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Stromrichter > Archiv > Projekt Pool > ~700W @ 8ohm sub amp >

~700W @ 8ohm sub amp
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plasma
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#1
20.05.2013, 12:39 PM
Da mein Maturaprojekt so gut wie fertig ist, habe ich bereits mit etwas neuem begonnen. Wie der Titel schon sagt, einen Subwooferverstärker um den Lautsprecher
einer ARLS anzutreiben.
Die gesamte Schaltung hat auf 2/3 Europlatine Platz gefunden.
Bei kleineren Leistungen ist alles ok, doch drehe ich weiter auf, werden die Schwingungen der Masse beim durchschalten der FETS zu groß, welche dann natürlich "etwas" warm werden. Das Ausgangssignal ist dann natürlich Dreck.
Die Platine ist nur einseitig. Wie könnte ich diese Schwingungen unterdrücken, da das Audiosignal & das Dreieck folglich auch schwingen...

https://stromrichter.org/d-amp/content/i...up_sch.pdf
https://stromrichter.org/d-amp/content/i...76_Sub.pdf
 
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voltwide
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#2
20.05.2013, 12:53 PM
Auf den ersten Blick würde ich sagen: 1-seitig ist nogo!
Unter 2-seitig brauchst Du garnicht anzufangen.
Vergleichbar EVA-boards der Hersteller, z.B. stepdown-converter- sind heute meist sogar 4-seitig geroutet.
Und das nicht ohne Grund -
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plasma
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#3
20.05.2013, 01:08 PM
Hab ich mir gedacht... Angry
Der Witz dabei, aufm Steckbrett war das Signal noch annehmbar...
 
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3eepoint
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#4
20.05.2013, 01:35 PM
Damit ich das richtig verstanden habe , du hast ein Problem damit das deine Masse nicht auf 0 bleibt ?

Wenn ich mir das Layout so ansehe hast du wohl die freien Flächen als große Massefläche benutzt. Seh ich das richtig ?
 
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plasma
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#5
20.05.2013, 02:43 PM
Jep & jep, jedes mal wenn die Fets Schalten habe ich ca 1-2 PP Schwingungen der Masse...
 
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voltwide
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#6
20.05.2013, 02:49 PM
Ich habe mal einen Blick auf Dein Layout geworfen.
Der Abblockkondensator vom drain von Q3 ist über die lange Leiterbahn viel zu weit entfernt-
Papp mal 1-10uF/100V MLCC auf kürzestem Wege von HiSide.drain nach GND, also das Ende der trace die von source des LowSideMOSFET unmittelbar vor dem HiSideMOSFET endet. Wenn Du den MLCC nicht hast, tut es wohl auch ein passender Folienkondensator.
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voltwide
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#7
20.05.2013, 02:53 PM
Der GND-pin des Ansteuerbausteines sollte über max 10mm Leitung mit LoSide-source verbunden sein.
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3eepoint
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#8
20.05.2013, 02:55 PM
Ich vermute mal das du dann ein Fallbeispiel dafür bist was Gucki bei den sogenannten Masseflächen angeprangert hat.

Die Ströme suchen sich den Weg des geringsten Widerstandes, also wo die Kupferschicht am dicksten ist. Dort fließen ALLE Ströme deiner Schaltung durch und die Stromkreise beeinflussen sich gegenseitig.

Sehr schön dadran zu sehen das es bei zunehmenden Pegel schlimmer wird, da mehr Strom fließt und der Spannungsabfall an deiner Masse größer wird.

Der rest deiner Schaltung sieht also deine Masse + den Spannungsabfall und hat dementsprechend einen schwankenden Bezugspunkt und die eingestellen Arbeitsbereiche verschieben sich dadurch.

Ergo kommt da murks bei raus.

Besser ist es jede Verbindung zur Masse einzeln aus zu führen und nur an einem einzigen Punkt zusammen laufen zu lassen. Denn wie Gucki schon gezeigt hat, können sich Stromkreise die sich nur an einem Punkt "sehen" nicht gegenseitig beeinflussen.

Das es auf dem Steckbrett ging schiebe ich jetzt mal dadrauf, dass du da wahrscheinlich Drahtverbindungen auf eine "Masseschiene" gelegt hast, die am Rand irgendwo verlief, was einer punktuellen Verbindung schon nahe kommt, aber dennoch einzelne Spannungsabfälle verursacht.

Von daher neues, 2 lagiges Board und die Masseverbindungen einzelnd zu einem Punkt führen.

Für Voltis Vorschlag hab ich zu wenig Ahnung , dass was ich geschrieben hab ist das was mir eben aufgefallen ist Rolleyes
 
Rumgucker
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#9
20.05.2013, 03:21 PM
Zitat:Original geschrieben von plasma
Da mein Maturaprojekt so gut wie fertig ist,....
Für ne Matura sollte das allemal reichen. Aber "fertig" ist das Projekt nicht wirklich.... misstrau

Zitat:Original geschrieben von plasma
Die gesamte Schaltung hat auf 2/3 Europlatine Platz gefunden.
Filterlose 700 Watt? überrascht

Aus IC1A kommt IMHO kein Dreieck, sondern eine gar lustige Funktion. ;pop;corn;
 
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voltwide
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#10
20.05.2013, 03:21 PM
Die sternförmige Verbindung ist im Prinzip ja richtig.
Aber bei den rasch wechselnden Strömen von Schaltverstärkern sind durchgängige Masseflächen oft besser.
Zur Veranschaulichung: Um Umschaltmoment kommen in so einer Halbbrücke Stromraten von mehreren 100A/1us zustande.
Nehmen wir mal 100A/1us.
Eine Leitung von 10mm Länge hat ca 10nH.
Über diesem Leitungsstückchen würde also eine Spannungsspitze von

|Vind| = L* di/dt = 10n * 100 / u = 1V induziert werden.

Es leuchtet ein, dass solche Spannungsspitzen, wenn sie in den empfindlichen Kontrollerbereich gelangen, so einiges durcheinanderbringen können.

Solche Layouts sind einfach kein dünnes Brett. Auch als 2-seitiges Layout mit durchgehender Massefläche bleiben noch genug Fehlermöglichkeiten.
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plasma
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#11
20.05.2013, 03:35 PM
Was mich wundert, ist, dass bei anderen class d layouts keine solch spitzen auftraten, da hatte ich wohl Glück Cool
@Gucki Natürlich mit Filter, doch die werden ober der Platine Montiert...
Beim Dreieck fehlt nichts, Schaltung besteht aus Schmitt-trigger und nicht invertierenden Integrator. Ist halt mal andersrum...
Bei Verwendung einer Rückkopplung, wäre RC-Dreieck doch ausreichend???

Bei einem 2 seitigen Layout mit Masseflächen und getrennten Leisungsteil welcher nur an einer Stelle mit dem PWM-Generator verbunden ist, Dürfte wohl nichts mehr schiefgehen...
 
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christianw.
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#12
20.05.2013, 04:49 PM
Man sollte zwischen PGND, DGND und AGND unterscheiden und diese an einem "sinnvollen" Punkt zusammenführen.

Exotisch ist auch eine Verbindung via Ferrite.
 
Rumgucker
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#13
20.05.2013, 04:55 PM
Ich würde gerne den Dreieck mal sehen....


Was ist "RC-Dreieck"? Meinst Du e-förmige Lade- und Entladekurven?
 
Rumgucker
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#14
20.05.2013, 04:58 PM
Zitat:Original geschrieben von plasma
Bei einem 2 seitigen Layout mit Masseflächen und getrennten Leisungsteil welcher nur an einer Stelle mit dem PWM-Generator verbunden ist, Dürfte wohl nichts mehr schiefgehen...

Es können schon wenige Millimeter Probleme machen. Spannungsabfälle und besonders Induktivitäten.

In einem 700 Watt-Verstärker (gings nicht ein paar Nummern kleiner?) fließen gewaltige Ströme. Wenn Du nicht genau weißt, was Du tust, kriegst Du die Kiste nie stabil.
 
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voltwide
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#15
20.05.2013, 05:00 PM
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

In einem 700 Watt-Verstärker (gings nicht ein paar Nummern kleiner?) fließen gewaltige Ströme. Wenn Du nicht genau weißt, was Du tust, kriegst Du die Kiste nie stabil.

jepp, so sehe ich das auch!
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voltwide
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#16
20.05.2013, 05:02 PM
Um es nochmal deutlich zu sagen: Layoutprobleme gibt es vor allem durch hohe, sehr rasch geschaltete Ströme.
Im Vergleich dazu ist das Layout eines herkömmlichen Linearverstärkers ein Spaziergang.
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3eepoint
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#17
20.05.2013, 05:06 PM
Zitat:Original geschrieben von Rumgucker

700 Watt-Verstärker (gings nicht ein paar Nummern kleiner?)

In anbetracht des zu treibenden Chassis schätz ich mal nicht misstrau
 
Rumgucker
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#18
20.05.2013, 07:51 PM
Je mehr man sich seines Könnens bewusst wird, desto kleiner wird das Wollen Wink ;baeh
 
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plasma
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#19
21.05.2013, 04:19 PM
Jetzt habe ich alles nochmal geroutet, könnte es so besser gehen???
C23 = Verbindung beider Massen

https://stromrichter.org/d-amp/content/i...sch2.0.pdf
https://stromrichter.org/d-amp/content/i...lay2.0.pdf
 
Rumgucker
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#20
21.05.2013, 04:34 PM
Zitat:Original geschrieben von plasma
Jetzt habe ich alles nochmal geroutet, könnte es so besser gehen???
Eigentlich müsstest Du die Antwort selbst wissen!

Bitte erklär uns doch mal, wie der Hauptstrom fließt und wie Du dessen Pfade entflochten hast.

Wir nehmen an, dass jeder Millimeter Leiterbahn 1nH Induktivität hat und jeder Millimeter Leiterbahn ein Milliohm Widerstand hat.

Besonders interessieren uns die sonstigen Schaltungsverbindungen, die an diese Hauptstrompfade heranführen, denn die werden ja automatisch unter den Schaltströmen "leiden".

Also kurzum: erklär Du uns bitte, warum Du so und nicht anders entflochten hast.