Импульсный БП и конденсаторы в нагрузке.

kostyamat
Offline
Зарегистрирован: 16.11.2017

Всем добра!
Ребята, есть проблема. Собрал усилок 2.1. На платах усилков установлены кондюки, общей ёмкостью 7200мФ. Питание между БП и усилками разрывается реле на 10А. Есть две проблемы.
1) залипают контакты реле, во время срабатывания. Тупо привариваются.
2) если установить кондюки до реле, БП уходит в защиту. Это и понятно, ток моментальной зарядки конденсаторов просто дикий.

Вот и думаю голову как это обойти. Ёмкость конденсаторов уменьшать сильно не охота.
Кто, что подскажет?
Спрашивал у Гугла, видимо он меня не понимает. Поэтому спрашиваю тут.

asam
asam аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.12.2018

Ну так там ток при включении явно больше 10А получается. Возьмите реле/контактор помощнее. Поставте дроссель для ограничения пускового тока. Ни и искрогасящюю RC цепочку параллельно контактам реле.

rkit
Offline
Зарегистрирован: 23.11.2016

Точно миллифарады, а не микро-?

Такая задача решается термистором.

Индуктивность с конденсаторами даст колебательный контур. Искры, которые гасят цепочкой, возникают на индуктивных нагрузках.

 

 

kostyamat
Offline
Зарегистрирован: 16.11.2017

rkit пишет:

Такая задача решается термистором.


Точно микроФарады :)

В смысле термистором? Термистор вроде при нагревании увеличивает свое сопротивление, или существуют обратные? Или я вас не понял?

ИМХО, RC цепочка не поможет, тут не искра, а как бы точечная сварка выходит, стартовый ток в точке контакта пары контактов сильно большой. Вот они и разогреваются до температуры прихватывания. А дроссел а) уже стоит на БП на выходе; б) не безопасно, может такой разряд выдать, вся электроника дымом пойдет, даже экспериментировать не хочу.

Пробовал нормально разомкнутые контакты реле (через которые цепь заведена) 100 омным резистором перемыкать, чтобы кондюки заряжались медленно и заряд поддерживался, - получается мультивибратор. Насосуться, - в колонках БУМ, опять сосут, и снова БУМ, и так по кругу. Засада.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

Что мешает-то зарядить конденсаторы через эти 100 Ом, а потом перемкнуть его контактами реле.

kostyamat
Offline
Зарегистрирован: 16.11.2017

Так так и делаю. Говорю же бумкает в колонках каждые несколько секунд.

asam
asam аватар
Offline
Зарегистрирован: 12.12.2018

Поставить еще одно реле между выходом БП и входом питания усилителя. Сначала медленно заряжаем конденсаторы. Потом включаем реле подающее полное питание на кондесаторы. А потом уже 2-м реле подключаем усилитель.

rkit
Offline
Зарегистрирован: 23.11.2016

Да, существуют обратные, разработанные специально для этого случая.

kostyamat
Offline
Зарегистрирован: 16.11.2017

Все, я понял, после реле, которое включает всю схему, на плюс питания нужно повесить резистор на кондюки и паралельно кондукам вспомогательное реле. Когда кондюки нажрутся через резистор до напряжения срабатывания реле, оно сработает и замкнет резистор на прямую через контактную пару.
Во какой я умный! Изобрел велосипед :)
Вот только реле на 24в у меня нет, ... будем искать...

xDriver
xDriver аватар
Offline
Зарегистрирован: 14.08.2015

kostyamat пишет:
Когда кондюки нажрутся через резистор до напряжения срабатывания реле, оно сработает и замкнет резистор на прямую через контактную пару.

и "кондюки" отдадут все свое накопленное в нагрузку, ей не поплахеет?

kostyamat
Offline
Зарегистрирован: 16.11.2017

Так нагрузка сразу за кондюками. Напряжение на ней будет плавно подыматься, вместе с напряжением на кондюках. Чё ей должно плохеть?

xDriver
xDriver аватар
Offline
Зарегистрирован: 14.08.2015

но видимо без схемы, я что-то не понял, ссори.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

И это... для резисторов 100 Ом много - достаточно единицы Ом (2-5).

bizzon
Offline
Зарегистрирован: 29.03.2016

Тема давно разжевана в журнале Радио 80-х годов. И не раз. Между мостом и конденсаторами резистор ом 10. Параллельно ему контакты реле,которые замыкаются через 1-2 секунды после включения.Хотите- тиристор, симистор,полевик, твердотельное.... Кто будет релюхой управлять? Здесь же сайт про ардуину. Хоть её ставьте.

Термистор я бы не ставил. Усилитель когда молчит, жрёт мало. Напряжение на конденсаторах может гулять.

ВН
Offline
Зарегистрирован: 25.02.2016

andriano пишет:

И это... для резисторов 100 Ом много - достаточно единицы Ом (2-5).

Вообще-то достаточно увеличить время софт-старта ИБП, а единицы Ом это только опытным путем

kostyamat
Offline
Зарегистрирован: 16.11.2017

Мой вновь изобретённый лисапед оказался вполне рабочим. Поставил сразу после БП, последовательно нагрузке и кондюкам, резистор 22 Ом. Потом за ним, паралельно нагрузке и кондюкам, релюшку на пять вольт из модуля для Ардуино (другой просто не нашлось, даже на 12 вольт), чтобы не сгорела, включил ее через четыре параллельных резистора 1кОм на 250 мВт. Резисторы еле теплые, на релюхе 5 вольт из 24-х питания. Реле срабатывает где-то через 0,5 - 0,8 секунды, перемыкая резистор. Полуватный резистор на 22 Ом даже испугаться не успевает, совсем не нагревается. Сварки контактов реле и искрений, на обоих реле, не наблюдается.

Работает все четко, я доволен.
Всем спасибо. :)

dimax
dimax аватар
Offline
Зарегистрирован: 25.12.2013

kostyamat, вы сами создаёте себе ненужные проблемы. Зачем такая огромная ёмкость импульснику?  Посмотрите, вот схема импульсника на 300 Ватт, обратите внимание на номинал ёмкости, и это ещё взято  с большим запасом (по описанию допустимы пики до 500 ватт).

 

kostyamat
Offline
Зарегистрирован: 16.11.2017

Это нужно не импульсному БП, это нужно уселку сабвуфера. :) Чтобы бумкал хорошо. Он у меня сам только на 100Ватт, а ещё два канала по 50.
А блок питания, чтобы в корпус влез, пришлось брать на 100Ватт Макс. Я конечно понимаю, разница в два раза, поэтому на громкости более половины эксплуатировать не собираюсь (даже ограничения подстроичниками выставил, чтобы сын, к примеру, с дуру не навернул вправо до упора), но... музыка, особенно басс, субстанция очень переменчивая и сильно непредсказуемая. Поэтому, чтобы, когда саб бухнет хорошо, БП не прифигел и не вырубился по дефолту, я ему кондерами пытаюсь помочь. Справляется. :)

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

kostyamat пишет:
Это нужно не импульсному БП, это нужно уселку сабвуфера. :) Чтобы бумкал хорошо. Он у меня сам только на 100Ватт, а ещё два канала по 50.

Как показывают оценки, для того, чтобы кондеры могли помочь БП на низких частотах, их емкость должна быть не менее 1.5-2.0 Фарады. 0.007 Фарады - это вообще ни о чем.

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

Та ладно! То в автозвуке так лохам товар за деньги впаривают ;) Считаем энергию на кондере E=(C*U^2)/2=0.007*24*24/2=2Дж , значит за пол периода самой НЧ 20Гц т.е. (1/20)/2=0,025сек имеем мощность от конденсатора P=E/t=2ДЖ/0,025сек=80Вт что есть весомо к 100Вт БП. На самом деле расчет понятно очень приближенный, но и музыка -  не точная наука.

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Расчет - ну слишком приближенный.

У любого усилителя есть КПД, притом, для звукового усилителя реальный (а не максимальный) КПД может быть очень низким. Пока лишь отметим, что известно, в какую именно сторону мы смещаем оценки.

Реальный усилитель способен нормально работать при просаживании питания процентов на 10, но никак не до нуля (а именно это предполагает анализ накопленной на конденсаторе энергии).

Далее: нижняя нота звукового диапазона "до" субконтоктавы - это 16.35 Гц. В современном европейском равномерно темперированном строе ширина ноты 2^(1/12), что соответствует примерно 6%. Другими словами, чтобы локализовать ноту нужно 16-17 периодов, по одному периоду мы ноту не локализуем. Для нижней ноты звукового диапазона получаем, что длительность звучания ноты не может быть меньше 1с.

Теперь грубые прикидки:

- на 4 Омах 100 Вт обеспечивает средний ток 5 А,

- на тех же 4 Омах размах сигнала (в одну сторону) составит sqrt(2*100Вт*4Ом) ~  напряжение питания должно быть порядка 30В,

- соответственно, допустим разряд конденсаторов а 10% т.е. на 3В.

- 16-17 периодов на частоте 16.35 Гц - порядка секунды,

- имеем: конденсатор должен обеспечить ток 5А в течение 1 с и при этом разрядиться не более, чем на 3 В.

Ну а результат уже был озвучен выше.

kostyamat
Offline
Зарегистрирован: 16.11.2017

Оооооо! Я смотрю, - понеслась?!
Ну, чтобы было интереснее, сообщаю общие т.х. своего усилка.
Итак, два усилителя: один для сабвуфер на 100 Ватт, второй 2х50Ватт на колонки.
Питание 24в. Оба работают от 10,5в включительно, класс D, КПД по паспорту около 93%. Мощность ограничена до 50Ватт для каждого (относительно номинальной), итого 100 ватт общей мощности, сопротивление нагрузки (колонок, и сабвуфера) по 6 Ом. Общая ёмкость кондюков: БП+те что на платах усилителей = 10000мкФ(да, я добавил).

Уфф... Можете продолжать, а я пока за попкорном сбегаю. :)

ua6em
ua6em аватар
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2016

kostyamat пишет:

Уфф... Можете продолжать, а я пока за попкорном сбегаю. :)

обычно было наоборот...уделал...)))

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

kostyamat пишет:
...сообщаю общие т.х. своего усилка....
А чего ж раньше молчал?

SLKH
Offline
Зарегистрирован: 17.08.2015

andriano пишет:

- имеем: конденсатор должен обеспечить ток 5А в течение 1 с и при этом разрядиться не более, чем на 3 В.

а блок питания при этом из каких соображений отключен?

andriano
andriano аватар
Offline
Зарегистрирован: 20.06.2015

Из соображений маломощности.

Logik
Offline
Зарегистрирован: 05.08.2014

Шутим? БП 100Вт при питании 24В даст 4А из 5 расчитаных.

Сравнивать средний ток, с размахом ну никак нельзя.  Средний с действующим. По питанию, понятно нескладушка, 24В и 4 Ом дадут 100Вт переменки только при мостовой схеме, никакого питания 30В там в помине нет. Причем тут 1сек, четко заявлено "Чтобы бумкал хорошо." А это один период по максимуму амплитуды с быстрым затуханием. Что верно. Саб он для эффекта а не синус 16Гц играть, кстати а есть вобще физический инструмент способный воспроизвестииздать такое? Даже орган вроде как не может такое, хотя за него я не уверен.

На НЧ конденсатор разряжается в пиковых токах в моменты времени близкие к амплитудам и  заряжается от БП в между ними. Т.е. на периоде 50мс, он дважды зарядится и дважды разрядится, потому проще считать полупериод 0,025сек. Сама методика расчета по соображению что только от кондера, при выключенном БП(!!!) должен играть 1сек совершенно не верна и приводит к сильно завышенной емкости, аж на 3 порядка завышенной (потому 16Гц или 20Гц - мелочь и без разницы в общем).

kostyamat
Offline
Зарегистрирован: 16.11.2017

Хрруум, хрруум...
Вы продолжайте, продолжайте... Очень интересно. Кроме шуток.