Alegerea capacitoarelor in decuplarea amplificatoarelor audio

[leo_electro]

Precum va spuneam intr-un topic adiacent care nu are legatura cu subiectul de fata, as vrea sa discutam despre ce tip constructiv de capacitor vi se pare voua potrivit in decuplarea sau sustinerea frecventelor audio inalte in amplificatoarele audio ? Eu nu as merge pe mana un SMD_uri, votez THT-uri de riplu mare, voi ce pareri aveti ? Conteaza, nu conteaza? cu justificarile de rigoare, va rog!

Apropo de capacitoarele de 100nF montate in paralel. Pe mine ma amuza proiectele alea audio unde se folosesc capacitoare de riplu mare in paralel cu niste condensatoare SMD de 100nF  Astea SMD rezista la riplu mic de curent, cam. 1A, capsula 1206, chiar si capsule mai mare nu rezista la curentii mari, dar se incing de le ia naiba, deci in nici un caz nu as folosi asa ceva daca tot vreau sa fie utile in schema nu bibelou, chiar si trei in paralel. Ultimul proiect de genul asta care l-am vazut si s-a exicitat foarte multa lume este SARA pe elforum.  Mai oameni buni (sper sa citeasca cineva!), corectati, adica nu faceti ca maistri comunisti care veneau cica in sectie si la ordinele partidului de a reduce costurile, desi aveam scheme de bune de amplifuri noi, datorita politici stateam prost cu implementarea  Adica pe ultima suta de metri trantiti ceva de stricati tot proiectul. Si ce le place unora sa puna finali sub cablaj, cand ai nevoie sa schimbi unul, demontezi tot modulul!. scuze de offtopic la partea asta!

[roadrunner]

@leo_electro

Quote

Astea SMD rezista la riplu mic de curent, cam. 1A, capsula 1206

curentul de riplu este proportional cu capacitatea condensatorului. Curentul de riplu este intensitatea curentului de incarcare si descarcare al unui condensator si depinde ce mai multi factori,

• Variatia tensiunii (min max incarcare descarcare)
• capacitatea condensatorului (un condensator de 0.1uF are capacitaea de zece mii de ori mai mica fata de 100uF) si curentul de incarcare mult mai mic.
• ESR - (rezistenta serie) - care este mult mai mare la condesatoarele de capacitate mica si dimensiuni mici - rezistenta serie se opune incarcarii/descarcarii deci reduce curentul de riplu al condesatorului (si educe eficacitatea filtului de riplu)  - ESR ul mare la condesatoarele mici e din cauza sectiunii reduse a conductoarelor in interiorul condensatorului.

Condesatoarele SMD de valori mici (0.1uF sau mai mici) nu au rol de a ajuta la riplul de retea de 100Hz ci la frecvente mari, de exemplu la zgomotul de comutatie al diodelor din redresor sau la zgomote din retea care intra prin trafo.

Contrar credintei populare avand numai condesatori mari in filtrul dupa redresor nu vor lasa sa se propage zgomot de inlta frecventa e total gresit. Din cauza asta in circuite digitale retelele de condensatori de decuplaj au de obicei 2 -3 tipuri de condesatori.

RR

PS - Tin minte o analogie buna care mi-a ramas in minte despre ESR - e ca si cand ai un reservor mare pe care-l incarci de la o teava mica. Rezervorul e condesatorul si teava mica e ESR-ul. (preiunea apei e tensiunea, debitul e curentul)

 

 

Editat Noiembrie 28, 2020 de roadrunner

[leo_electro]

@roadrunner, nu ai inteles pe deplin obiectia mea si anume. Intr-un amplificator audio care tranzisteaza pe rail-uri amperi, tu montezi SMD-uri de 100nF pentru decuplare (vezi ultimul proiect SARA pe elforum)? !! Eu nu am vazut asa ceva in amplificatoare audio care se respecta. Asta era obiectia mea. Si pe driverele din fullrange-uri poti sa ai curenti instantanei tranzitati mari asa ca decuplarile pe amplificator trebuie facute cu capacitoare THT de 100nF care rezista bine la curentii de riplu a amplificatorului, nu caramele SMD. Asta e opinia mea!

Editat Noiembrie 28, 2020 de leo_electro

[roadrunner]

Curentii mari sunt de riplu preluati de condensatoarele mari, curenti mult mai mici dar de frecventa mare sunt preluati de condesatoarele mici.  Daca te uiti pe un Motherboard de calculator (sau o placa video) unde e vorba de curenti de 10A sau mai mult sunt pline de condesatoare de Aluminiu dar si de condensatoare ceramice in paralel, fiecare au rolul lor acolo, nimeni nu pune piese intr-un produs daca nu sunt necesare (hobby-isi mai fac asta). Aplificatorele audio se supun legilor fizicii la fel ca oricare produs electronic singura deosebire e ca sunt foarte simple si riplul se poate auzii (100Hz). Daca alimentezi amplif-ul la o sursa in comutatie nu mai auzi riplul.

Daca ai condensatoare care se incalzesc ai o problema mare e proiectare.

RR

PS am gasit un video care explica exact ce am zis mai sus

 

Editat Noiembrie 28, 2020 de roadrunner

[roadrunner]

conteaza si legile fizicii sau dam click cu mouse-ul?

Hai sa luam un exemplu practic, tesiunea de riplu, putere sarcinii altfel ne pierdem vremea.

Sarcina 200W la Tensiunea de 25V, riplu de 50mV (cu sarcina conectata)

RR

Editat Noiembrie 28, 2020 de roadrunner

[donpetru]

@roadrunner, pana la reactia utilizatorului leo_electro, in cazul circuitelor digitale fiecare capacitor pus pe decuplare e calculat sa decupleze un circuit integrat, unde curentul de descarcare pe sarcina nu depaseste de regula 20mA (in cazul microprocesoarelor pe placi de baza se folosesc mai multe asemenea capacitoare, asa e!!). In cazul amplificatoarelor audio de puteri mari pentru a mari viteza de crestere a tensiuni la frecvente inalte (tipic peste 10kHz) e nevoie ca sa avem niste capacitoare pentru decuplare prin prejma tranzistorului comutator capabil de curenti mari. Nu este aceeasi situatie. Deci haideti nu confudam lucrurile! A folosi mai multe SMD-uri de 100nF in paralel eu am constat practic ca nu este solutia ideala, asta nu inseamna ca nu merge dar cand vrem sa creem un produs audio unde sa stoarcem maximul de performanta, chiar si acest mic detaliu e important in acest context. Ca unii dintre noi nu tin de cont de asta, e treaba lor dar nu e bine sa ne formam profesional pe directia asta luand ca etalon ca asa e foarte bine (nu in toate cazurile!).

[roadrunner]

Exemplu de 1 A simulat

Curent prin Sarcina 1A (AM2) - tesiune pe sarcina 16V cu riplu de 485mV

Curent de riplu prin cele doua cond de filtraj 6.11A

Curent de riplu prin 0.1uF (AM3) - 15.26 uA

care ar fi problema daca e SMD sau nu?

RR

Editat Noiembrie 28, 2020 de roadrunner

[donpetru]

@roadrunner, incercati sa repetati simularea cand un amplificator trage curent mergand pe o sinusoida de 15kHz/4Ohm spre exemplu. Va spun ca am testat practic lucrul asta si din pct. de vedere armonic - ca tot veni vorba in audio de comportament armonic tuburi vs. solid state - conteaza. Va spun eu, nu rezulta din simulari.

[prog]

1 oră în urmă, roadrunner a spus:

conteaza si legile fizicii sau dam click cu mouse-ul?

Hai sa luam un exemplu practic, tesiunea de riplu, putere sarcinii altfel ne pierdem vremea.

Sarcina 200W la Tensiunea de 25V, riplu de 50mV (cu sarcina conectata)

RR

@roadrunner, si eu sunt foarte receptiv la teoria ta care se probeaza pana intr-un anume punct dar hai sa luam altfel. Azi la munca am reparat un redresor ELECTROTEHNICA cu transformator care avea pe 230V capacitoare de filtrare/decuplare (model THT, nu SMD). Daca ar fi asa cum spui tu toata lumea ar folosi SMD-uri (ca vezi doamne nu conteaza gabaritul) dar in cazul unor curenti mari de filtrare/decuplare, trebuie folosite capacitoare pentru decuplare potrivite, nu SMD-uri de placi de baza! Deci, sustin observatia lu leo_electro.

Editat Noiembrie 28, 2020 de prog

[roadrunner]

Riplul so sa fie si mai mic daca sarcina nu absoarbe constant curent maxim. (puterea absorbita de sarcina e data de aria graficului de sub curba curentului)

@prog

Eu n u am sustinut sa folosim SMD-uri in loc de Cap aluminiu, argumentul meu a fost ca riplul de curent prin condesatoarele de 0.1uF este foarte mic (cand cele mari sunt prezente evident) - eu am sustinut cu argumente (legile fizicii) ca riplul de curent e proportional cu capacitatea.

de la afirmtia asta a pornit discutia

Quote

Apropo de capacitoarele de 100nF montate in paralel. Pe mine ma amuza proiectele alea audio unde se folosesc capacitoare de riplu mare in paralel cu niste condensatoare SMD de 100nF  Astea SMD rezista la riplu mic de curent, cam. 1A, capsula 1206, chiar si capsule mai mare nu rezista la curentii mari, dar se incing de le ia naiba,

Condesatorele de 0.1uF nu sunt supuse la curenti mari cand sunt in paralel cu cele de capacitate mare. (simulare mai sus)

RR

Editat Noiembrie 28, 2020 de roadrunner

[prog]

Eu stiu ca e proportional cu capacitatea dar depinde la ce riplu redresat te raportezi. Tu te-ai raportat la 50...100Hz dar cand ai un amplificator audio care driver-ul sau tweeter-ul lui vrea curent, sa reproduca bine cu cat mai putine distorsiuni semnalul audio, fronturile de frecvente inalte, atunci iti trebui in apropiere un capacitor capabil de secventa asta. Daca tu ii pui unul SMD care stranuta la 1A, de miri de ce inaltele nu se aud ca lumea. Gandesc si eu logic, ce naiba! Si cred ca am dreptate, nu!

[roadrunner]

poti sa-mi arati o simulare care sa contrazica simularea mea?

RR

[prog]

Nu, nu pot sa-ti arat. Eu vorbesc din practica/realitate - nu sunt specialist in audio!

[roadrunner]

25 minutes ago, prog said:

Nu, nu pot sa-ti arat. Eu vorbesc din practica/realitate - nu sunt specialist in audio!

frecventa crescuta a riplului nu face sa creasca riplul (ca valoare absoluta) ci doar energia disipata din cauza ESR-ului pentru ca ai mai multe cicluri pe secunda. (dat energia disipata e extrem de mica din cauza curentuli de riplu exterem de mic)

Deci eu vin cu argumente (legile fizicii) si 28 de ani de proiectare dar pe tine trebuie sa te credem pe cuvant, am inteles.

RR

Editat Noiembrie 28, 2020 de roadrunner

[ola_nicolas]

Dupa cate imi dau eu seama, @leo_electro a intentionat sa initieze o discutie despre condensatoarele electrolitice din filtrele (condensatoare de filtrare) care urmeaza dupa redresarea curentului alternativ, in vederea alimentarii unui montaj cu tensiune continua. In acest context, notiunea de "condensator de decuplare" nu este bine utilizata. Condensatorul de "decuplare", a fost denumit asa, odata cu primul etaj de amplificare realizat cu tuburi electronice. Rolul lui in acel montaj era de a decupla rezistorul din catodul tubului electronic, care realiza negativarea automata a grilei de comanda a acestuia. Controverse pe marginea acestor notiuni exista si pe alte forumuri (inclusiv internationale) de electronica. Iata si un exemplu, desi nu stiu cat de buna este traducerea automata realizata de google la cautarea subiectului in cauza: https://ro.weblogographic.com/differences-between-bypass-and-decoupling-capacitors-805900

Observatia de mai sus, este foarte importanta, deoarece la condensatoarele de decuplare, curentii de incarcare / descarcare prin rezistorul de polarizarea grilei (si care in anumite conditii este utilizat si la polarizarea bazei tranzistoarelor) sunt neglijabili, in timp ce in discutia de fata se au in vedere curenti de ordinul amperilor. Cred ca de comun acord cu admin @donpetru, ar trebui modificat titlul topicului, pentru a nu creea confuzie in legatura cu subiectul care se discuta aici.