[woody]

Moin.
Ich war ja jetzt lange 'weg'. Habe mich in der Zeit mal 'professionell' mit Class-D Amps befasst. Schwere Liga - 250V/300V FETs und so...


Ein Design mit 250V FETs musst nicht so viel Strom bringen (cycle-by-cycle limit bei so ca. +-45Apk), da gingen die aktuellen IRF250P225 echt gut (~ 440kHz idle). Die Mühle hatte > 60dB Loopgain bei 20kHz und einem max. Modulationsindex von +-0.91 sprich aus Ub=220V (H-Bürcke) ließen +-200Vpk erzeugen.

Das dickere Schiff mit den 300V FETs war schon ein anderes Kaliber. Damit da die angepeilten +-90Apk möglich waren brauchte es natürlich noch 'current-steering'-Dioden was dann einen Haufen Kapazität mit sich brachte, die umgeladen werden wollte. -> Idle Verluste.
(auch dafür gab es eine Lösung: https://depatisnet.dpma.de/DepatisNet/de...&xxxfull=1)

Jedenfalls gab es zwei klare Erkenntnisse:
- self-osc ist clocked definitiv überlegen (kein aliasing, mehr loopgain möglich. siehe auch: https://audiophilestyle.com/ca/bits-and-...zeys-r815/)

- über 300V gehts mit den FETs nicht weiter, SiC ist unbezahlbar und SuperJunction taugt nicht.

Also kann es ja nur noch mehrstufig weitergehen. 
Bis vor Kurzem dachte ich auch, das wäre dann nur getaktet möglich. und das fand ich doof.

Aber das ist Quatsch.
Siehe Anhang.

Habe das Teil mal auf 200V skaliert, da gibts noch brauchbare FETs.
Es gibt nur kleinere Probleme, wie z.B. dass die Brücken im 'überlapp-Bereich' synchron schalten sollten oder dass das 180V Supply mit 400khz durch die Gegend hüpft

Wie ihr seht verwende ich noch immer das SI8244 behavioural Modell, das Alfsch mal gebaut hat!

[woody]

Was vielleicht etwas doof war: ich habe Blöcke (Komparator, Delay, 2-Mu aus dieser Bibliothek verwendet: http://www.amarketplaceofideas.com/ltspi...deling.htm

Ich kann das aber auch auf 100% 'native' Blöcke umbauen falls gewünscht 

[christianw.]

Klasse!

[woody]

Mein cascaded-Bridge Ansatz von oben sieht ja so aus:

   

Die Halbbrücke taktet immer (daher ist self-osc. überhaupt erst möglich), die Vollbrücke ist für

• 1) kleine Ausgangsspannungen auf Bypass (beide Lowsides an) 
  
• 2) für hohe Spannungen ganz an (Polarität entsprechend des Vorzeichens der Ausgangsspannung)
  
• 3) in einem Übergangsbereich synchron zur Halbbrücke getaktet
  

Durch diese Art der Ansteuerung sind die Schaltverluste der Vollbrücke winzig - vielleicht kann man sowas mit tollen neuen SMD-Packages auch kühlen...

Aber: das 180V-Supply hüpft wild durch die Gegend, was definitiv blöd ist.

---

Ein anderer Ansatz könnte so aussehen:

   

Das 180V-Supply hüpft nur, wenn die Vollbrücke auch schaltet - also in Bereich 3)
Immer noch doof.

---

Vielleicht wäre ja auch sowas möglich. Die Regelung sieht halt bei kleinen Spannungen immer 1x Vf als Nichtlinearität was etwas nervt. Aber was solls.

   

[alfsch]

Hallo Woody - nett, mal wieder was von dir zu hören 

- was mir nicht so ganz klar ist: was soll das eigentlich werden? ein realer kW-amp (wieviel W an x Ohm ?) oder nur eine ähh - Design-Studie?

+ als mosfet hatte ich die IRFB4227 verwendet; damit macht Vollbrücke bei 160V Ub rund 1, 6 kW / 8ohm .

--weil : kW-amp braucht man eigentlich nur im Bass (wenn überhaupt ) , da würde ich für richtig Power eher etwas langsamer schalten , 50kHz Takt reicht ja für Bass , mit schnellen IGBTs . Gibt weniger Probleme und läuft zuverlässig. Mein 2kw-lnverter dieser Art läuft am Netz (320V direkt gleichgerichtet) und macht 2kW Dauer mit nur 2 IGBTs , so nette FGA40N65SMD ; ( 650V, 80A , fall time 16ns bei 40A --- daas musst mit mosfet erst mal schneller machen   );
als Vollbrücke wären 5kW /8ohm drin. (320V /8 ohm -> max. 40A , das packt der IGBT locker - nur die 230V Absicherung normalerweise nicht mehr)
+als class BD- moduliert , dann kannst das Ausgangsfilter weg lassen
- ab 3kw musst eh auf Drehstrom gehen...

[woody]

Da kommen jetzt verschiedene Dinge zusammen:

• Lautsprecher-Entwicklers sagen: nimmst du zwei (ansonsten identische) Chassis mit unterschiedlichem BxL, dann braucht jenes mit dem stärkeren Antrieb weniger WIRKleistung für den selben akustischen Output. Damit kommt man dann natürlich mit den von dir erwähnten 3kW weiter
  
• Viel BxL heißt viel Spannung - im Zweifel auch im HT - wenn z.b. meherer HT-Treiber in Reihe geschaltet sind
  
• Manchmal gibt es firmenpolitische Gründe (per Prinzip keine Aktiv-Speaker) Amps zu bauen, die alles können.
  

• Self-osc ist was die Signalperformance angeht jedem clocked Schema überlegen (kein Aliasing, fallende f_sw bei hoher Spannung ist gut für den Wirkungsgrad). Daher ist auch der 50kHz-Ansatz Murks, da säuft dir die Schaltfrequenz ja viel zu schnell in den Audiobereich
  

• Bei 300V FETs und self-osc brauchts dann schon Klimmzüge wenn man noch ne vernünftige Efficiency haben will. Siehe Patentschrift
  

• Bisher dachte ich, dass Multilevel nur clocked geht. Hier gehts also um einen proof of concept
  

• Jeder B-Automat lässt auch deutlich mehr wie 3kW zu und das in Zeitskalen mit denen die Akustiker dann happy sind
  

Von BD halte ich aus zwei Gründen nix:

• die ganze HF ist als common mode auf dem Kabel. Hast du mal bei nem Vollbrücken-D-AMP mit dem diff.-Tastkopf beide OUTs eines Kanals gegen Chassis gemessen? Bzw. alternativ das Ausgangskabel mit beiden Leitern durch einen Ringern gesteckt auf dem noch so 100 Wdg. CuL waren und da dann mal mit dem Specki draufgeschaut? Solange du da was siehst brauchst du nicht in die Kammer gehen...
  

• Ich kann morgen mal Messungen zeigen wie das so aussehen kann. Und welchen Einfluss eine nicht symmetrische Induktivitätsverteilung hat.
  

• BD geht nun wirklich nicht self-osc, da bei 0V genau kein 'carrier residual' mehr da ist
  

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(01.02.2021, 05:54 PM)alfsch schrieb: Hallo Woody - nett, mal wieder was von dir zu hören 

Ja, schön mal wieder hier zu sein