Increíble alguien sabio comento
En tierra de ciegos el tuerto es rey ..........
Un amplificador en full bridge O sea en puente completo se escucha exactamente igual , al diseño del half bridge o medio puente si es bueno así se escuchará si es malo seguirá así pero con estas ventajas..
No es totalmente cierto... En Half bridge, tendrás en cada momento dado un mosfet en serie con el parlante, y en cambio, en full bridge, tendrás en todo momento 2 mosfets en serie con el parlante... Los mosfets, a pesar de ser mucho más lineales que un transistor BJT, tienen sus alinealidades, especialmente en el momento en que se produce la conmutación (a encendido o a apagado) de los mismos. Salvo que el circuito driver de los mismos y las características de conducción de los mismos fuesen exactamente iguales (lo que desde ya, es literamente imposible), 2 mosfets en serie implica el doble de distorsión en el parlante (aunque, esa distorsión es compensada casi totalmente por la realimentación del amplificador... pero aún así, es esperable más distorsión de un full bridge que de un half bridge... Simplemente hay más componentes que pueden introducir más distorsión... Si se oye o no esa distorsión, es otra historia)
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Me refiero a dos amplificadores completos half bridge. Conectados salida + con salida + no se usa tierra
Porque digo esto .... Muy sencillo cada medio puente tiene su propia retroalimentación y bien pudiera ser este diseño , o SEA no se afecta la calidad por ponerlo en puente ....
Lo importante es que se cuadriplica la potencia ....si entendieron bien , si un amplificador de medio puente a más menos 50 v tiene una potencia aproximada de (con esta fórmula ) 50vx50v = a 2,500 / 2 = a 1500 /
Z ( 4 ohms ) 312.5 watt Conectando 2 igual en puente daría 1,250 watts con los más menos 50 v imaginense la cantidad de mosfet que pueden usar
A los escépticos háganlo y prueben y después comenten
Es cierto, se cuadruplica la potencia... Pero no es mágico el resultado: Al trabajar en full bridge, la tensión que ve el parlante pico a pico es el doble (porque un borne queda a +v y ek otro queda a la tensión opuesta) de la que vería si el amplificador fuera half bridge con exactamente la misma fuente de alimentación. Como la potencia es proporcional al cuadrado de la tensión pico a pico de la señal que ve el parlante, la potencia se cuadruplica. Los mosfets siguen viendo la misma tensión que si fuera un amplificador half bridge... Es decir, por ejemplo, un amplificador half bridge alimentado con +/-40 volts genera sobre 4 ohms una potencia RMS de 40x40/(2*4)=200Watts RMS. Los mosfets tienen que poder soportar +40v - (-40v) = 80volts. Y tienen que poder soportar una corriente pico de 40v/4ohms = 10Amper
Si construyéramos un amplificador full bridge alimentado con la misma tensión, la potencia rms sobre el parlante de 4 ohms sería de 80x80/(2*4) = 800Wrms. La tensión que tiene que soportar cada mosfet es de +40v - (-40v) =80v.
SIN EMBARGO, LA CORRIENTE QUE VE CADA MOSFET ES EL DOBLE de la corriente que vería en la configuración half bridge. Eso es porque el parlante ahora ve entre sus terminales el doble de tensión. Es decir, cada mosfet DEBE soportar 20 Amper de pico!
Y LA FUENTE de alimentación, que para la versión half bridge debía proveer en forma alternada (es decir en un momento, debía proveer 10Amper por la rama positiva, luego 10A por la rama negativa, pero jamás en forma simultánea de ambas ramas, en la versión full bridge, no sólo debe proveer 20A por cada rama, sino que encima, debe proveerlos en forma CONTINUA por AMBAS RAMAS A LA VEZ. O SEA, LA FUENTE TIENE QUE PROVEER EL CUÁDRUPLE DE POTENCIA!! ... EL SISTEMA FULL BRIDGE NO ES MÁGICO, CUADRUPLICAR LA POTENCIA IMPLICA REALMENTE UN STRESS MUCHO MAS GRANDE A FUENTE Y A MOSFETS.
Debemos recordar que la pérdida de calor en los mosfets es proporcional al cuadrado de la corriente, por lo que duplicar la corriente por los mosfets implica cuadruplicar la pérdida en calor por los mismos. O sea, no es mágico, si el circuito de fuente, y los mosfets en sí no se dimensionan adecuadamente, lo más probable es que termine todo quemado. No se pueden usar los mismos componentes que se usaban para half bridge, no al menos sin hacer un cuidadoso análisis, a ver si el nuevo nivel de exigencia que se les impondrá a los mismos por usarlos en full bridge podrá ser soportado por los mismos.
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Aclaro con este diseño , es imposible por la cantidad de EMI que genera , poner dos juntos ya sea en Stereo o doble puente genera , ruidos extremos a lo mejor por eso no lo recomiendan ...
No es por un problema de EMI... Con un diseño adecuado, sería viable hacer un full bridge, pero no tiene demasiado sentido. El circuito se complica en forma excesiva innecesariamente, y casi no habría ventajas. En una palabra, el costo extra no está justificado.
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Ventajas de full bridge No lo digo yo lo dice INTERNATIONAL RECTIFIER VEAN
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1071.pdf
En especial página 7
Elimina
distorsión (por armónicas) de orden par
Significa distorsión de una señal causada por las señales armónicas de orden par, es decir por las señales cuya frecuencia es múltiplo par de la frecuencia de la señal útil (segunda armónica, cuarta armónica,
Elimina bus pumping , elimina el OFFSET , puede implementar 3 level pwm
Puede funcionar en diseños sin retroalimentación ,
Definitivamente, el argumento de la supresión de armónicas pares es poco creible. Matemáticamente se puede demostrar que basta una etapa complementaria para suprimir la distorsión por armónicas pares. El Half bridge ya las suprime .. Es exactamente la misma teoría que la que se aplica en salidas complementarias (push - pull) (
http://en.wikipedia.org/wiki/Push–pull_output). El full bridge empeora esa situación. Desconozco porqué la gente de IR dice que mejora la supresión, pero sospecho que está haciendo referencia a algún diseño de ellos, ya que el argumento usado no está respaldado por ninguna teoría ni nada. Si ponés "push-pull even harmonics cancellation" en google, podés encontrar la demostración matemática de la cancelación. No es compleja de entender ni de deducir.
Lo del bus-pumping es cierto... Dado que el ampli full bridge consume de ambas ramas a la vez, en forma exactamente equilibrada, el fenómeno de bus pumping no se produce casi. Sin embargo, el motivo exacto del bus pumping no lo están poniendo en el app note de IR: Es la energía almacenada en la bobina del parlante que vuelve a la fuente. Esa energía almacenada, al volver a la fuente, produce que la tensión de las ramas tienda a subir... Qué tanto sube, depende de la capacidad (en microfaradios) de los capacitores de filtro de la fuente de potencia. Si los capacitores son lo suficientemente grandes, la suba de tensión será insignificante! .. IR está orientando los comentarios hacia el uso de fuentes de alimentación subdimensionadas, donde falta capacidad de filtrado. Eso, desde el vamos, no es ni siquiera recomendable, y menos si se quiere hacer un amplificador de alta potencia.
También postulan que tener más tension en la fuente de alimentación es "malo"... ERROR: JUSTAMENTE, SI QUEREMOS MÁS POTENCIA, TENER MAS TENSIÓN EN LA FUENTE ES MUY BUENO. Y TENER MÁS TENSIÓN, AL MENOS EN LA TOPOLOGIA UCD, NO GENERA MÁS DISTORCIÓN ... NO AFECTA EN LO MÁS MÍNIMO EL FUNCIONAMIENTO O LA PERFORMANCE DEL AMPLIFICADOR... En el diseño de IR, sí es problemático, pero acá NO LO ES.
En relación a la eliminación del offset, lamentablemente, es mentira. El offset de salida NO DEPENDE de la topología de salida. Es posible tener offset tanto en half bridge como en full bridge. El OFFSET depende exclusivamente del comparador de entrada y de la red de realimentación. No depende de la etapa de salida. Y la razón es que lo que compensa el offset es la realimentación.
3level PWM... Es cierto, pero la lógica para implementarlo es bastante compleja, y el resultado será un amplificador con mucha más distorsión, pero con menos EMI a la salida... Por lo que no es tan ventajoso como se puede pensar. Cada uno elige lo que quiere, pero acá el énfasis es en alta calidad ... y simplicidad del diseño, aunque para lograrlo sacrifiquemos un 1% de eficiencia en el proceso (más de eso no creo que estemos sacrificando, realmente, y posiblemente sea mucho menos)
Diseños sin retroalimentación... ¿ De qué estamos hablando ? ... Sin retroalimentación tendrás distorsiones del orden del 10% o más, y pérdidas muy apreciables de fidelidad... Sólo consideraría un diseño sin retroalimentación para subwoofers de baja calidad... Y creo que ni así... Usar de argumento que el sistema puede funcionar sin retroalimentación es simplemente... no vale ni la pena hablarlo. La falta de realimentación en clase D, o la realimentación deficiente, fueron los culpables del desprestigio original de la clase D! .. Gracias a la realimentación es que hoy tenemos sistemas de alta calidad en clase D!
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Entonces la mayor ventaja es que a la misma potencia , puedes hacer tu amplificador con la mitad de voltaje
Para mejor explicación , con más menos 25 v tu amplificador en full bridge dará 312.5 watts en 4 ohms
Y podrás usar mosfets fáciles de conseguir ej irfz44
Sí, vas a poder usar mosfets de la mitad de tensión de la requerida que en half bridge, pero los mosfets deberán poder soportar el DOBLE de corriente! ... Vas a tener el cuádruple de pérdidas en calor en esos mosfets, vas a tener 2 drivers de mosfets en vez de uno, más 2 realimentaciones... La idea de poner 2 mosfets en paralelo para que soporten el doble de corriente no es válida, porque le genera al driver una carga capacitiva del doble... Lo que ya es excesivo para el mismo, y podría destruirlo por sobrecalentamiento (porque hay que cargar y descargar esos capacitores de compuerta! y el doble de carga implica el doble de corriente, y por lo tanto, el cuádruple de disipación en el driver... La única que queda es duplicar drivers también, o elegir un mosfet que soporte el doble de corriente...) ... ¿ Vale la pena la complejidad extra de todos esos componentes extra, cuando trabajando en half bridge es tan sencillo como cambiar sólo los mosfets ? .. Yo pienso que no...
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Saludos y cualquier duda estoy a sus órdenes
a lo que les interese
Es muy sencillo poner dos pares de mosfet por lado aumentando la capacidad de corriente
Saludos
Recuerden vean el enlace de ir
http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1071.pdf
