[Rumgucker]

Er läuft auch nicht sauber in der Praxis. Bedenk Deine Spikes bei der Richtungsumkehr des Trägers.

Das IR-Modell kann nichts dafür. Der Ir2011 hat keine deadtime. Wenn die beiden HIN- und LIN-Signale gleichzeitig kommen, so gibt er das auch an die MOS-Gates weiter. Und dann gibt es eben Zustände, wobei beide MOS eingeschaltet sind.

Genau dieses Problem ist ein Hauptschwerpunkt dieses gesamten Forums, SSassen!


Du hast zwei Möglichkeiten, um den Querströmen zu begegnen:

1. größere Gate-Widerstände
2. eine andere Schaltung

[SSassen]

Ja, ja, du haBt recht, aber am 3) verdenke ich die layout. Ich wollte mal ein neuer layout mach und daB probieren.

GruB,

Sander.

[Rumgucker]

Wenn Du das Layout verbesserst (dickere Zuleitungen) können Dir eventuell die MOS wieder durchschlagen, weil sich höhere Querströme bilden können.

Spice zeigt "400As" unter idealen Bedingungen.

Möglicherweise führt Dein "schlechtes" Layout dazu, daß die MOS real nur mit "40As" belastet werden. Das halten sie gerade aus. Einer ging allerdings gleich am Start kaputt.

Möglicherweise ist Dein momentanes Layout überhaupt der Grund, warum es funktioniert, Sander.

...zumindest behauptet Spice das.

[SSassen]

Du Leberwurst du hast doch ja eine punkte, ich wollte mal probieren, ich glaube nicht daB LTspice daB richtig simuliert

GruB,

Sander.

[Rumgucker]

Oh Himmel! ;nein Weiche von mir, Satan

;patroni Du hast unseren Simulationsgott geleugnet.

Scheiterhaufen? Steinigen? Kreuzigen?

Alles zu harmlos

Die heilige Spice-Inquisition erlegt Dir Ungläubigem folgende Strafe auf: eine Stunde lang "audiophilen SODFA" hören.

HARHARHAR

[SSassen]

Aber ich hat gleich, guck mal die unterem neue schematic an, daB gibt einer discrete ausgangstufe, nicht der IR2011. Er hat schon slechtere querstrome dann die originale schaltung. Nun weiB ich es echt nich mehr

ucd_class_d_004
[Bild: 11699.gif]

ucd_class_d_004 THD

WARNING: Less than two connections to node N015. This node is used by R12.
WARNING: Less than two connections to node N014. This node is used by R13.
Per .tran options, skipping operating point for transient analysis.
Changing Tseed to 1e-010
Changing Tseed to 1e-012
Heightened Def Con from 0.0005 to 0.0005
Fourier components of V(out)
DC component:0.14184

Harmonic Frequency Fourier Normalized Phase Normalized
Number [Hz] Component Component [degree] Phase [deg]
1 1.000e+04 2.664e+01 1.000e+00 -56.59° 0.00°
2 2.000e+04 2.822e-02 1.059e-03 -145.48° -88.89°
3 3.000e+04 2.416e-02 9.068e-04 42.87° 99.46°
4 4.000e+04 7.821e-03 2.936e-04 157.49° 214.08°
5 5.000e+04 1.115e-02 4.187e-04 103.59° 160.18°
6 6.000e+04 5.531e-03 2.076e-04 47.82° 104.41°
7 7.000e+04 4.124e-03 1.548e-04 -6.18° 50.41°
8 8.000e+04 4.185e-03 1.571e-04 -62.49° -5.90°
9 9.000e+04 4.104e-03 1.541e-04 -110.30° -53.71°
10 1.000e+05 3.357e-03 1.260e-04 -149.18° -92.59°
Total Harmonic Distortion: 0.152885%

ucd_class_d_004 ASC

Version 4
SHEET 1 1084 680
WIRE -256 416 -256 256
WIRE -192 304 -192 288
WIRE -192 416 -192 384
WIRE -128 192 -128 176
WIRE -128 256 -176 256
WIRE -96 176 -128 176
WIRE -80 288 -192 288
WIRE -48 416 -48 368
WIRE 16 176 -16 176
WIRE 16 176 16 16
WIRE 16 256 -128 256
WIRE 16 288 0 288
WIRE 16 368 -48 368
WIRE 64 80 64 48
WIRE 64 176 64 160
WIRE 64 416 64 368
WIRE 64 512 64 496
WIRE 64 528 64 512
WIRE 96 256 16 256
WIRE 96 288 16 288
WIRE 112 288 96 288
WIRE 112 368 64 368
WIRE 112 368 112 320
WIRE 128 176 64 176
WIRE 128 224 128 176
WIRE 128 368 128 320
WIRE 128 512 64 512
WIRE 128 512 128 368
WIRE 144 48 64 48
WIRE 144 96 144 48
WIRE 144 368 128 368
WIRE 144 368 144 320
WIRE 224 176 224 144
WIRE 224 256 224 240
WIRE 272 176 272 48
WIRE 272 256 224 256
WIRE 272 256 272 240
WIRE 272 288 176 288
WIRE 272 288 272 256
WIRE 336 144 224 144
WIRE 336 240 336 144
WIRE 384 48 272 48
WIRE 384 112 384 48
WIRE 384 240 336 240
WIRE 384 304 384 240
WIRE 512 48 448 48
WIRE 512 112 464 112
WIRE 512 112 512 48
WIRE 512 240 448 240
WIRE 512 304 464 304
WIRE 512 304 512 240
WIRE 544 112 512 112
WIRE 576 32 544 32
WIRE 576 48 576 32
WIRE 576 112 544 112
WIRE 576 304 512 304
WIRE 576 384 512 384
WIRE 576 384 576 368
WIRE 608 112 576 112
WIRE 608 304 576 304
WIRE 720 112 688 112
WIRE 720 144 720 112
WIRE 720 304 688 304
WIRE 768 -80 768 -112
WIRE 768 32 576 32
WIRE 768 32 768 0
WIRE 768 192 768 128
WIRE 768 224 768 192
WIRE 768 384 576 384
WIRE 768 384 768 320
WIRE 768 416 768 384
WIRE 768 528 768 496
WIRE 816 144 720 144
WIRE 816 144 816 48
WIRE 816 192 768 192
WIRE 848 -112 768 -112
WIRE 848 -80 848 -112
WIRE 928 16 16 16
WIRE 928 192 896 192
WIRE 928 192 928 16
WIRE 928 352 928 256
WIRE 928 416 928 352
WIRE 992 192 928 192
WIRE 992 240 992 192
WIRE 992 352 928 352
WIRE 992 352 992 320
FLAG -48 416 0
FLAG -256 416 0
FLAG -192 416 0
FLAG 928 416 0
FLAG 144 96 0
FLAG 64 528 0
FLAG 768 528 0
FLAG 848 -80 0
FLAG 992 192 out
SYMBOL Comparators\\LT1016 128 208 R0
SYMATTR InstName U1
SYMBOL cap -144 192 R0
SYMATTR InstName C1
SYMATTR Value 47p
SYMBOL res -160 240 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 0
WINDOW 3 37 59 VTop 0
SYMATTR InstName R1
SYMATTR Value 1K
SYMATTR SpiceLine tol=1 pwr=0.25
SYMBOL res 0 160 R0
SYMATTR InstName R2
SYMATTR Value 27K
SYMBOL res 0 160 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 0
WINDOW 3 32 56 VTop 0
SYMATTR InstName R5
SYMATTR Value 5K
SYMBOL Misc\\signal -192 288 R0
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 0 0 Left 0
SYMATTR InstName V1
SYMATTR Value SINE(0 1 10k)
SYMBOL cap 208 176 R0
SYMATTR InstName C3
SYMATTR Value 100n
SYMBOL cap 256 176 R0
SYMATTR InstName C4
SYMATTR Value 100n
SYMBOL res 480 96 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 0
WINDOW 3 32 56 VTop 0
SYMATTR InstName R8
SYMATTR Value 20
SYMBOL res 480 288 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 0
WINDOW 3 32 56 VTop 0
SYMATTR InstName R9
SYMATTR Value 20
SYMBOL schottky 384 64 R270
WINDOW 0 32 32 VTop 0
WINDOW 3 0 32 VBottom 0
SYMATTR InstName D1
SYMATTR Value MMSD4148
SYMATTR Description Diode
SYMATTR Type diode
SYMBOL schottky 448 224 R90
WINDOW 0 0 32 VBottom 0
WINDOW 3 32 32 VTop 0
SYMATTR InstName D2
SYMATTR Value MMSD4148
SYMATTR Description Diode
SYMATTR Type diode
SYMBOL res 528 16 R0
SYMATTR InstName R10
SYMATTR Value 5k
SYMBOL res 496 288 R0
SYMATTR InstName R11
SYMATTR Value 5k
SYMBOL zener 592 112 R180
WINDOW 0 24 72 Left 0
WINDOW 3 24 0 Left 0
SYMATTR InstName D3
SYMATTR Value BZX84C15L
SYMBOL zener 592 368 R180
WINDOW 0 24 72 Left 0
WINDOW 3 24 0 Left 0
SYMATTR InstName D4
SYMATTR Value BZX84C15L
SYMBOL res 704 288 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 0
WINDOW 3 32 56 VTop 0
SYMATTR InstName R12
SYMATTR Value 10
SYMBOL res 704 96 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 0
WINDOW 3 33 56 VTop 0
SYMATTR InstName R13
SYMATTR Value 10
SYMBOL nmos 720 224 R0
SYMATTR InstName M2
SYMATTR Value Si4982DY
SYMBOL ind 912 176 R90
WINDOW 0 5 56 VBottom 0
WINDOW 3 32 56 VTop 0
SYMATTR InstName L1
SYMATTR Value 35µ
SYMBOL cap 912 192 R0
SYMATTR InstName C5
SYMATTR Value 330n
SYMBOL Misc\\signal 768 16 R180
WINDOW 0 24 104 Left 0
WINDOW 3 24 16 Left 0
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 0 0 Left 0
SYMATTR InstName V3
SYMATTR Value 40
SYMBOL Misc\\signal 768 512 R180
WINDOW 0 24 104 Left 0
WINDOW 3 24 16 Left 0
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 0 0 Left 0
SYMATTR InstName V2
SYMATTR Value 40
SYMBOL Misc\\signal 64 512 R180
WINDOW 0 24 104 Left 0
WINDOW 3 24 16 Left 0
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 0 0 Left 0
SYMATTR InstName V4
SYMATTR Value 5
SYMBOL Misc\\signal 64 176 R180
WINDOW 0 24 104 Left 0
WINDOW 3 24 16 Left 0
WINDOW 123 0 0 Left 0
WINDOW 39 0 0 Left 0
SYMATTR InstName V5
SYMATTR Value 5
SYMBOL res 976 224 R0
SYMATTR InstName Rload
SYMATTR Value 8
SYMBOL pmos 816 128 R180
SYMATTR InstName M3
SYMATTR Value FQB11P06
SYMBOL res 0 272 R0
SYMATTR InstName R3
SYMATTR Value 10k
SYMBOL res 16 272 R90
WINDOW 0 0 56 VBottom 0
WINDOW 3 32 56 VTop 0
SYMATTR InstName R4
SYMATTR Value 100
TEXT 320 -56 Left 0 !.tran 0 500u 0 1u uic
TEXT 320 -24 Left 0 !.inc powcalc.sub

Mit fruendlichem GruBen,

Sander Sassen
http://www.hardwareanalysis.com

[SSassen]

Und jetzt die klapper! Die efficiency report!

--- Efficiency Report ---

Efficiency: 1.4%

Input: 3.24KW @ 5V
Output: 43.9W @ -154mV

Ref. Irms Ipeak Dissipation
C1 0mA 0mA 0mW
C3 24mA 129mA 0mW
C4 20mA 69mA 0mW
C5 440mA 949mA 0mW
D1 5mA 33mA 1mW
D2 11mA 87mA 2mW
D3 0mA 5mA 0mW
D4 0mA 8mA -0mW
L1 2375mA 3703mA 6mW
M2 47656mA 119626mA 1618584mW
M3 47789mA 116944mA 1573484mW
R1 1mA 1mA 451µW
R10 2mA 3mA 14mW
R11 2mA 3mA 15mW
R12 24mA 131mA 6mW
R13 20mA 71mA 4mW
R2 1mA 1mA 12mW
R3 0mA 0mA 48µW
R4 0mA 0mA 0µW
R5 0mA 0mA 17µW
R8 18mA 59mA 6mW
R9 17mA 53mA 6mW
U1 43mA 164mA 178mW
U2 6mA 6mA -0mW

GruB,

Sander.

[Rumgucker]

Keine Panik, Sander!

Du näherst Dich schonmal Alfschs Schaltung. Das finde ich okay. Allerdings haben wir seine Schaltung noch nicht wirklich durchgearbeitet. Da gibts noch Klärungsbedarf.

Ein wesentliches Merkmal von Alfschs Endstufe ist jedoch die hohe Treiberleistung. Dein Komparator wird einfach nicht genug Strom abgeben können, um den jeweils leitenden MOS schnell genug abschalten zu können. Dazu sind Impuls-Ströme im Ampere-Bereich notwendig.

[SSassen]

Rummy, ich wollte die frage rumdrehen, show mich einer klasse-D amp entwerf mit gute leistung im LTspice! Post hier mal die .asc oder schick dab mal nach mir beim email

GruB,

Sander.

[Rumgucker]

Erstens kann ich es nicht. Und zweitens würde ichs auch nicht tun, weil ich Dir ja nicht den Erfolg wegschnappen will

Was ich aber tun kann ist Dir zu helfen!

Denn im Team können wir die bösen und riesigen 400A-Monster bestimmt besiegen, mutiger Sander

[Rumgucker]

Schau bitte ertsmal hier:

http://include.php?path=forum/showthread...readid=147

Das sind die Schaltungsänderungen, von denen ich sprach. Ist da was für Dich interessant? Oder ist das alles zu aufwändig?

[SSassen]

Okay, jetzt gehts weiter, aber es ist keiner SODFA mehr, sonder ein UcD. Schau bitte mal an, ich hab ein stereo-amp gebasteld die sehr gut simuliert (~0.015% THD, 100-watt, 8-ohm, 10KHz), ich muB nur noch die V+, GND und V- leitungen anschlussen und dann gehts loss.

[Bild: 11719.jpg]

Mit fruendlichem GruBen,

Sander.

[eurofighter]

schaut schonmal sehr geil aus

und das alles auch noch auf Lochraster

[Rumgucker]

Ach deswegen wurde heute Nachmittag das Licht so dunkel....

[SSassen]

Alright, over the holidays I've been able to try out different topologies (UcD, SODFA, hys. osc.) and have acquainted myself with RightMark Audio Analyzer (RMAA) which allows for frequency reponse, THD, IMD, S/N, etc. measurements using your PC equipped with a good quality sound card.

I've started out with a UcD concept, which is pictured above on the perforated board. It worked, but needed some tweaking to get it to run half decent (R/C in the feedback loop). The SODFA ran beautifully without any tweaks and the same applies to the hys. self oscillator. All of these were modelled in LTspice prior to trying them out on the breadboard, the carrier frequency is ~400KHz for all topologies.

Below you'll find the RMAA plots for all topologies (optimized with LTspice) running at ~80-watts/8-ohm at 1KHz. Needless to say I made sure that the output was identical for all topologies so these results can be compared directly. A 160-VA 2x35V transformer was used with 40.000uF of BHC slitfoils. Voltage was +/-42V at the terminals. The right channel is the amplifier the left channel is the reference signal which is a loopback from the soundcard input to the output, so I can compare directly (soundcard is a Audigy 2 ZS).

SODFA frequency response

[Bild: 11721.gif]

SODFA THD results

[Bild: 11722.gif]

UcD frequency response

[Bild: 11723.gif]

UcD THD results

[Bild: 11724.gif]

Hys. osc. frequency response

[Bild: 11725.gif]

Hys. osc. THD results

[Bild: 11726.gif]

Obviously you'll need to substract the THD for the soundcard from the total THD which yields the following results:

SODFA THD+N(A) = 0.033%
UcD THD+N(A) = 0.030%
Hys. osc. THD+N(A) = 0.012%

What's obvious from these results is that my output filter has a high-Q which isn't compensated for by the SODFA and hys. osc. that have pre-filter feedback, the UcD (with post-filter feedback) does a good job of keeping the output filter in check. What's also clear is that THD results are respectable for a breadboard-amplifier, but that the SODFA and UcD have comparable THD results. The hys. osc. clearly has the advantage here.

Any feedback, comments or suggestions are most welcome!

Best regards,

Sander.

[Rumgucker]

Klasse Arbeit, Sander!

Ich bin ziemlich erschlagen, muß ich zugeben. Das muß erstmal sacken....

[Captain-Chaos]

Hi Sander,

schönes Teil, das du da gebastelt hast. Und dann noch mit solch hammer Testreihen.


Die Software um die Soundcard ist ebenso interessant. Mich wundert allerdings, daß der Amp auf Lochraster funktioniert. So ganz ohne SMD.

Da stellt sich für mich die Frage, ob SMD's wirklich notwendig sind.

Wenn es deine Zeit zulässt, zeig doch bitte mal ein Ozzibild am Ausgang des Amp's. Sinus/Dreieck und Rechteck mit einer Frequenz von 1kHz und 5Volt.

Meine Zeit ist momentan sehr knapp, studiere, jobbe, mache mich gerade selbständig...


Danke

[SSassen]

Okay, here's a look at the UcD that's currently running on the test-bench, I opted to redo the driver stage with pre-driver dead-time control and a transistor right across the MOSFET to force it to switch off rather than wait for the MOSFET to make up his mind and switch.

Don't laugh at the layout as I just had to mount some of the components in the air because they didn't fit the 'lochraster' anymore. The resulting carrier frequency waveform is quite nice though, considering the less than ideal layout.

Professional verarbeitete lochraster mit 3D montage

[Bild: 11730.jpg]

UcD carrier frequency waveform

[Bild: 11731.jpg]

As usual comments are most welcome!

GruB,

Sander

[SSassen]

And because of popular request here's a few images straight out of a 8.2-ohm load (that starts to smell real bad after a short while) at 10Vpp with a square wave, and a detail of the square wave showing the carrier, a sinus and a sawtooth, if there's any more requests let me know

Square wave, 1KHz, 10Vpp

[Bild: 11732.jpg]

Square wave, bottom detail, showing carrier

[Bild: 11733.jpg]

Sinus wave, 1KHz, 10Vpp

[Bild: 11734.jpg]

Sawtooth wave, 1KHz, 10Vpp

[Bild: 11735.jpg]

Mit fruendlichem GruBen,

Sander.

[Bandre]

@Sander,


;up ;up ;up