Thông báo

Collapse
No announcement yet.

Bàn về class D Amplifier.

Collapse
X
 
  • Lọc
  • Giờ
  • Show
Clear All
new posts

  • Bàn về class D Amplifier.

    Chào cả nhà,
    Chắc cả nhà không lạ gì với cái tên “class D amplifier”, nhưng tại sao cái tên đó sao mãi mà không trở nên thông dụng? mãi mà không thương mại hóa được, nhất là ở Việt Nam chúng ta? (tôi nói chung chung một chút, tất nhiên class D đã có mặt trên thị trường, nhưng rất ít)
    Là người đã nghiên cứu về điện thanh từ rất lâu, tôi xin mạo muội viết bài này nêu ra ý kiến của mình, mong được anh em góp ý và mong sao xây dựng được thương hiệu “class D” thông dụng “made in Viet Nam”
    Ở đây tôi không bàn đến class D là gì nữa, mà bàn về vấn đề tại sao…
    Vậy tại sao “nó” nổi tiếng vậy?
    Tất nhiên rồi, hiệu suất của “nó” rất cao không ai bàn cãi!. Thêm vào đó là mạch rất nhỏ gọn, “bé tí” như bao thuốc lá mà công suất cỡ cả 100Wx2, thật ngưỡng mộ phải không anh em?
    Nhưng tại sao??? …
    À, tại vì “nó” rất khó để sản xuất theo lý thuyết, rất nhiều nhiễu khiến âm thanh ra không trung thực được, và vì vậy “nó” không thích hợp với dân nghe nhạc high-end.
    Và nhiễu ở chỗ nào chắc anh em đã biết, nhiễu do xung tần số cao (cỡ 300-500KHz), nhiễu do Mosfet, IGBT, nhiễu do khuếch đại không cân bằng 2 nửa chu kỳ của âm thanh…
    Nhưng với tôi, tôi không thấy ngại mấy vấn đề nhiễu đó, mà là tôi thấy khó, rất khó để làm cho sự xử lý âm thanh ở hai nửa bán kỳ giống hệt nhau như ở class AB, và đã có lúc tôi định buông xuôi, trở lại nghiên cứu class G, class H - mong được an ủi phần nào…
    Ở class D, với 2 “sò” ở ngõ ra có 2 chế độ điều khiển khác nhau, “sò” trên thì xả dòng từ cực S (đối với Mosfet) ra loa với chế độ điều khiển là “high side drive”, còn “sò” dưới thì kéo dòng từ loa về cực D với chế độ điều khiển là “low side drive”. Nghe đã thấy chán chán, vì chẳng giống như cặp “sò” bài trùng trong class AB tí nào. Cái khó thực sự ở đây là mạch “high side drive”… rất khó để hoàn thiện nó, để nó giống như mạch “low side drive” mặc dù đã có rất nhiều giải pháp điều khiển… (Ai đã từng nghiên cứu mạch class D chắc chắn biết việc này)
    Tôi thử đưa ra mạch này anh em nghiên cứu và bàn luận nhé, tất nhiên khi lắp ta sẽ dùng KA3842 với tần số max lên tới 500KHz. Tôi đã lắp “nửa chu kỳ” và thấy sóng ra tương đối tốt. Nhưng tôi vẫn không thấy “thích” vì lý do trên, tôi có ý tưởng này xem anh em có ủng hộ được không nhé:
    1. Dùng 2 loa, có ngăn âm trong cùng 1 thùng, mỗi loa hoạt động với một nửa chu kỳ của âm thanh ( nếu có hãng nào SX loa có 2 cuộn dây giống nhau với 3 cực ra thì tốt quá)
    2. Sửa lại mạch thành 2 mạch giống nhau, mỗi mạch điều khiển 01 mosfet theo dạng “low side drive” cho dễ (như thế thì bỏ biến áp điều khiển vào cực G của mosfet đi) và làm việc với nửa chu kỳ âm thanh (ra nửa chu kỳ âm thanh đó trên 01 loa). Như vậy là ta đã giải quyết triệt để vấn đề xử lý 2 nửa chu kỳ âm thanh giống hệt nhau

    Anh em cho ý kiến nhé…
    Attached Files

  • #2
    Chẳng dám phát biểu nhiều, chỉ có 3 vấn đề thắc mắc:

    - Bạn dùng IC 3842, và dùng nguồn cung cấp cho nó sau tầng ổn áp 12V + Diode? Vậy nó khởi động được chưa nhỉ?

    - Bạn dùng 2 con 3842 cho Highside và Lowside? Bạn không sợ trùng dẫn à?

    - Bạn dùng tụ 1uF(???) để nối với cực Gate của MOSFET, trong khi PWM bạn chơi tới 200KHz? Bạn đùa chắc? Kiểu lắp mạch như vậy để chóng toi MOSFET à?

    Chắc bạn mới mô phỏng thôi thì phải?
    Đêm nay tớ không ngủ - ngày mai tớ ngủ bù

    Comment


    • #3
      Cảm ơn ý kiến của nhathung1101, đúng là mạch này chưa thể lắp thực tế được, nhưng ý của tôi đưa ra để anh em bàn luận là sẽ dùng 2 loa cho 1 kênh, mỗi loa hoạt động 1 nửa chu kỳ âm thanh và ta sẽ modify mạch này đi để làm được việc đó (vẫn nền tảng điều chế PWM bằng 3842), lúc đó biến áp truyền xung điều khiển sẽ kô cần thiết nữa vì cả 2 loa ta sẽ điều khiển giống nhau dạng lowside drive. Vấn đề là làm như thế thì không biết âm thanh nghe sẽ thế nào vì đúng là trên thế giới chưa ai làm kiểu "nối" hai loa cho đủ 1 chu kỳ âm thanh cả. Các bạn có hiểu ý tôi ko nhỉ?, hay để mai tôi vẽ lại mạch cho rõ ý hơn.

      Về ý kiến của bạn thì mạch 3842 đã có trở khởi động 22k rồi (trong 3842 đã có sẵn zener ghim nguồn), đúng là có thể xảy ra trùng dẫn nhưng mạch khắc phục tôi chưa vẽ ở đây vì tôi không có ý lắp mạch công suất này, tụ 1uF là để lưu điện áp ngược đặt vào 2 cực G-S để tắt mosfet nhanh hơn chứ không lo lắng lắm đâu bạn ạ.

      Comment


      • #4
        Nguyên văn bởi AnhMT Xem bài viết
        Về ý kiến của bạn thì mạch 3842 đã có trở khởi động 22k rồi (trong 3842 đã có sẵn zener ghim nguồn), đúng là có thể xảy ra trùng dẫn nhưng mạch khắc phục tôi chưa vẽ ở đây vì tôi không có ý lắp mạch công suất này, tụ 1uF là để lưu điện áp ngược đặt vào 2 cực G-S để tắt mosfet nhanh hơn chứ không lo lắng lắm đâu bạn ạ.
        Ngứa ngáy thắc mắc tiếp:

        - Cái đo đỏ: Bạn chưa đọc kỹ datasheet của con 3842 rồi, cái phần tính toán dòng khởi động ấy.

        - Cái xanh xanh: Không phải có thể, mà chắc chắn có trùng dẫn. Thường thì không ai dùng như vậy, vì vừa phí phạm lại vừa nguy hiểm. Tuy nhiên, nếu bạn đưa ra cách khắc phục, thì tôi xin học hỏi.

        - Cái tim tím: Đúng là thiết kế thêm tụ rất hay, nhưng nó còn phụ thuộc ở tần số PWM cơ bạn ạ. Với 200KHz mà dùng tụ 1uF thì lợi bất cập hại, léng phéng bùm ngay khi cấp điện.

        Tiện thể nói luôn, vì tôi cũng từng ráp cái kiểu này rồi Bài học đau đớn là rất dễ bị hàng xóm chửi, bởi cái amply kiểu này phải vặn to nó mới lên "nét" được. Lúc vặn nhỏ nó cứ phẹt phẹt như dính khuẩn tả.

        Sau phân tích ra, thì mới thấy tầng Opamp của nó không để dùng cho việc này

        Dù sao cũng ủng hộ ý kiến của bạn, nhưng nên dùng linh kiện khác. Chúc bạn sớm thành công (chạy trên mạch thật).
        Đêm nay tớ không ngủ - ngày mai tớ ngủ bù

        Comment


        • #5
          Hờ hờ !
          Đi một ngày đàng học một sàng khôn.
          Nguồn là nguồn . Còn Công suất là công suất . Không lẫn lộn được đâu .
          Nếu muốn làm Công suất thì nguồn phải lắp theo kiểu công suất .
          Đối với nguồn :
          Phải đáp ứng nhiều mức tải khác nhau . Có thể mấy chục mA như cái sạc điện thoại có thể hàng KW như cái bếp ....
          Điện áp ra chính xác
          Đối với Công suất âm thanh :
          Phải đáp ứng một số chuẩn tải thôi ( 4 ôm / 8ôm ? 6ôm.... )
          Điện áp ra biến động nhiều mức khác nhau với tốc độ cao . Có kiểm soát .

          Cái mạch trên thì vứt đi là cái chắc rồi . Không sửa được thành bộ nguồn mà cũng không sửa lại thành mạch công suất được .
          Còn việc lắp hai loa mỗi loa chạy nửa chu kỳ thì hài hước quá a !
          Bắt nó làm việc một nửa chu kỳ , còn nửa chu kỳ sau cho nó tự do à . Cái thời gian nửa chu kỳ được tự do đó nó sẽ chạy nhảy lung tung làm sao dạy dỗ được ?
          Chuyên làm các mạch điện tử bí hiểm và kỳ quặc .
          nguyendinhvan1968@gmail.com

          Mobil : 0903 252 168 Chỉ gọi từ 09 giờ đến 17 giờ . Từ 18 giờ ngoài vùng phủ sóng

          Comment


          • #6
            OK, thôi tạm gác chuyện modify cái mạch này hay dùng giải pháp 2 loa. Để tôi giải thích cái mạch này đã, sorry anh em vì đã không nêu ý tưởng của mạch cho anh em khi post mạch lên.
            - LM339 U1A có nhiệm vụ dò sóng âm thanh để mỗi nửa chu kì chỉ cho phép 01 IC 3842 làm việc.
            - LM339 U1B có nhiệm vụ so sánh tín hiệu ra và tín hiệu vào để khi điện áp ra đã đủ thì cấm IC 3842 đang làm việc.
            - Nửa chu kỳ dương thì phần "lowside" hoạt động và ngược lại, như vậy cả mạch là bộ khuếch đại đảo pha.
            - Theo như cách lắp của LM339 U1B thì Ura/Uvào=-R8/R9. Khi đủ điện áp ra bao giờ U1B cũng cấm nốt IC 3842 đang hoạt động.
            - Anh em để ý thì bình thường cả 2 opto đều dẫn nên cả 2 IC 3842 đều bị cấm, chỉ khi có sự tác động của U1A hoặc U1B mới có duy nhất 1 IC 3842 hoạt động hoặc cấm cả 2.
            - Xét về sự xử lý tín hiệu, IC 3842 có chế độ hoạt động là tăng dần độ rộng xung cho đến khi bị cấm như cách lắp này. Như vậy với tần số cao, điện áp ra sẽ đuổi theo điện áp vào nhưng với biên độ lớn hơn (có trễ 1 tí nhưng bộ lọc sẽ thiết kế lại để lọc tốt hơn chứ không đơn giản như ở sơ đồ).
            - Có sự khác biệt về phương thức xử lý tín hiệu so với các topo ClassD thông thường (điều biến độ rộng xung theo tín hiệu audio rồi tái tạo lại), ở đây là "đuổi theo" tín hiệu audio.
            - Topo ClassD tôi có rất rất nhiều, nhưng tôi chưa thích cái nào trọn vẹn cả, và cũng không muốn bắt chước (có cái thích thì chi phí lại cao quá, ), tôi nghĩ đây là ý tưởng mới lạ nên lên diễn đàn trao đổi cùng anh em.
            Anh em tiếp tục với ý tưởng này nhé, cám ơn anh em.

            Comment


            • #7
              Gửi tặng anh em một số tài liệu hay hay...

              http://www.irf.com/product-info/audi...sdtutorial.pdf

              Rg,
              AnhMT
              Attached Files

              Comment


              • #8
                Cái mạch này mình nhìn hoài mà ko hiu phần nào dùng để PWM. Ai bít thì chỉ mình với. Mà mạch này ráp liệu có chạy dc ko zay? Sao thấy kí hiệu nguồn lạ wa, ở chổ con IC TC7WH04FU và TC7WH08FU đó.
                Attached Files

                Comment


                • #9
                  em gà nên hỏi các anh tý :
                  1 . Tại sao cái Class D amplifier lại có công suất to thế ? 200W mà cái mạch bé tý ??
                  2. Ko bít nó có ăn điện nhiều ko? nếu mà nó ăn điện ít thì sao người ta ko làm nhiều ?
                  3. có phải chế tạo khó + căn chỉnh mạch rất khó không ?? trình độ anh em trong diễn đàn liệu có thể lắp được ko ??

                  Thank for all
                  Nhiễu điều phủ lấy giá gương
                  Người trong một nước phải thương nhau cùng

                  Comment


                  • #10
                    em xin trả lời chút chút theo chút chút hiểu biết của em
                    1. class D công suất lớn mà mạch điện nhỏ gọn vì bản chất class D là nó có hiệu suất khá cao ,khoảng 90% , tức là với cục nguồn ~100W , thì sẽ có ~90W công suất ra loa , 10% còn lại tiêu tán dưới dạng nhiệt .
                    2. Mạch thì tùy công suất mà ăn điện nhiều hay ít (tất nhiên rồi) , nhưng class D thì nó ăn điện bao nhiêu thì cho ra loa với 90% số điện nó ăn vào , người ta ít làm mạch class D ở dân dụng vì nó có nhiều nhược điểm, rất khó cân chỉnh và sử lí nhiễu và chỉ gặp nhiều ở các Pow công suất cho sân khấu.
                    3. Rất khó để DIY 1 mạch class D , nó cần có các dụng cụ đo đạc tinh vi , và việc sử lí nhiễu cao tần thì ôi thôi ....
                    Mình biết có vậy thôi , có gì sai sót anh em góp ý thêm ạh
                    Chuyện gzì cũng dám làm - No_Four_Go

                    Comment


                    • #11
                      Tóm lại là anh em chỉ có thể tham khảo rồi ..... nuốt nước bọt thôi à ??
                      Nhiễu điều phủ lấy giá gương
                      Người trong một nước phải thương nhau cùng

                      Comment


                      • #12
                        chào
                        Không phân biệt được đâu là nguồn đâu là công suất. Các mosfet làm việc ở chế độ đóng ngắt nên hiệu suất rất cao. Phần tái tạo lại tín hiệu mới là khó. Muốn chơi là phải chơi như vậy. Mình rất ghét những tay chơi ampli đèn. Mạch khuếch đại dùng đèn chỉ có hiệu suất dưới 10%. Người ta đã đem nó vào viện bảo tàng từ lâu rồi. vậy mà còn đem ra nghiên cứu và còn tự khen nhau là hay. Những thằng như vậy có giỏi thì nghiên cứu cái này xem.
                        Đường đi khó không gì ngăn sông cách núi
                        Mà khó vì không tiền để vượt núi vượt sông

                        Comment


                        • #13
                          mạch khuếch đại class D nếu thiết kế đơn giản thì chỉ tuyến tính trong 1 dải tần số rất hẹp,vì dạng sóng ngo ra phụ thuộc rất lớn vào tổng trở tải (tổng trở là Z,phụ thuộc tần số,không phải là cái mà ta hay gọi là "4 ohm,8ohm...")

                          Comment


                          • #14
                            Các FAN classD đâu hết rùi? sao không có ai mổ xẻ cái mạch này nữa vậy? thực tế là nó có thể chạy được rồi mà? có ai đã lắp thử hoặc modify phần nào của mạch chưa? tôi nghĩ là nên modify phần drive mosfet, hoặc dùng mạch tương tự TLP250 điều khiển IGBT xem sao, có chuẩn hơn không???

                            Comment


                            • #15
                              Nguyên văn bởi AnhMT Xem bài viết
                              Các FAN classD đâu hết rùi? sao không có ai mổ xẻ cái mạch này nữa vậy? thực tế là nó có thể chạy được rồi mà? có ai đã lắp thử hoặc modify phần nào của mạch chưa? tôi nghĩ là nên modify phần drive mosfet, hoặc dùng mạch tương tự TLP250 điều khiển IGBT xem sao, có chuẩn hơn không???
                              Fan class "Dê" đây nè, mà không hiểu nhiều (chưa hiểu nhiều - đang tìm hiểu) thì làm sao phân tích mổ xẻ được.
                              Tôi học hỏi hiểu biết của bạn và chia sẻ hiểu biết cho bạn.
                              <... vứt bỏ những cái vô dụng để có chỗ chứa những cái hữu ích ...>

                              Comment

                              Về tác giả

                              Collapse

                              AnhMT Tìm hiểu thêm về AnhMT

                              Bài viết mới nhất

                              Collapse

                              Đang tải...
                              X