Hola Jose,
La fuente efectivamente tiene un trafo con un nucleo de ferrita. La frecuencia de conmutacion es de 135 KHz debido a que la potencia disponible con un nucleo depende de la frecuencia. Mas alta la frecuencia, mas potencia disponible en relacion al mismo nucleo.
Con respecto a trabajar en 2 ohms no te lo recomiendo bajo ningunmotivo. Ademas de mis diseños clase d, tambien reparo y construyo potencias clase AB de gran porte y sin importar la clase de trabajo, 2 ohms no deja de ser un corto. Cuando pensamos que */- 75V sobre 2 ohms representan mas de 36A efectivos, en la practica, mas del 35% de la potencia generada se pierde en las pistas de la placa, cableado, resistencias parasitas etc. Si bien en el mercado hay potencias, las cuales estan siendo publicitadas para 2 ohms, el 99% de ellas, se caen muy lejos de poder entregar esa promesa.
Si vamos a los numeros basicos... 2 ohms sobre 75V son 37A mas o menos...lo que representan 2812W, trasladando esto a los 13.8V nominales de una bateria esto equivale a unos 200A... Siempre hablando de valores de pico... y esto es para solamente un canal.
Si bien es comun poner transistores en paralelo en amplificadores convencionaes, esto no es para nada recomendado en salidas clase D ya que es practicamente imposible conseguir que los pares trabajen de manera controlada a temperatura ambiente, y mucho menos disipando calor gracias a perdidas de conmutacion, las cuales NUNCA se consiguen distribuir igualmente. Por otro lado esta el problema de la distribucion de las pistas de fuerza, ya que todos los nodos de alta frecuencia de la salida deben ser sumante solidos y bien diseñados para asegurar que no se generen corrientes circulantes de RF parasitas las que pueden causar la desestabilizacion de la salida, con la eventual destruccion, es decir... pistas cortas, gruezas y muy bien desacopladas en continua, audio y fundamentalmente RF.
Llevo muchos años recorriendo los foros como estos, especialmente los que tratan potencias clase d, y no tengo presento a nadie que haga hincapie en algo que es imperativo... el amplificador debe ser tratado y diseñado como un amplificador de RF de potencia. Ya las teorias clasicas circuitales de amplificadores clase AB, dejan de aplicar y en el 95% de los que intentan clase d basandose en teorias clasicas analogicas, fallan en el primer intento. El mas grande error que todo el mundo comete es meterse en amplificadores clase d en potencias muy grandes... claro ya que con clase d parecen mas faciles de conseguir... y son demasiados los que se meten a construir de la nada un amplificador de 500, 1000 o mas vatios sin tener la menor idea en donde se meten. Aun peor si encaran topologias como las UCD que por naturaleza son indomables. No por nada philips las abandono y en este momento los resultados obtenidos son muy ambiguos, ya que no todos tienen acceso a componentes SMD, placas doble faz hechas por serigrafia, etc...
Le diseño de mi amplificador me llevo mas de una decada, pasando por cada topologia habida y por haber... sigma delta, salidas complementarias, MGDs como el IR2110, con el cual JAMAS tuve problemas... basta citar un foro cualquiera y son incontables los que sufren dolores de cabeza porque los mosfets y los IR2110 les vuelan en mil pedazos ya sea en el encendido o durante clipeo de la potencia... He probado frecuencias de 50 a 500KHz, cada una con sus beneficios y sus contras y siempre quedo claro que para un buen compromiso entre buena respuesta plana y bajas perdidas, 250KHz es el numero ideal... mas arriba y las perdidas en calor se van al techo, sin mencionar las dificultades de diseño.
Ademas, es IMPERATIVO poder tener acceso a un muy buen osciloscopio de no menos de 60 a 100MHz, cualquier cosa debajo de eso es inutil
Por todo esto, ya se, me fui de tema pero no lo digo para tirar abajo a todos lo que estamos metidos o empezando con clase d, mi intencion es poder orientarles para que si lo hacen lo puedan hacer bien y puedan saber que es lo que pasa, como pasa, y que esperar, teniendo una buena referencia de por donde empezar...
Les adjunto los diagramas y fotos del primer amplificador que construi en el 2000, basado en varias ideas y mis propias experiencias hasta ese momento que resultaron fallidas en algunos casos pero que si me dieron excelentes resultados.
Mas alla de eso, este diseño es solo para aportar ideas.
Si bien lo construí y funciono sin problemas, no lo recomiendo para ningún principiante. Dejo aclarado que el material en el archivo adjunto es enteramente de mi propiedad intelectual y no me hago responsable de ninguna falla, error de construcción o material dañado. Ademas, hay varios componentes que en su momento fueron renombrados o los modelos cambiados para proteger el diseño.
Pero claro que dado que no hay ningún interés de mi parte en comercializarlo no tengo problemas en actualizar los modelos según necesiten
https://www.forosdeelectronica.com/images/smilies/icon_rolleyes.gif ADVERTENCIA VALIDA Y NECESARIA: El que quiera construir este diseño lo hace bajo su única y absoluta responsabilidad ya que este diseño NO ES RECOMENDADO PARA SU CONSTRUCCION. Las fuentes deben ser encendidas de manera secuencial dado que la salida, basada en el diseño sorensen tiene un problema oculto muy peligroso. si los mosfets no reciben excitacion de onda cuadrada ANTES de encender la fuente principal de potencia, los fets entran en avalancha de manera instantanea y simplemente EXPLOTAN. La razon es bastante simple pero al mismo tiempo poco evidente. Ambas compuertas estan enlazadas entre si por dos capacitores de 1uF, los cuales inicialmente estan descargados, y se cargan ni bien reciben el tren PWM del excitador. si el modulo de potencia es energizado antes que el controlador, las compuertas de los fets son cortocircuitadas entre si por los capacitores descargados y hacen que los fets entren en conduccion plena por algunos milisegundos, haciendo que la fuente principal se ponga en corto, destruyendo los transistores de salida...https://www.forosdeelectronica.com/images/smilies/vmad.gif
Volviendo al tema inicial que me planteabas Jose, la mejor salida que te recomiendo es trabajar dos salidas cargadas en 4 ohms con al menos dos parlantes. La razon es sencilla... Utilizar un parlante de 2 ohms de los clasicos de doble bobina, no te garantiza nada. Por lo siguiente: Son de tan baja impedancia que la sensibilidad del parlante en SPL es muy baja (clasica falla de los parlantes de automovil, del orden de los 81 a 85dB). Es preferible trabajar de ser posible con dos parlantes de 8 ohms de al menos 93dB de SPL cada uno con unos 400W y usar dos canales, uno para cada parlante. Con esto vas a ganar las siguientes ventajas...
1. si bien cada parlante va a entregar 400W, la potencia real total se va a multiplicar por dos gracias a que el segundo parlante va a incrementar en 6dB la sensibilidad (SPL) lo que te va a rendir en mas de 1000W reales de presion sonora.
2. Vas a estar duplicando el area fisica de excursion de los parlantes, y con esto cuadruplicando el area en metros cuadrados de generacionde presion sonora provista por los conos de los parlantes, lo que te va a bajar notablemente la frecuencia de resonancia de los parlantes, haciendo que puedas mejorar los bajos inferiores.
Por otro lado los parlantes de automovil, tienen el problema de la sobreexcursion del cono. Que un parlante de 12 o15" excursione 3 centimetros no sirve de mucho si la frecuencia de resonancia esta en 60hz, por lo contrario, dos o mas parlantes trabajando en una caja con el litraje adecuado para ambos es capaz de reducir la Fo del parlante muy por debajo de su Fres, lo que permite aprovechar la excursion de los dos conos con menor potencia y conseguir mucha mas presion sonora.
Recuerda que por cada parlante que agregues, vas a sumar de 3 a 6 dB de potencia acustica, lo que significa que si entregas 300W a un solo parlante de 83dB de spl, si instalas dos de 86 dB de spl, vas a obtener el equivalente a 1200W de presion sonora ya que cada parlante va a trabajar como si le estuvieras entregando 600W a la bobina movil.
Por todo esto, te digo que saltar a 2 ohms no se justifica para nada, ademas te va a acortar la vida util de tu amplificador (y de la bateria del automovil, el alternador... etc...etc...
La fuente efectivamente tiene un trafo con un nucleo de ferrita. La frecuencia de conmutacion es de 135 KHz debido a que la potencia disponible con un nucleo depende de la frecuencia. Mas alta la frecuencia, mas potencia disponible en relacion al mismo nucleo.
Con respecto a trabajar en 2 ohms no te lo recomiendo bajo ningunmotivo. Ademas de mis diseños clase d, tambien reparo y construyo potencias clase AB de gran porte y sin importar la clase de trabajo, 2 ohms no deja de ser un corto. Cuando pensamos que */- 75V sobre 2 ohms representan mas de 36A efectivos, en la practica, mas del 35% de la potencia generada se pierde en las pistas de la placa, cableado, resistencias parasitas etc. Si bien en el mercado hay potencias, las cuales estan siendo publicitadas para 2 ohms, el 99% de ellas, se caen muy lejos de poder entregar esa promesa.
Si vamos a los numeros basicos... 2 ohms sobre 75V son 37A mas o menos...lo que representan 2812W, trasladando esto a los 13.8V nominales de una bateria esto equivale a unos 200A... Siempre hablando de valores de pico... y esto es para solamente un canal.
Si bien es comun poner transistores en paralelo en amplificadores convencionaes, esto no es para nada recomendado en salidas clase D ya que es practicamente imposible conseguir que los pares trabajen de manera controlada a temperatura ambiente, y mucho menos disipando calor gracias a perdidas de conmutacion, las cuales NUNCA se consiguen distribuir igualmente. Por otro lado esta el problema de la distribucion de las pistas de fuerza, ya que todos los nodos de alta frecuencia de la salida deben ser sumante solidos y bien diseñados para asegurar que no se generen corrientes circulantes de RF parasitas las que pueden causar la desestabilizacion de la salida, con la eventual destruccion, es decir... pistas cortas, gruezas y muy bien desacopladas en continua, audio y fundamentalmente RF.
Llevo muchos años recorriendo los foros como estos, especialmente los que tratan potencias clase d, y no tengo presento a nadie que haga hincapie en algo que es imperativo... el amplificador debe ser tratado y diseñado como un amplificador de RF de potencia. Ya las teorias clasicas circuitales de amplificadores clase AB, dejan de aplicar y en el 95% de los que intentan clase d basandose en teorias clasicas analogicas, fallan en el primer intento. El mas grande error que todo el mundo comete es meterse en amplificadores clase d en potencias muy grandes... claro ya que con clase d parecen mas faciles de conseguir... y son demasiados los que se meten a construir de la nada un amplificador de 500, 1000 o mas vatios sin tener la menor idea en donde se meten. Aun peor si encaran topologias como las UCD que por naturaleza son indomables. No por nada philips las abandono y en este momento los resultados obtenidos son muy ambiguos, ya que no todos tienen acceso a componentes SMD, placas doble faz hechas por serigrafia, etc...
Le diseño de mi amplificador me llevo mas de una decada, pasando por cada topologia habida y por haber... sigma delta, salidas complementarias, MGDs como el IR2110, con el cual JAMAS tuve problemas... basta citar un foro cualquiera y son incontables los que sufren dolores de cabeza porque los mosfets y los IR2110 les vuelan en mil pedazos ya sea en el encendido o durante clipeo de la potencia... He probado frecuencias de 50 a 500KHz, cada una con sus beneficios y sus contras y siempre quedo claro que para un buen compromiso entre buena respuesta plana y bajas perdidas, 250KHz es el numero ideal... mas arriba y las perdidas en calor se van al techo, sin mencionar las dificultades de diseño.
Ademas, es IMPERATIVO poder tener acceso a un muy buen osciloscopio de no menos de 60 a 100MHz, cualquier cosa debajo de eso es inutil
Por todo esto, ya se, me fui de tema pero no lo digo para tirar abajo a todos lo que estamos metidos o empezando con clase d, mi intencion es poder orientarles para que si lo hacen lo puedan hacer bien y puedan saber que es lo que pasa, como pasa, y que esperar, teniendo una buena referencia de por donde empezar...
Les adjunto los diagramas y fotos del primer amplificador que construi en el 2000, basado en varias ideas y mis propias experiencias hasta ese momento que resultaron fallidas en algunos casos pero que si me dieron excelentes resultados.
Mas alla de eso, este diseño es solo para aportar ideas.
Si bien lo construí y funciono sin problemas, no lo recomiendo para ningún principiante. Dejo aclarado que el material en el archivo adjunto es enteramente de mi propiedad intelectual y no me hago responsable de ninguna falla, error de construcción o material dañado. Ademas, hay varios componentes que en su momento fueron renombrados o los modelos cambiados para proteger el diseño.
Pero claro que dado que no hay ningún interés de mi parte en comercializarlo no tengo problemas en actualizar los modelos según necesiten
https://www.forosdeelectronica.com/images/smilies/icon_rolleyes.gif ADVERTENCIA VALIDA Y NECESARIA: El que quiera construir este diseño lo hace bajo su única y absoluta responsabilidad ya que este diseño NO ES RECOMENDADO PARA SU CONSTRUCCION. Las fuentes deben ser encendidas de manera secuencial dado que la salida, basada en el diseño sorensen tiene un problema oculto muy peligroso. si los mosfets no reciben excitacion de onda cuadrada ANTES de encender la fuente principal de potencia, los fets entran en avalancha de manera instantanea y simplemente EXPLOTAN. La razon es bastante simple pero al mismo tiempo poco evidente. Ambas compuertas estan enlazadas entre si por dos capacitores de 1uF, los cuales inicialmente estan descargados, y se cargan ni bien reciben el tren PWM del excitador. si el modulo de potencia es energizado antes que el controlador, las compuertas de los fets son cortocircuitadas entre si por los capacitores descargados y hacen que los fets entren en conduccion plena por algunos milisegundos, haciendo que la fuente principal se ponga en corto, destruyendo los transistores de salida...https://www.forosdeelectronica.com/images/smilies/vmad.gif
Volviendo al tema inicial que me planteabas Jose, la mejor salida que te recomiendo es trabajar dos salidas cargadas en 4 ohms con al menos dos parlantes. La razon es sencilla... Utilizar un parlante de 2 ohms de los clasicos de doble bobina, no te garantiza nada. Por lo siguiente: Son de tan baja impedancia que la sensibilidad del parlante en SPL es muy baja (clasica falla de los parlantes de automovil, del orden de los 81 a 85dB). Es preferible trabajar de ser posible con dos parlantes de 8 ohms de al menos 93dB de SPL cada uno con unos 400W y usar dos canales, uno para cada parlante. Con esto vas a ganar las siguientes ventajas...
1. si bien cada parlante va a entregar 400W, la potencia real total se va a multiplicar por dos gracias a que el segundo parlante va a incrementar en 6dB la sensibilidad (SPL) lo que te va a rendir en mas de 1000W reales de presion sonora.
2. Vas a estar duplicando el area fisica de excursion de los parlantes, y con esto cuadruplicando el area en metros cuadrados de generacionde presion sonora provista por los conos de los parlantes, lo que te va a bajar notablemente la frecuencia de resonancia de los parlantes, haciendo que puedas mejorar los bajos inferiores.
Por otro lado los parlantes de automovil, tienen el problema de la sobreexcursion del cono. Que un parlante de 12 o15" excursione 3 centimetros no sirve de mucho si la frecuencia de resonancia esta en 60hz, por lo contrario, dos o mas parlantes trabajando en una caja con el litraje adecuado para ambos es capaz de reducir la Fo del parlante muy por debajo de su Fres, lo que permite aprovechar la excursion de los dos conos con menor potencia y conseguir mucha mas presion sonora.
Recuerda que por cada parlante que agregues, vas a sumar de 3 a 6 dB de potencia acustica, lo que significa que si entregas 300W a un solo parlante de 83dB de spl, si instalas dos de 86 dB de spl, vas a obtener el equivalente a 1200W de presion sonora ya que cada parlante va a trabajar como si le estuvieras entregando 600W a la bobina movil.
Por todo esto, te digo que saltar a 2 ohms no se justifica para nada, ademas te va a acortar la vida util de tu amplificador (y de la bateria del automovil, el alternador... etc...etc...
Última edición:
y me lei las 52 hojas del post, increible pero si
