LM3886 mit 100 kHz in der BTL-Konfiguration (Bridge Tied Load) fahren?

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Hätte jemand Erfahrung mit dem Ansteuern eines Paares LM3886-Ouvertüre-Leistungsverstärker in BTL mit einer Sinuswelle von bis zu 100 kHz ?

Meine Parameter:

  • Frequenzband von Interesse: 20 kHz bis 100 kHz, Sinuswelle
  • Die Last ist rein kapazitiv, 10-20 Ohm, 5000 pF
  • Leistungsabgabe zum Laden: Bis zu 50 Watt RMS
  • Verstärkerkonfiguration: Brückengebundene Last
  • THD / Lärm, sogar bis zu 5%, kein Problem
  • Leistung: ungeregelt +/- 35 Volt 5 + 5 Ampere, 10000 uF Reservoirkondensator auf jeder Schiene

Ich habe mit LM3886 ein nützliches Whitepaper zu BTL gefunden . Das Betriebsband für dieses Papier beträgt jedoch 20 Hz bis 20 kHz.

Beginnend mit dem Schaltplan von hier : Geben Sie hier die Bildbeschreibung ein

Natürlich müssten sich die angezeigten Werte für Eingangs- / Ausgangs- / Rückkopplungsteile für mein interessierendes Frequenzband ändern, aber mein Analog-Fu ist um 1988 etwas rostig , daher muss etwas aufgefrischt werden.

Meine Fragen:

  • Wird das überhaupt funktionieren? (Ich verstehe nicht warum nicht, habe aber keine nützlichen Informationen gefunden)
  • Gibt es einen Vorschlag für eine andere Single-Chip-Endstufe ?
  • Wofür sollte ich gewinnen?
    • Sofortiges Interesse: Welcher Eingangs-Vpp-Bereich wird benötigt?
  • Was muss ich in Bezug auf Feedback / Kompensation und Stabilitätsmanagement beachten?
    • Bisher gefundene Informationen beziehen sich auf den Audiofrequenzbereich, wobei Hochfrequenzen kaum erwähnt werden
    • Es wurde eine Diskussion über Schwingungen bei hohen Frequenzen (50 kHz +) aufgrund von Elektrolytkappen gefunden .
    • Es wurden keine Informationen zum Ansteuern der kapazitiven Last gefunden, da normalerweise Audio = induktive Lasten sind.
    • Wie erhalte ich eine im Wesentlichen flache Antwort für 20-100 KHz?
  • Für die Stromversorgung:
    • Empfehlungen zwischen Einzel- und Doppelbrücke
    • Ist die 5 + 5-Ampere-Berechnung bei angemessenem Headroom gut?
    • Gibt es eine Alternative für ein Schaltnetzteil, die Kosten spart / Wärme reduziert?
  • Alles andere, was auch in der experimentellen Phase noch wichtig ist ( einmaliges Heimwerken, geht nicht in die Produktion )

Alle anderen Eingaben / Hilfe / Ratschläge dankbar angenommen!

power-supply amplifier ultrasound capacitive Anindo Ghosh
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Ich mache ein ähnliches Design und brauche Hilfe bei den gleichen Fragen wie diesen.
Spannende
Versuchen Sie, Ihr Sonar-Ding Anindo zu fahren? Ich habe eine anständige Endstufe und Controller-Schaltung, mit der ich 600 kHz bei etwa 100 Vp-p in eine 90% ige Blindlast treibe. Ich bin sicher, es wird 100 kHz wehen. Off-Hand kann sich nicht an die FETs erinnern (wieder Montag!), Aber es wird eine variable Gleichspannung verwendet, um eine Endstufe zu speisen.
Andy aka
@Andyaka Ich fahre einen Langevin-Ultraschallwandler, rein kapazitiv, 10-20 Ohm Impedanz (bei Resonanzfrequenz), 5000 pF Last. Die jetzt relevanten Leistungspegel liegen bei Resonanz in der Größenordnung von 500 Watt. Die 50-Watt-Wandler waren für einen Prototyp gedacht, bei dem ich schließlich ein Paar Hochstrom-Operationsverstärker (3 Ampere) verwendet habe. Ich brauche noch eine gute Lösung für die 500 Watt Version.
Anindo Ghosh
Verdammt, 500 W sind ein bisschen zu viel für meine Schaltung. Wird es bei Resonanz resistiv, dh ist es echte oder VA-Leistung?
Andy aka
@Andyaka Der 500W ist VA-Leistung. Die Wirkleistung liegt je nach Qualität des schraubengeklemmten Wandlers zwischen 1,5% und 10%. Die billigen 10% ähneln industriellen Ultraschallreiniger-Wandlern, sie werden bei maximaler Leistung ziemlich heiß. Verstärkt Ihre Schaltung auch beliebige Wellenformen oder handelt es sich um eine Rechteckwelle (Sie haben FETs erwähnt)? Die Herausforderung liegt bei den Sinuswellen (die von einem analogen DDS-IC kommen). Für Rechteckwellen funktionieren die handelsüblichen Ultraschallgeneratoren vom Typ H-Bridge auch im Bereich von 3 kW einwandfrei.
Anindo Ghosh

Antworten:

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Ihre Last sieht meistens ohmsch aus, nicht kapazitiv. Ich denke, die meisten Designs enthalten einen großen Kondensator zwischen dem Lautsprecher und dem Treiber, um Gleichstrom zu blockieren, da Sie nur an Audio interessiert sind. Dann wäre es eine kapazitive Last (vielleicht ist das die Absicht?). Stellen Sie auf jeden Fall sicher, dass Sie keinen polarisierten Kondensator verwenden.

Ihr AC-gekoppelter Eingang ist zu stark gefiltert. Sie müssen diese 22 kOhm reduzieren.

Sie benötigen diesen großen Filter auch nicht am Stummschaltstift, es sei denn, Sie verwenden ihn tatsächlich.

Möglicherweise möchten Sie einen Kondensator parallel zu Ihrem Rückkopplungswiderstand hinzufügen, um die Hochfrequenzfilterung bereitzustellen.

Hast du das Datenblatt gelesen? Es hat einige gute Designtipps.

Analoger Brandstifter
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" Last ist rein kapazitiv ". Hast du die Frage überhaupt gelesen?
Anindo Ghosh
"rein kapazitiv" gefolgt von 10-20 Ohm. Das ist eine ziemlich schwere ohmsche Last, aber es sieht so aus, als ob 10-20 Ohm bei einer bestimmten Frequenz liegen. Siehe Seite 22 "Reaktive Belastung". Sie sprechen über die Entkopplung der Last mit einem echten Widerstand. Es gibt ein Gewürzmodell, mit dem Sie eine Open-Loop-Analyse durchführen und Ihre Phasen- / Verstärkungsspannen auf kapazitive Lasten überprüfen können. Es gibt auch Kompensationstechniken (Obergrenze vom Ausgang zum Eingang des Operationsverstärkers), um die Stabilität zu verbessern.
Analog Arsonist
Ja, 10-20 Ohm oder weniger für die Wandler mit höherer Leistung sind in Resonanz. Bei +/- 100 Hz steigt dieser Wert über 600 Ohm bis zu 10 k + weit von der Resonanz entfernt an. Piezo-Wandler vom Langevin-Typ haben eine schrecklich scharfe Resonanz und ein sehr hohes Q. Auch Resonanzfrequenzänderungen zwischen Einheiten und im Laufe der Zeit aufgrund von Umgebungsbedingungen. Ein Teil der Impedanz ist winzig, nur die Leitungen und das Lot meistens.
Anindo Ghosh
Auch ist diese Anwendung überhaupt nicht Audio, die Resonanzfrequenzen der Wandler sind ein Minimum von 20 kHz, bis zu 100 kHz, rein Ultraschall. Dies wurde in der ursprünglichen Frage angegeben.
Anindo Ghosh