Adaptare filtru DNA XPRO 2 la driverele PAudio WN-Dxx

[leo_electro]

Cred ca aici se discuta si despre filtre de boxe. Sper ca: DA.

 

Am postat pe diverse forumuri, inclusiv power audio problema mea dar pana la urma, acolo am primit numai raspunsuri superficiale si cam prostesti. Sper ca in acest forum sa gasesc pana la urma un raspuns. Cu ajutorul unui amic am reusit sa fac rost de schema filtrului DNA XPRO 2. Problema e ca amicul nu stie ce e cu diodele alea in schema si eu nu stiu cum sa calculez protectia electronica pe diverse drivere PAudio sau de oricare tip. Am intrebat ici si colo despre asta, chiar si pe DNA, dar nu vrea sa-mi spuna, ori nu stie, ori o face pe prostul. Asa ca am postat aici poate ma dumireste cineva cei cu protectia filtrului asta.

 

Precum spuneam, am facut schema filtrului din titlul topicului dar uite ca o postez aici ca sa nu o trimit prin e-mail la fiecare care intreaba de ea (sper sa nu se supere iara DNA):

 

 

Ce vreau sa stiu:

- ce modificari trebuiesc facute ca sa mearga bine pe drivere PAudio WN-Dxx sau pentru orice alt driver de puter X, Y, Z?

- cum se calculeaza acest filtru (protectia lui) ca sa pot sa-l folosesc la orice driver sau boxa ?

 

toate cele bune!!!!!!!!!

Editat Octombrie 9, 2012 de donpetru
Din motive de fair-play si la rugamintea producatorului acestui filtru am sters schema filtrului.

[miron1947]

Da,acum se vede.

Editat Aprilie 25, 2009 de miron1947

[leo_electro]

am uitat sa spun, cred ca bobinele sunt L1=1mH si L2=0,5mH cu frecv. de taiere e la 2kHz. Deci, cum calculez protectia in functie de puterea driverelor.

[miron1947]

Deci, cum calculez protectia in functie de puterea driverelor.

Pragul de taiere este dictat de tensiunea de deschidere a diodei zener D2(cand Q1 deschide diagonala puntii),deci trebuie stiut care este excursia de tensiune la intrare la frecventa mentionata de Dvs.

Editat Aprilie 25, 2009 de miron1947

[donpetru]

Deci, cum calculez protectia in functie de puterea driverelor.

 

Schema filtrului este o schema care se regaseste, intr-o forma mai mult sau ma putin apropiata cu aceasta, in diverse incinte acustice PRO (inclusiv varianta cu MOSFET).

Am vazut mai sus ca v-ati referit la driverele PAudio Wn-Dxx, mai exact:

1. WN-D44, 80Wrms, 8 Ohmi;

2. WN-D63, 120Wrms, 8 Ohmi;

3. WN-D72, 200Wrms, 8 Ohmi

 

Cunoscand relatia P=U^2/Zdif, unde Zdif=8Ohmi, se poate determina relativ usor tensiunea efectiva maxima admisa pe drivere. Dupa calcule rezulta:

1. WN-D44, 25.3Vef;

2. WN-D63, 30.98Vef;

3. WN-D72, 40Vef.

Atentie la alegerea puterii nominale a driverelor, aceasta poate scade chiar foarte mult daca se alege o frecventa de taiere a filtrului imediat in punctul inferior al domeniului de frecventa reprodus de aceste drivere. Asadar, recomand inainte de efectuarea calculelor, studierea foii de catalog a difuzoarelor.

 

Protectia electronica este una binecunoscuta (vedeti un exemplu si aici), filtru DNA avand particularitatea utilizarii unui etaj Darlington format din TIP41C si 2SC3858 si a unei constante RC.

 

Marele dezavantaj al filtrului DNA si altora asemenea este acela ca protectia lucreaza "intermitent", sporind factorul de distorsiunii armonice pe tweeter dupa depasirea pragului de tensiune stabilit. Mai exact, la depasirea pragului de tensiune luat ca referinta, darlington-ul "scurtcircuiteaza" iesirea puntii si pune iesirea tweeter-ului la masa sau mai bine zis... aproximativ la masa (mai intervine aici cadea de tensiune pe diodele punti - doua la numar - si tensiunea de saturatie a darlington-ului). Problema e ca tensiunea anulata este tocmai tensiunea "de prag" folosita pt. comanda darlington-ului, aceasta fiind "anulata" prin saturarea trazistoarelor din lantul de protectie. Imediat la scurt timp, daca suprasarcina persista, tensiunea de prag iar creste s.a.m.d. - ciclu repetandu-se pana la absenta suprasarcini. Datorita efectului integrator de actionare a protectiei, protectia in sine ajuta doar la micsorarea valorii medii a tensiunii pe driver. Daca aceasta valoare a tensiunii persista, driver-ul se poate distruge. Si au fost numeroase cazuri, mai ales cauzate de lautarii sau DJ mai putin priceputi.

 

In cele ce urmeaza o sa fac referire doar la protectia electronica si mai putin la filtru (o combinatie de ord.2 si 3 cu inversare obligatorie de polaritate). In schema prezentata avem "un divizor principal" de tensiune: R5 si R8 si intr-adevar domnu Miron, dioda Zener D2. In functie de valoarea raportului R8/R5 si valoare de prag a tensiunii - de obicei egala cu valoarea maxima a tensiunii efective pe driver (vezi calculul de mai sus) - se calculeaza caracteristicile diodei Zener, mai exact: tensiunea Uz si puterea Pz. Spre exemplu - atentie, nu avem filtru capacitiv pe iesirea puntii redresoare - valoarea tensiuni redresate de punte pentru cazul U=30,98Vef (WN-D63), este: Ur=0,8*U=24.78V. Raportul R8/R5=10 iar tensiunea de deschidere a primului tranzistor trebuie sa fie mai mare sau cel putin egala cu 3*0,65V=1.95V. Inmultim aceasta tensiune cu valoarea raportului anterior si rezulta 19,5V. Atunci valoarea Uz=Ur-19.5V=5.28V. Din motive de siguranta, vom adopta o valoare inferioara, spre exemplu o dioda Zener de tip 5V1 sau 4V7.

 

La un calcul simplu valoarea curentului nominal prin divizor nu va depasi circa 15...20mA. Cum curentul "preluat" de celalalt divizor (R6+R7) este inferior acestuia si tinand cont si de valoare tensiunii redresate, dioda D2 poate fi o dioda obisnuita, rapida, de genul 1N4148. Constata RC este formata din C=470uF si R=R6||R7. Aceasta constata are rolul de a impiedica functionarea intermitenta a protectiei la frecventa de funtionare a driver-ului. Altfel spus, aceasta constanta micsoreaza aceasta "frecventa intermitenta" si evita functionarea protectiei la orice amplitudine de tensiune intermitenta de scurta durata pe care driverul ar putea-o suporta. Constanta in acest caz este aprox. 2sec.

 

Dimensionarea filtrului se face in functie de caracteristica de frecventa a difuzoarelor utilizate, alegand un punct optim de taiere a acestora.

 

Numai bine

[leo_electro]

UAU!!! CHiar ca nu ma asteptam la un astfel de raspuns. Trebuie sa-ti multumesc.

 

Ia sa vedem, la WN-D72 dioda D2 trebuie sa fie 12V dar la WN-D44 nu mai trebuie dioda sau am gresit eu ceva ?

Apropo, nu as putea sa schimb raportul R8/R5 ? Daca voi folosi un PAD-52S cum modific protectia. Sa nu-mi spuneti de experimente ca mi-a mai spus cineva pe un alt forum, vad ca de rusine, acum au sters topicul ala. OOOOOOFFFFFFFFFFF!!!

Editat Aprilie 25, 2009 de leo_electro

[donpetru]

UAU!!! CHiar ca nu ma asteptam la un astfel de raspuns. Trebuie sa-ti multumesc.

 

Ia sa vedem, la WN-D72 dioda D2 trebuie sa fie 12V dar la WN-D44 nu mai trebuie dioda sau am gresit eu ceva ?

Apropo, nu as putea sa schimb raportul R8/R5 ? Daca voi folosi un PAD-52S cum modific protectia. Sa nu-mi spuneti de experimente ca mi-a mai spus cineva pe un alt forum, vad ca de rusine, acum au sters topicul ala. OOOOOOFFFFFFFFFFF!!!

 

Cu siguranta, "adaptarea" caracteristicilor protectiei electronice a filtrului pe caracteristicile driver-ului, in schema prezentata la inceput, nu se face schimband doar dioda Zener. Se ajusteaza si valoarea raportului intre anumite limite fara a periclita foarte mult modificarea constantei RC. Spre exemplu, la WN-D44 putem adopta un raport R8/R5=8, ceea ce inseamna micsorarea valorii rezistentei R8 de la 22kOhmi la 18kOhmi. In acest caz vom avea Uz=(0.8*25.3)-(8*1.95)=20.24-15.6=4.64. La o prima vedere am putea adopta valoare de 4V7 sau o valoare imediat inferioara celei calculate, si anume: 4V3 (ex. 1N4731). Mare atentie si la puterea disipata de Zener. In cazurile prezentate avem Pz=4,7*0,02=0.094W. Deci vom putea adopta diode Zener de 0,5W standard.

 

Pentru cazul PAD-52S, calculele se pot face stiind ca U=17.89Vef, iar Ur=14,31V. In acest caz se poate micsora raportul la 5 a rezistentelor din divizorul principal si se poate folosi in loc de darlington un singur tranzistor, de genul TIP41C (caruia i se va atasa un mic radiator).

 

Numai bine

[leo_electro]

MULTUMESC ! MULTUMESC ! MULTUMESC !

 

Am sa vad ce fac saptamana viitoare iar daca mai am nelamuriri postez. Multumesc celui care m-a invitat pe acest forum. Ai facut o fapta foarte buna.

 

toate cele bune!

[dan_e]

Va salut,

 

As avea si eu o intrebare: o schema de protectie electronica care sa nu lucreze intermitent pe driver are cineva ? As prefera varianta MOS, am inteles ca e la moda!

Si as mai avea o nedumerire: sunt chiar bine montate rezistentele alea in paralel cu C3 ? Niste detalii de executie a bobinelor ?

 

Toate cele bune

 

@dan

[donpetru]

As avea si eu o intrebare: o schema de protectie electronica care sa nu lucreze intermitent pe driver are cineva ? As prefera varianta MOS, am inteles ca e la moda!

O schema care sa nu "lucreze intermitent" cu periodicitatea data de constanta RC de care vorbeam mai sus, se poate realiza. Totusi, nu este scopul topicului de fata. Oricum, un lucru e cert, o astfel de schema se implementeaza cel mai bine intr-o incinta acustica activa.

 

Si as mai avea o nedumerire: sunt chiar bine montate rezistentele alea in paralel cu C3 ? Niste detalii de executie a bobinelor ?

Da, rezistentele sunt bine montate, problema e ca prin adoptarea acestei metode de atac a driver-ului, partea considerata teoretic de ord. III a filtrului nu mai este practic de ord. III, ci as putea spune ca tinde spre ord.2. Raportul dintre rezistentele (R1||R2)/(R3||R4) se alege in functie de atenuarea in db dorita pentru atacul driver-ului (vezi un exemplu de calcul aici). In functie de driver-ul folosit si SPL-ul MIDWOOFER-urului se adopta cu cati db trebui atenuata caracteristica driver-ului. De regula se alege o valoare nu mai mare de 10dB. Raportul rezistentelor si valoarea ohmica a acestora nu am verificat cat este de bine calculata. Spre exemplu, valoare ohmica a rezistentelor R1...R4 se adopta tinand cont totodata si de caracteristicile tranzistorului principal din lantul de protectie. O valoare prea mica poate periclita functionarea tranzistorului sau a darlightonului, daca ar fi sa ma refer la schema prezentata in primul post.

 

Bobinele se pot executa plecand de la formula binecunoscuta realizarii bobinelor pe miez, unde inductia in miez se considera, o valoare orientativa, aprox (0,6...0,8)T. In filtru DNA XPRO2, diametrul conductorului utilizat, daca nu ma insel, este chiar de 1,2mm iar valorile inductantelor sunt foarte aproape de valorile ohmice redate de utilizatorul @leo_electro mai sus (daca ar fi sa consideram ft aprox. 2kHz).