instelling van een klasse D versterker met 807 buizen

Sine

Moderator

Op 19 februari 2022 19:27:43 schreef Arco:
Schijnbaar ziet niemand in dat 807 buizen (aantal!) heel veel warmte produceren... :)

Dat zijn veel buizen indeed.

Op 19 februari 2022 19:27:43 schreef Arco:
Schijnbaar ziet niemand in dat 807 buizen (aantal!) heel veel warmte produceren... :)

6,3W per buis in de gloeidraad. Die hebben Mosfets niet. Dan heb je nog wat verlies bij geleiding. Dat is anodespanning maal anodestroom. De anodespanning is laag als er een anodestroom loopt. En dan heb je nog de omschakelverliezen. De verliezen zullen wel hoger zijn dan een vergelijkbare Mosfet.

Op 19 februari 2022 19:54:30 schreef Sine:
[...]

Dat zijn veel buizen indeed.

[bijlage]

Ah, The Philadelphia Experiment. Lang geleden gezien deze film.
Niet geschikt voor buizenliefhebbers. In de trailer kun je al zien wat er op de foto gebeurd.

Elke chaos kent zijn orde. Maar creër je orde, dan krijg je chaos.
EgbertG

Golden Member

en gebruik je dan een push pull balanstrafo of is het een transformatorloos ontwerp?

ik neem aan transformatorloos, maar dan zul je er ook meer dan 1 parallel moeten
zetten....

[Bericht gewijzigd door EgbertG op 19 februari 2022 20:26:58 (36%)

Dat was dus mijn bedoeling een klasse D versterker met 807 buizen...
Rechtstreekse aansluiting op de energiecentrale als die begint te werken. :P

Hoewel bejaard die film, best goede film!

[Bericht gewijzigd door CrossFireX op 19 februari 2022 20:16:24 (13%)

A good housewife opens the fridge-door at zero cross point of AC cycle.

Enkele maanden geleden heb ik eens een proefschakeling gebouwd van een klasse D versterker met buizen. Het werkte aardig, en was leuk om een keer uit te proberen. Voor wie belangstelling heeft, hierbij het schema. Ik ben zelf wel benieuwd naar het 807 schema van Martin. Hij heeft nogal wat lopende projecten.

Piet

De gloeidraad neemt 0.9A op bij 6,3 Volt.
Dat vindt ik nog wel meevallen op de kast in de huiskamer heb ik twee GU81M buizen aangesloten op gloei, soms laat ik dat zien aan gasten die hier even komen.
Voor die GU81M is de gloeistroom 10A bij 12 Volt, wel een spectaculair gezicht om twee van die dikke buizen te zien gloeien.
Een andere kandidaat voor mijn project is de 813, of de Russische GU71, wel een heel mooie buis.
Dit soort buizen gloeien bij 10V en een gloeistroom van 3,75A.
Hoewel ik het verleidelijk vindt om deze buizen te gebruiken, vallen ze uiteindelijk af, omdat deze voor een veel te groot vermogen zijn.
Nog zo iets is de 845, de 211 of de VT4C een triode, prachtige buis, maar ik ga geen zalen vullen met geluid.
Dus doe ik het maar bescheiden met een GC807 of G807, die buizen zijn nog steeds goed verkrijgbaar, uit de Ukräine of Rusland, kosten maar 8euro per stuk nieuw old stock.

en gebruik je dan een push pull balanstrafo of is het een transformatorloos ontwerp?

Die versterker is precies hetzelfde als een analoge versterker,en heeft ook een uitgangstransformator alleen is die vele malen kleiner, slechts 35mm.
Het insturen op het stuurrooster daarvoor gebruik ik een halve brug Mosfet versterker, met geschikte Mosfet driver.
Deze staat direct (voor DC) aangesloten op het rooster, hier wordt geen transformator gebruikt.
De schakelfrequentie van het PWM signaal is 375kHz ver boven het hoorbare bereik.

@Piet 1950, ik zie nu je post terwijl ik deze reactie post, bedankt voor jouw schema.
In principe heb ik helemaal geen schema nodig ik ontwerp alles uit mijn hoofd.

Voor wat betreft mijn vraag, denk ik een antwoord te hebben gevonden.
De maximale roosterstroom van een 807 bedraagt iets van 4mA per buis.
Als ik niet boven die waarde kom zal die buis vermoedelijk wel redelijk in de juiste instelling zijn.
In klasse C is de negatieve roosterspanning 45 Volt, terwijl de piekspanning op het rooster 65 Volt is.
De buis wordt dan in verzadiging gestuurd met een positieve spanning van 20 Volt.

"tijd" is een interpretatie van een bepaald moment op een bepaalde schaal. Het begin van tijd is ontstaan na het begin van het universum. Buiten het universum bestaat er geen tijd, het is slechts een dimensie.

Op 19 februari 2022 22:36:25 schreef Martin V:

[...]

Die versterker is precies hetzelfde als een analoge versterker,en heeft ook een uitgangstransformator alleen is die vele malen kleiner, slechts 35mm.
...

Opgepast met kleine transformatoren: de uitgang moet nog steeds de laagste audiofrequentie met voldoende spanning op zijn secundaire kunnen leveren. En daarvoor is toch een behoorlijke zelfinductie nodig. Het is anders dan bij SMPS trafo's.

Voor wat berekeningen aan die uitgangstransformator, kom ik betreft de afmetingen uit op een ETD29 kern grote.
Voor de secundaire wikkeling van 8 ohm kom ik uit op 11 windingen, 1,2mm wikkeldraad (bij ca. 120W).
Het aantal primaire windingen bedraagt tweemaal 195 windingen, met een middenaftakking voor de anodespanning van 600V.
De draaddiameter van de primaire wikkelingen hoeft niet groter te zijn dan 0,3mm.
De zelfinductie is van een aanzienlijke waarde van de primaire wikkeling, iets in de waarde van 334mH.
Op die frequentie is dat een reactantie van maar liefst 787 kilo ohm.

"tijd" is een interpretatie van een bepaald moment op een bepaalde schaal. Het begin van tijd is ontstaan na het begin van het universum. Buiten het universum bestaat er geen tijd, het is slechts een dimensie.

@MartinV:

ja, dat bedoelde ik. De secundaire zelfinductie is iets van 1 mH (**) en met 8 Ohm belasting betekent dat een laag-af punt (-3 dB) bij 1260 Hz. (Het is geen switch-mode power supply!)

**: (11/195)^2 * 334 mH is ca 1 mH

edit: je gaat uit van de schakelfrequentie, maar dat audio signaal moet wel over de secundaire zelfinductie kunnen "staan".

Frederick E. Terman

Honourable Member

Op 19 februari 2022 22:36:25 schreef Martin V:
Voor wat betreft mijn vraag, denk ik een antwoord te hebben gevonden.
De maximale roosterstroom van een 807 bedraagt iets van 4mA per buis.

Dat is de gemiddelde roosterstroom over de hele sinus van de aansturing. Waar jij naar op zoek bent is de ogenblikswaarde van moment tot moment in de pulsen. Net als bij klasse C zijn ook bij pulsbedrijf die piekwaarden veel groter dan de gemiddelde (gelijk)stroom.

Zie de link in mijn post hierboven; achteraan.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org
EgbertG

Golden Member

Het project doet me beetje denken aan mijn experimenten om met gate trafo's
de PWM over te brengen .... daar was toen wel een DC restore nodig om er nog
beetje fatsoenlijke audio uit te krijgen.

en heb je rekening gehouden met een kleine dead time?

Het kan nog eenvoudiger.
Tijdens een positieve piek is de gemiddelde anodestroom gedurende 45% van de tijd actief.
De dode tijd, daar hou ik ook rekening mee, is ca 10% van de periodetijd.
De gemiddelde waarde is de maximale anodestroom over die tijd.
En die mag ca. 100mA zijn.
Dus in 45% van die tijd dat er anodestroom loopt, is die anodestroom: (1/0,45) x100mA= 220mA.
Als ik de grafiek van de roosterspanning versus anodestroom bekijk, is dan de roosterspanning tussen 5 en 10 Volt positief.

Om de dissipatie van het schermrooster laag te houden, op het moment dat er anodestroom loopt, is de anodespanning dus laag.
En de spanning voor het schermrooster via een weerstand met de anode te verbinden, zou een manier kunnen zijn om de stroom te beperken van het schermrooster. Wanneer er dus geen anodespanning is.
Om de spanning niet hoger als 250 tot 300V op te laten lopen, wanneer er geen anodestroom loopt, kan ik de spanning op het schermrooster stabiliseren met een aantal zenerdioden in serie geschakeld.
Echter waar ik overeen kijk is dat wanneer de anodestroom loopt de schermroosterspanning dan dus ook laag is en dat is weer niet de bedoeling.
Hier ben ik dus nog niet klaar mee.

"tijd" is een interpretatie van een bepaald moment op een bepaalde schaal. Het begin van tijd is ontstaan na het begin van het universum. Buiten het universum bestaat er geen tijd, het is slechts een dimensie.
EgbertG

Golden Member

Kun je ze niet in triode modus instellen?

Als je een balansschakeling wil gebruiken, heb je gewoon een audiobalanstrafo nodig. Zoals andere reeds aangaven. Daarnaast heb je een HF filter nodig, om HF en LF te scheiden. Voor de spoel kun je dan bijvoorbeeld een ETD trafo gebruiken. Maar alleen met een ETD lukt het echt niet. Bijgevoegd nog een schemaatje uit een patent aanvraag uit de jaren 50. Of dit patent ooit gerealiseerd is, weet ik niet. Er zit ook een voorziening in deze schakeling om de schermroosterstroom te begrenzen. Het is een balansschakeling, zoals die nodig is. Rood is HF, groen is LF

Piet

Maar alleen met een ETD lukt het echt niet.

Dan zouden er ook geen smps voedingen kunnen bestaan.
In feite is mijn systeem ook een smps voeding maar dan zonder gelijkrichter.
En zonder Mosfets, maar op die plaats twee buizen, wat het hetzelfde is als je het schakelend element beschouwd als twee schakelaars.

ja, dat bedoelde ik. De secundaire zelfinductie is iets van 1 mH (**) en met 8 Ohm belasting betekent dat een laag-af punt (-3 dB) bij 1260 Hz. (Het is geen switch-mode power supply!)

**: (11/195)^2 * 334 mH is ca 1 mH

edit: je gaat uit van de schakelfrequentie, maar dat audio signaal moet wel over de secundaire zelfinductie kunnen "staan".

De AL waarde van de kern is 2200nH, dan is de zelfinductie van die 11 windingen 266µH.
En van de primaire kant [(2x195)^2]x2,2= 334e3µH.
Achter die secundaire wikkeling voor 8 ohm belasting komt een laagdoorlaat LC filter, met een kantelfrequentie buiten het audio bereik op 57kHz.

Dat filter dient er ook voor om de HF schakelpuls spanningen niet direct door een condensator kort-te-sluiten.

Ondanks dat dit ongeveer mijn plan is, zal ik toch moeten testen of alles wel werkt zoals dat zou moeten werken.
Ik hou rekening met het veranderen van enkele principes, dus aanpassingen in het schema.

"tijd" is een interpretatie van een bepaald moment op een bepaalde schaal. Het begin van tijd is ontstaan na het begin van het universum. Buiten het universum bestaat er geen tijd, het is slechts een dimensie.

Op 20 februari 2022 20:03:09 schreef Martin V:
[...]
Dan zouden er ook geen smps voedingen kunnen bestaan.
In feite is mijn systeem ook een smps voeding maar dan zonder gelijkrichter.
En zonder Mosfets, maar op die plaats twee buizen, wat het hetzelfde is als je het schakelend element beschouwd als twee schakelaars.

Plaats je principeschema eens.
In de twee principeschema's van Piet1950 kan je niet zonder gewone uitgangstransformator en redt je het niet met uitsluitend een smps-transformatortje.

Plaats je principeschema eens.

Ik was eigenlijk van plan om een balans versterker te gaan gebruiken, maar mogelijk zie ik hier vanaf, omdat het mogelijk nog eenvoudiger of beter kan.
Ik zit regelmatig te denken aan het idee van een flyback converter, waarbij er eigenlijk geen balans transformator wordt gebruikt, maar een gewone smps transformator.
Op de secundaire wikkeling krijg ik een bepaalde spanning bij een ingestelde duty cycle van 25%.
Door nu twee van deze flyback converters te gebruiken, waarbij de duty cycle eveneens 25% is, is er geen spannings verschil tussen de secundaire wikkelingen en de belasting.

De twee schakel spanningen worden voor laagfrequent in tegenfase aangestuurd, zodat het spanning verschil tussen de ene en de andere secundaire wikkelingen resulteert in het oorspronkelijke amplitude verschil zoals dat ook voor het laagfrequent signaal is.

Met een flyback transformator heb ik minder wikkelingen nodig, alleen heb ik dan twee van die transformators nodig.
Doordat er geen magnetische koppeling bestaat tussen de ene en de andere primaire windingen zoals bij een balans transformator, kan ik ervan uitgaan dat er ook geen vreemde dingen kunnen gaan gebeuren.
En is dit mogelijk een betere manier van het principe.

"tijd" is een interpretatie van een bepaald moment op een bepaalde schaal. Het begin van tijd is ontstaan na het begin van het universum. Buiten het universum bestaat er geen tijd, het is slechts een dimensie.
Frederick E. Terman

Honourable Member

De audiospanning over de luidspreker staat ook over de transformatoren T, ieder de helft.
Dat kan alleen als de zelfinductie daarvan groot genoeg is.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Hoe je het ook wendt of keert, een trafo kan alleen wisselspanning overdragen. Een HF trafo alleen HF en een LF trafo alleen LF. Bij een schakelende voeding wordt ook alleen maar HF wisselspanning overgedragen, die daarna door diodes gelijkgericht moet worden. Dan wordt het gelijkspanning.
Als je de wisselspanning moduleert met je audiosignaal, en secundair een gestuurde gelijkrichter gebruikt, dan kun je wel audio overdragen. Dat is gerealiseerd door een zekere David Berning. In zijn patent is de principeschakeling opgenomen. Hij heeft dus secundair actieve gelijkrichters toegepast.

Piet

Zie de link: https://davidberning.com/technology/patent5612646

EgbertG

Golden Member

Je brengt me op een idee Piet .... een simpele klasse A buizeneindtrap
die je AM moduleert met de audio op een draaggolf van bijv. 400Khz.
( en dan liefst gewoon een fraaie sinus )

Klein SMPS trafootje met de juiste impedantieverhouding en dan diode en low
pass filter en je bent verlost van de irritante grote uitgangstrafo's!

Zou moeten werken inderdaad. Uit ervaring weet ik dat PWM niet lekker door
een trafo heen gaat, maar dit is gewoon AM modulatie en demodulatie.

Experimentje waard!

blackdog

Honourable Member

Hi,

Bij een goede PWM heb je een zeer grote bandbreedte nodig, voor echt lineaire toepassingen is daarom een trafo niet zo geschikt.

Een buis echt lineair AM moduleren is niet simpel, ik bedoel zo lineair dat je hem voor HiFi kan gebruiken.
Dan kan bijna alleen als je de audio die eruit komt in een tegenkoppelloop opneemt met het deel dat de modulatie in de Classe C eindtrap moduleert of je PWM eindtrap.

Ik ben heel lang terug, bezig geweest met ClampTube modulatie, dat is een penthode of triode in het schermrooster van je eindbuis hangen.
Je vermogen is dan wel lager maar je had geen dikke versterker nodig om te moduleren.
En het schermrooster is veel lineairder dan het stuurroosten (buis staat in C) en de bandbreedte aan het uiteinde van het audio spectrum was beter dan met een dikke trafo in de anode van de eindbuis.

Maar de kennis met de feedbackloop voor het audiosignaal ontbrak mij toen...
Maar leuke experimenten, maar ik denk ook dat er flink gesleuteld moet worden om er zinnige audiokwaliteit eruit te krijgen die HiFi genoemd kan worden.
Ik zou dat nog steeds wel eens willen proberen, maar de tijd ontbreekt mij jammer genoeg daar voor...

Groet,
Bram

Existence, well, what does it matter? I exist on the best terms I can... Heart and soul, one will burn
EgbertG

Golden Member

Ik denk inderdaad dat al deze experimenten niet gaan worden gebruikt in toepassingen waar een goede audiokwaliteit is vereist ... anders was er natuurlijk allang een ontwerp geweest met PP EL34 naar 4 ohm zonder de zware uitgangstrafo....

Frederick E. Terman

Honourable Member

Schermroostermodulatie is een probleemloze manier om redelijk goed te moduleren, als rendement niet belangrijk is. Een flinke buis, een flinke voeding, een beetje LF en je kunt meedraaien op 3705 kHz. :)

Roostermodulatie kan ook heel goed zijn! De oude omroep-tv-zenders waren roostergemoduleerd, ook vanwege de bandbreedte. Veel tv-amateurs (op 434 MHz) deden het ook zo.

Mijn oude BBC leerboeken laten zien dat hun kortegolfzenders ook trafoloos gemoduleerd werden: in dit geval met de modulatorbuis in serie met de HF-eindtrap. En ja, de gloeidraadvoeding behoeft dan aandacht. :)

Om op deze manier, plus een gelijkrichter, een audioversterker te maken lijkt me niet logisch. Het rendement is zoek en de kwaliteit is lastig.
Maar het zou wél gaaf zijn.

Keramisch, kalibratie, parasitair: woordenlijst.org

Ik zou dit zelf heel makkelijk kunnen testen in een experiment, dan bedoel ik één of twee van die flyback converters.
De buizen vervang ik gewoon door Mosfets, de 600 Volt anodespanning wordt gewoon een laagspanning van 12 Volt, is ook een stuk veiliger tegen schokken door het lichaam.
De werking blijft precies hetzelfde en het betreft dan een soort van simulatie zoals dat ook op 600 Volt is en met buizen.
De transformatoren heb ik hier al voor liggen, kant en klaar van Coilcraft.
Voor de Mosfets heb ik speciale typen IRFB4020PBF, voor PWM klasse D versterkers.

"tijd" is een interpretatie van een bepaald moment op een bepaalde schaal. Het begin van tijd is ontstaan na het begin van het universum. Buiten het universum bestaat er geen tijd, het is slechts een dimensie.