Kaliteli bir Simetrik SMPS yapmak

[Gokrtl]

Uzun zamandır aklımda olan bir işe yavaştan girişmek istiyorum.
Bildiğiniz üzere LM1875 Bir ampli yaptık ve ton kontrol ile Loudness de ekledik. Parçaları eski bir VCD Player kasasına topladık.
Şimdi benim elimde mikserim olduğundan Ton kontrol, Ses açma-kapama ve loudness gibi ekstralara ihtiyacım kalmadı.
Dolayısıyla bunların yer ihtiyacından dolayı kullandığım VCP Player kasasının masamda çok fazla yer işgal etmesinden de uzun zamandır şikayetçiyim.
Gereksiz fazlalıklardan kurtulup altınkayadan daha küçük bir kasa temin ederek bunun içine ampli katı ve smps devresini yerleştirmek istiyorum.
Ampli katında sıkıntı yok. Ancak trafo yerine smps kullanmak istiyorum. Devreye katacağı sesleri kulağımla duymadığım sürece sorun etmeyeceğim. Ölçü aletleri ile ölçünce çıkmasını pek umursamıyorum artık. Kulağıma cızırtı gelmesin yeter. Bunun için de bir simetrik smps yapmak ihtiyacı hasıl oldu. Elimde geçenlerde hurda pc'lerden söküp aldığım 3-4 tane power supply var. Bunların trafolarını kullanmak istiyorum.
Voltaj ve akım ihtiyacımız belli. 2X19V 5A 200W
Bu doğrultu da kaliteli bir simetrik smps yapmak için şemaya ihtiyacım var.

 

[taydin]

Hazır şema muhtemelen bulursun ama o şemada öngörülen transformatörü bulamayabilirsin. Bir de diyelim şemaya göre yaptın ve sorun var. Problemi bulmak için osiloskop lazım olacak. O yüzden kendi yapma işi bence zor.

200 W niye gerekiyor yav? O entegre en fazla 25 W verebiliyor, o da %1 distorsiyon ile. Temiz olarak 20 W alırsın ondan. Stereo olursa 40W, %100 marj koysan 80W. 80 W için basit tek MOSFET'li flyback SMPS yapabilirsin. Ama 200 W için birden fazla MOSFET'li daha karmaşık devre gerekir.

 

[Gokrtl]

Hazır şema muhtemelen bulursun ama o şemada öngörülen transformatörü bulamayabilirsin. Bir de diyelim şemaya göre yaptın ve sorun var. Problemi bulmak için osiloskop lazım olacak. O yüzden kendi yapma işi bence zor.

200 W niye gerekiyor yav? O entegre en fazla 25 W verebiliyor, o da %1 distorsiyon ile. Temiz olarak 20 W alırsın ondan. Stereo olursa 40W, %100 marj koysan 80W. 80 W için basit tek MOSFET'li flyback SMPS yapabilirsin. Ama 200 W için birden fazla MOSFET'li daha karmaşık devre gerekir.

Geçmişi kurcaladım biraz. Yamyam abi ile normal trafo hesaplarken en son 2x19v 5A sardırmak lazım diye konuşmuşuz. Ordan yola çıktım.

 

[taydin]

Geçmişi kurcaladım biraz. Yamyam abi ile normal trafo hesaplarken en son 2x19v 5A sardırmak lazım diye konuşmuşuz. Ordan yola çıktım.

Belki daha fazla hoparlörlü bir sistemdi o. Veya belki de LM1875 köprü bağlı idi iki kat güç almak için, yani kanal başı iki tane LM1875. Ama iki tane LM1875 ile 2x20W amfi için 200W trafo aşırı fazla.

 

[Gokrtl]

Belki daha fazla hoparlörlü bir sistemdi o. Veya belki de LM1875 köprü bağlı idi iki kat güç almak için, yani kanal başı iki tane LM1875. Ama iki tane LM1875 ile 2x20W amfi için 200W trafo aşırı fazla.

Valla bilmiyorum abi. Yamyam abiyi anlamak için onun gibi düşünebilmek lazım. Malum o kafa da bende yok. Ben ne anladıysam öyle devam ettim yola
Sen diyorsan ki 80w yeter, o zaman senin dediğini yaparız. Zaten yamyam abide artık beni pek muhatap almıyor. Yapacak birşey yok canı sağolsun.

Ayrıca elimde 2 tane orjinal fujitsu siemens laptop adaptörü var. 19v 4.74A Fujitsunun adaptörlerine güveniyorum. Onları da kullanabilirim aslında ama proje çıkarayım diye uğraşmak istiyorum.

 

[taydin]

Valla bilmiyorum abi. Yamyam abiyi anlamak için onun gibi düşünebilmek lazım. Malum o kafa da bende yok. Ben ne anladıysam öyle devam ettim yola
Sen diyorsan ki 80w yeter, o zaman senin dediğini yaparız. Zaten yamyam abide artık beni pek muhatap almıyor. Yapacak birşey yok canı sağolsun.

Ayrıca elimde 2 tane orjinal fujitsu siemens laptop adaptörü var. 19v 4.74A Fujitsunun adaptörlerine güveniyorum. Onları da kullanabilirim aslında ama proje çıkarayım diye uğraşmak istiyorum.

2x20 W amfiye yamyam abi 200 W trafo istememiştir orada başka bir ayrıntı vardır.

Ama neyse 200 W lık SMPS artık basit bir SMPS değildir. Karmaşık topolojilerden birisini kullanıyordur ve hazır şemadan da olsa yapılması kolay değil. Trafonun tam aynısını bulman lazım ve bir problem çıktığında da debug edebilmen lazım, bunun için de osiloskop gerekir. Hatta birden fazla sinyale bakmak için ya birden fazla osiloskop yada izoleli girişlere sahip ($$$ ) bir osiloskop gerekir.

 

[Gokrtl]

2x20 W amfiye yamyam abi 200 W trafo istememiştir orada başka bir ayrıntı vardır.

Ama neyse 200 W lık SMPS artık basit bir SMPS değildir. Karmaşık topolojilerden birisini kullanıyordur ve hazır şemadan da olsa yapılması kolay değil. Trafonun tam aynısını bulman lazım ve bir problem çıktığında da debug edebilmen lazım, bunun için de osiloskop gerekir. Hatta birden fazla sinyale bakmak için ya birden fazla osiloskop yada izoleli girişlere sahip ($$$ ) bir osiloskop gerekir.

O zaman ben şimdilik laptop adaptörü kullanayım. Osiloskopun sırası gelmedi daha.

 

[Gokrtl]

Bunuda şuraya ekleyeyim de belki bir açıklama yapan olur

Her bir sargıdan 5A çekilebilmelidir. Yani şu demektir.
2X19V=38V5A ise P=38X5=190W
Ya da şöyle hesaplayalım.
Her voltaj başına.
19VX5A=95W
Bu tek sargının gücüdür.
95W ı iki ile çarparsak yine 190W edecektir.
LM1875 için tekniğine uygun gerçek trafo gücüdür.
Ayrıca bu trafoda 12V tek sargı olacaktır. Röle fan devresi veya diğer devrelerin beslemesi için..
1A genel olarak yeterlidir.
Yani 12V 1A=12W tek sargı gücü
LM1875 için 190W belirlemiştik. 12W ta diğer besleme için 190+12=202W
KISACA 200W dedik.

LM3886 için teknik hesaplamalar.
40W RMS ampli gücü için 4 ohmda spike olmaksızın ortalama 4A ise (Spike hesaplanırsa en az 6 amper gereklidir)
24VX=96W 2 voltaj olduğuna göre=192W eder. Tek bir LM3886 için gerekli güç.
2 adet kullanılacağına göre 384W trafo gücü gereklidir.
LM3886 için ön devrelerin ve diğer devrelerin beslemesi için 2X15V1A sargıya daha ihtiyaç vardır.
Bu da 30W lık bir güç daha demektir.
384W+30W=414W biz kabaca 400W dedik.
ÖZETLE.
LM1875 için 2X19V 5A ve diğer devreler için 12V 1A 200W trafo.
LM3886 için 2X24V en az 4A ve 2X15V 1A Toplam 400W trafo.

HATA DÜZELTMESİ:
LM3886 için 2X24V 8A gerekmektedir. Yanlışlıkla 4A yazılmış.

 

[ckocagil]

Yapmak yerine laptop adaptörü vs daha mantıklı. Kalitesi çok kötü olsa bile devreye bağlanmadan önce regülasyon yaparsın. Şu makaleyi tavsiye ederim: https://www.edn.com/simple-circuits-reduce-regulator-noise-floor/

İkinci el server güç kaynaklarını SMPS olarak kullanma fikrini gördüm Youtube'da. Hem fiyat olarak uygun hem de son derece kaliteli oluyorlar. 50-60A gibi çok yüksek akımlar verebiliyorlar. Kaynak yapacak neredeyse...

 

[Gokrtl]

Yapmak yerine laptop adaptörü vs daha mantıklı. Kalitesi çok kötü olsa bile devreye bağlanmadan önce regülasyon yaparsın. Şu makaleyi tavsiye ederim: https://www.edn.com/simple-circuits-reduce-regulator-noise-floor/

İkinci el server güç kaynaklarını SMPS olarak kullanma fikrini gördüm Youtube'da. Hem fiyat olarak uygun hem de son derece kaliteli oluyorlar. 50-60A gibi çok yüksek akımlar verebiliyorlar. Kaynak yapacak neredeyse...

Facebook da polonya elektronikte bol bol satıyorlar onlardan. Yalnız o güç kaynaklarının fanları çok kuvvetli ve sesli çalışıyordu yanlış hatırlamıyorsam.

 

[Gokrtl]

Resimdeki adaptörleri kullanmaya karar verdim.

 

[Gokrtl]

Edinilen bilgilere göre, bu adaptörler kullanılırsa LM1875 ler yandım ALLAH diyemeden yanacaklardır

Neden abi? Kanal başına 19v 5A işte. Sen trafo için bu voltajları vermiştin. Smps ile Trafodaki voltajlar ayrı mı oluyor?

 

[Gokrtl]

Eğer bahsi geçen bu osilasyonlar ampliyi sukunette bile ısıtabiliyorsa muhtemelen yüksek frekans osilasyonlarıdır.
Analog bir lineer güç kaynağında birkaç cm lik grounding hataları böyle bir osilasyona sebebiyet verebiliyorsa, SMPS lerdeki anahtarlama frekansları haydi haydi bu entegrelerde çok büyük osilasyonlara sebebiyet verebilecektir.
Çünkü hesap edilemeyen birkaç cm lik iletken faktörleri 100kHz gibi frekanslarda daha fazla olacaktır.

Ampli boştayken entegreleri ölçtüm abi. 45 derecede çalışıyorlar. Zaten termostat 60 derece azcık bir kıpraşımda hemen fan açıyor. Antalya sıcağı da malum.
Ben şu anda olaya şöyle bakıyorum;
Ampli kasasının içi bir yığın kablo dolu. Ayrıca ayrı ayrı devreler de var. Ben mikser aldığım için tüm devreleri iptal edip sadece çıkış katını alüminyum bir kutu içerisine koyacağım. Böylece çok büyük bir frekans, osilosyon veya adı her neyse kurtulacağım. Bu ampli için de gerçek anlamda orjinal ve kaliteli smps leri kullanacağım için piyasada satılan dandik smps'ler gibi kötü frekanslar yaymayacaktır diye düşünüyorum. Yaysa bile ampli içerisindeki diğer elemanların oluşturduğu osilosyonları ortadan kaldırdığımız için sadece smps frekansları belkide pek etki etmeyecektir.
Tabi bu benim hiç bir ölçüm yapmadan sadece mantık çerçevesinde düşündüğüm acemice bir yorum.

 

[taydin]

Ampli boştayken entegreleri ölçtüm abi. 45 derecede çalışıyorlar. Zaten termostat 60 derece azcık bir kıpraşımda hemen fan açıyor. Antalya sıcağı da malum.
Ben şu anda olaya şöyle bakıyorum;
Ampli kasasının içi bir yığın kablo dolu. Ayrıca ayrı ayrı devreler de var. Ben mikser aldığım için tüm devreleri iptal edip sadece çıkış katını alüminyum bir kutu içerisine koyacağım. Böylece çok büyük bir frekans, osilosyon veya adı her neyse kurtulacağım. Bu ampli için de gerçek anlamda orjinal ve kaliteli smps leri kullanacağım için piyasada satılan dandik smps'ler gibi kötü frekanslar yaymayacaktır diye düşünüyorum. Yaysa bile ampli içerisindeki diğer elemanların oluşturduğu osilosyonları ortadan kaldırdığımız için sadece smps frekansları belkide pek etki etmeyecektir.
Tabi bu benim hiç bir ölçüm yapmadan sadece mantık çerçevesinde düşündüğüm acemice bir yorum.

Boştayken amfi ısınıyorsa şunlar olabilir: Çıkışta bir izolasyon sorunu vardır ve buradan sürekli akım geçtiği için ısınıyordur. Veya girişe bir şekilde vınıltı ve başka parazit geliyordur ve amfi de bunu yükselttiği için ısınıyordur (ama tabi bu durumda hoparlörden de birşeyler duyulması lazım). Veya devrede bir sorun vardır ve entegrenin çalışma noktası değişmiştir.

O senin adaptör güç kaynakları aşırı derecede büyük bu amfi için. Onları amfiden mümkün mertebe uzak tut ki parazit etkileşimi olmasın. 2x20 W amfi için 80 - 100 W lık bir güç kaynağı yeter de artar. Hatta çoğu zaman maksimum volümde kullanmayacağın için 50 W lık güç kaynağı bile fazlasıyla iş görür. Yamyam abinin hesap bana mantık yapmadı. O amfi için 200 W lık güç kaynağı aşırı derecede fazla.

 

[taydin]

Peki ben şimdi o devreyi kursam, 25W güç çeksem ve güç kaynağından 50 W gibi veya daha altında güç çektiğini göstersem ikna olacak mısın?

 

[taydin]

Tamam. Şimdi elimde LM1875 yok, ama daha önceden test ettiğim TDA7293 amfi var. Bu 100 W lık bir amfi, ama ben bunu 25W çıkış verecek şekilde sürüyorum.

 

[taydin]

Şimdi bu amfinin girişine ben 1 kHz, 303 mVrms lik bir sinüs sinyal veriyorum. Çıkışta da neredeyse 10 Vrms alıyorum. Yük de 4 Ω. Bu verilere göre şu anda yükümüz 25 W güç çekiyor. Distorsiyon da çok düşük, amfi de fazla ısınmıyor, gayet keyifli çalışıyor.

 

[taydin]

Amfimiz de şu anda ± 20 V simetrik besleme ile çalıştırılıyor. Güç kaynağına bakınca, geçen ortalama akımı ve gücü görebiliyoruz. Mevcut verilere göre aşağı yukarı toplam 45 W gibi bir güç çekiliyor.

 

[taydin]

Şimdi voltajı artırdım ± 30 V yaptım. giriş sinyalini de 1 kHz ve 500 mVrms yaptım. Bu durumda amfi 68 küsür watt güç veriyor 4 Ω yüke.

Güç kaynağının metreleri de bu frekansta stabil bir değer gösteriyor. Güç kaynağından çekilen toplam güç ise 2 x 56 W yani toplam 112 W

 

[taydin]

Buradaki verim yalnız olduğundan biraz düşük görünüyor. 68 / 112 = %60. Bunun nedeni amfinin beslemelerinde bulunan köprü diyot. Buradaki diyotlarda 1V düştüğünü varsayarsak aslında güç kaynağının amfiye verdiği güç 52 W gibi. Bu durumda verim 68 / 104 = %65 çıkıyor. Bu değer de zaten üreticinin datasheet'inde verdiği değere çok yakın.