some
switchers sense the high current at low voltages and decide that there is
a short. Others will limit the current until the caps are charged. A strong
possibility is to make a follower filter with a cap multiplier which filters and
has a low current at initial turn-on, but you will give up a couple volts
doing it.

If you're not trying to be too cheap, take a look at Meanwell supplies
available from TRC

Beat frequency blir svävningsfrekvens på svenska.

Så här lät det hos mig innan jag åtgärdade det:

[xmag]

Jag fick problem med "motorboating" med ett switchat nätaggregat. Jag löste det med ett 10 ohms motstånd i serie med plusledningen. Man förlorar lite spänning som det står i inlägget här ovan men det är det värt. Jag byggde in batterier i min mätjigg också men det visade sig att 10omsmotståndet skapade "motorboating" från batteriet som mikrofonförstärkaren (men inte slutsteget) snappade upp, Jag skapade en tråd om det med mätningar och skriver där hur jag löste det (med hjälp av andra): viewtopic.php?f=10&t=72987

[solhaga]

Jamendåså, då har du koll. Hade missat den tråden.

[xmag]

Jamendåså, då har du koll. Hade missat den tråden.

Jepp, jag har koll med mycket hjälp från andra.

[rikkitikkitavi]

appapappa, inte seriekoppla nätaggregat med PE anslutning!!!

På många nätaggregat är jord på lågspänningen (V-) ansluten till PE på 230VAC sidan av EMC skäl.

Seriekopplar du då så kortsluter du ena aggregatet Se bilden. Grönt är PE / Jord, blått streck är kortslutningen. Det går alltså över mellan aggregateen. De är med 99% kortslutsningsskyddade så de stänger bara av.

Kontinuitetsmät mellan PE och minus/jord.
Det går att dela på dem, men kan vara knepigt och EMC går åt h-e.

Att köra utan PE ansluten är också vanskligt ur många skäl.

[xmag]

Har testat lite nu!

Först inställning via oscilloskop. Jag har två pottar, en för ingång till slutsteget och en för ingång till ljudkortet. Först höjer jag vid 1kHz till slutsteget tills den klipper. Då sänker jag lite. Sedan höjer jag ingången till ljudkortet och sedan höjer jag ingången till slutsteget tills den klipper igen och sänker igen tills den inte klipper. På det viset stegar jag mig fram till högsta nivå ut utan att slutsteget eller ljudkortet klipper. När jag är klar har jag optimala dämpsatser för in till slutsteg och in till ljudkort. Så här ser nivån till slut ut:

2022-12-20 110735 ett nätaggregat-virtuellt uppdelat på två-nivå.png (12.99 KiB) Visad 2140 gånger

..och sinuskurvan:

2022-12-20 110512 ett nätaggregat-virtuellt uppdelat på två-oscilloskop.png (30.4 KiB) Visad 2140 gånger

Sinuskurvan ser ut att vara ett foto när jag gör detta, den står helt stilla. Det brukar annars brusa lite med switchade aggregat.
De två strecken över och under är ljudkortets gräns för klippning.

EDIT:
Jag kör med 4 ohms belastning (motståndet ryker lite).

[xmag]

appapappa, inte seriekoppla nätaggregat med PE anslutning!!!

På många nätaggregat är jord på lågspänningen (V-) ansluten till PE på 230VAC sidan av EMC skäl.

Seriekopplar du då så kortsluter du ena aggregatet Se bilden. Grönt är PE / Jord, blått streck är kortslutningen. Det går alltså över mellan aggregateen. De är med 99% kortslutsningsskyddade så de stänger bara av.

Kontinuitetsmät mellan PE och minus/jord.
Det går att dela på dem, men kan vara knepigt och EMC går åt h-e.

Att köra utan PE ansluten är också vanskligt ur många skäl.

Bra!
Jag skall tänka på det och vara extremt försiktig när jag testar.

[xmag]

En jämförelse, RealTidsAnalys (RTA):

(frekvenser under 300Hz lider av brus pga oskärmade långa kablar)

Lab-nätaggregat inställt på 24v:

2022-12-30 1140 RTA - 24v VANLIGT nätaggregat utan signal in.png (42.91 KiB) Visad 2136 gånger

2022-12-30 1140 RTA - 24v VANLIGT nätaggregat med 1kHz -20dB signal in.png (46.32 KiB) Visad 2136 gånger

Det switchade nätaggregatet på 24v:

2022-12-30 1133 RTA - 24v switchat nätaggregat utan signal.png (43.86 KiB) Visad 2136 gånger

2022-12-30 1138 RTA - 24v switchat nätaggregat med 1kHz -20dB signal in.png (46 KiB) Visad 2136 gånger

Slutsats:
Det lilla switchade nätaggregatet är lika bra som Lab-aggregatet men har mer än dubbelt så mycket Ampere, 3.3 mot 1.5 Ampere.
.
.

[xmag]

En jämförelse med ett annat switchat nätaggregat på 12v (Observera att det inte är samma skala på frekvensen):

2022-03-19 Rippel switchat nätaggregat.png (53.97 KiB) Visad 2138 gånger

[xmag]

Trots mer än dubbelt så mycket Ampere och 80Watt klarar inte heller denna att mäta ett motstånd på 4 ohm från 3Hz med mycket kräm in. Den reagerar faktiskt exakt på samma sätt som Labb-aggregatet (ja, jag stavade fel här ovan) med 24v. Det är alltså spänningen och inte strömmen som avgör om den klarar låga frekvenser med hög nivå:

2022-12-30 1204 Frekbensgång - 24v Switchat nätaggregat.png (23.54 KiB) Visad 2135 gånger

Kurvan som faller genast är mätt från 3Hz vid hög nivå. Den översta kurvan är samma nivå men från 20Hz. Under den frekvensen klara den inte mäta vid så hög nivå med 24v. Det är slutsteget som stänger av.

[xmag]

Med en kondensator (6300uF) på utgången och en nivå före klippning stänger slutsteget först av men när frekvensen når ca 10Hz går den igång igen:

2022-12-20 1306 Med kondensator på utgången.png (18.18 KiB) Visad 2124 gånger

Tyvärr blir det distorsion av kondingen:

2022-12-20 1307 THD Grönt= Kondensator på utgången. Blå= Utan kondensator på utgången.png (17.95 KiB) Visad 2124 gånger

Det är alltså önskvärt att köra utan kondensator. Skall testa med 48 Volt lite senare.
Sensmoralen med LM1875 är att man kan inte använda den med för låg spänning för då klarar den inte de lägsta frekvenserna.

Sammanfattning så här långt är att det lilla switchade nätaggregatet är en liten rackare som är minst lika bra som labb-aggregatet (än så länge).

[BellsnWhistles]

Jag har inte läst allt i detalj men menar du att distorsionen från förstärkaren ökar från 0.005% till 0.1% (20 gånger) bara för du att lägger till en konding (parallellt antar jag) på matningen från nätdelen?
Jag kan inte riktigt se sambandet faktiskt.

[xmag]

Jag har inte läst allt i detalj men menar du att distorsionen från förstärkaren ökar från 0.005% till 0.1% (20 gånger) bara för du att lägger till en konding (parallellt antar jag) på matningen från nätdelen?
Jag kan inte riktigt se sambandet faktiskt.

Ja, det hade varit konstig om det var så. Kondingen sitter på slutstegets utgång mot lasten.
Slutsteget är byggt så att den kan ta enkelström (-24v och jord) men delas upp till +12v, 0 , -12v (eller vad för spänning som används) på kortet till slutsteget (kallas virtuell jord) . Normalt när man matar med bara enkelström måste man ha en kondensator på utgången som tar bort likströmmen men när man matar med dubbelström behövs ingen konding. Jag testade med att sätta dit en konding med dubbelström och då kunde den jobba längre ner i frekvens med +-12v. Det är då distorsionen ökar med just den kondingen. Lägg märke till att jag körde mycket nära klippning.

[xmag]

Testade nu med 48v, dvs dubbelt switchat 24v nätaggregat.


Skillnaden är inte så stor mot 24v.
Jag får ut praktiskt 5W med båda men med 48v kör den obehindrat från 3Hz med 5Watt med LM1875. Med 24v klarar den samma men från 20Hz.
Bruset är det intressanta i nuläget för jag vill se hur bra/dåliga dessa switchade aggregat är.

Återkommer med bilder på hur aggregatet/aggregaten dämpar höga signaler som uppstår i switch-processen.

[xmag]

Jag mätte bruset genom LM1875 vid ca 2,5 Watt för alla nätaggregaten.
(Fyllde i färgerna utom brunt i efterhand)

2022-12-21 2011 jämförelse mellan switchat 24v-switchat 48v-vanligt 36v.png (35.28 KiB) Visad 2013 gånger

Skillnaden är mindre än akademisk och nivån ligger långt under vad man rimligen kan begära.
De switchade nätaggregaten klarar detta med glans. Man kan inte heller skönja att två ihopkopplade switchade 24v aggregat till 48v ger några interferenser från switchsignalerna som stör. Dessa ihopkopplade switchade aggregat är till och med tystare än en enkel.
Som vanligt är bruset högre under 300Hz eftersom jag kör med "öppna kort", dvs inget skärmat, apparater bredvid som stör och kopplingstrådar liknande en ormgrop.

Jag är mer än nöjd med dessa mikroaggregat!

[xmag]

Längre upp finns en jämförelse i dist mellan konding på utgången och inte konding på utgången.
Där visar att konding på utgången ger betydligt mer distorsion än utan. Nya mätningar visar att det är fel. Jag måste ha missat något i den mätningen.
Jag kommer snart lägga upp bilder på den verkliga skillnaden vid olika nivåer.

[rikkitikkitavi]

Så de gick att seriekoppla ?

Eller går de att köra utan jordanslutning/PE?

Jag tycker det ser ut som en PE anslutning och då skall de anslutas. Bara för att du inte stör din mätuppställning betyder det inte att de inte stör.

[xmag]

Dist (THD) med och utan kondensator på utgången:

2022-12-21 2201 Jämförelse med och utan utgångskondensator.png (34 KiB) Visad 1995 gånger

Med eller utan kondensator gör alltså ingen skillnad.

[xmag]

Så de gick att seriekoppla ?

Eller går de att köra utan jordanslutning/PE?

Jag tycker det ser ut som en PE anslutning och då skall de anslutas. Bara för att du inte stör din mätuppställning betyder det inte att de inte stör.

Jag har inte testat med mittenjord och +24 och -24 ännu. Måste ladda upp risktagandetbatteriet först...
Seriekoppla och få ut 48volt var inga problem. Jag kan inte se att de stör och syns inte det stör det inte mig

[xmag]

Testade nu med riktig 2-delad strömförsörjning, 24v-0v-24v. Det blev inte ett dugg bättre! Slutsteget är kopplat enligt vad olika elektronikorakel kopplat. Men slutsteget orkar inte leverera det den skall. Med 2x24 volt skall den klara 15W i 4 ohm. Går jag över 5 Watt orkar den inte i 4 ohm. Först nere vid 3,5Watt i 4 ohm blir den stabil på alla frekvenser.

[xmag]

Får visa det jag skrev i den andra tråden om slutsteget LM1875:

Får krypa till korset ( ), de switchade aggregaten med 48v och 6,6A ger 3,2Watt som max. Försöker jag mata på mer signal blir det ostabilt. De klarar helt enkelt inte av att driva för tungdrivna apparater. Tror de skall hålla sig till LED-lampor. Märkligt egentligen för mäter man dem är de kraftfulla. Måste ha med deras utimpedans att göra.
Det vanliga nätaggregatet på 36v och 1,5A ger 10Watt ut som max. Sätter jag på en utgångskondensator klarar den mer än 17 Watt ut.
Allt har mätts med mellan 3,9 och 5 ohms last.

Orsaken till alla de olika resultaten jag fått fram i den andra tråden verkar bero på resistorlasten bränt av inne i resistorn. Det kan passera ström igenom men passagen förändras förmodligen beroende på resistorns värme. Det gjorde att jag ibland kunde få ut 17W effekt medan mesta tiden bara fick ut 3,5Watt med vanligt nätaggregat. Med de switchade aggregaten ihopkopplade kunde jag aldrig få ut mer än ca 3,2Watt oavsett hel eller skadad resistor.

Jag skall ge de switchade aggregaten en chans till när jag har nya resistorer och byggt ett nytt slutsteg med äkta dubbelström.

[xmag]

En fråga jag hoppas någon kan svara på:

Finns det någon fördel med stabiliserat nätaggregat till ett slutsteg?
Vad är nackdelarna?
Jag tänkte göra det enkelt att köra utan stabilisering.

[xmag]

Ingen?

[rikkitikkitavi]

Kostar mer. En bra förstärkare har så bra PSRR, dämpning av rippel på en traditionell nätdel (trafo+dioder+kondensator) att det påverkar inte märkbart utsignalen anant än att uteffekten begränsas pga spänningen varierar.

Ett switchat stabiliserat nätaggregat har sitt rippel utanför audiofrekvenserna och få förstärkare kan dämpa detta rippel. Det krövs ett passivt filter för det.

Eftersom det är stabiliserat går det atr dimensionera för konstant utspänning och därmed konstant uteffekt.

Orsaken till att switchade nätaggregat blivit vanligare idag är kostnad och vikt. Man slipper en dyr, tung och stor transformator och elyter.

Jag förstår inte hur du kopplat för att få 48V?
Har du seriekopplat nätdelarna så har du en kortslutning oavsett OM jorden är ansluten till PE, eölet om du använder +-24V med mittnolla eller 48V.

Så uppenbarligen så gick det?