Jump to content
ELFORUM - Forumul electronistilor

Reparatie si testare Crown Macro-Tech5000i Class I Amplifier


Guest

Recommended Posts

Amplificatorul in cauza, a ajuns la mine cu un canal mort, si cum, este iesit din garantie, trimiterea in SUA si reparatia, ar fi costat o groaza de bani...

 

Fiind "a new challenge" pentru mine, am decis sa ma bag, cerind suportul celor de la Crown, am primit schema si pina la urma i-am dat de cap.

 

Sa nu o mai lungim si sa dam drumul la teste, cu mentiunea ca in speach la INTRO, am spus din greseala ca SMPS-ul este half bridge, acesta fiind full bridge, deh graba...

 

Am facut tot felul de teste, comportamentul este asemanator cu sora Itech 5000, doar ca acesta nu mai limiteaza asa de mult la frecvente peste 10 Khz, si pare mai stabil in ceea ce priveste limitarea.

 

Unde pot da nota 10, este SMPS-ul care incarcat cu aproape 4300W-4500W, nu a scazut mai mult de 2V pe ramura, alimentarea fiind de +/- 162,5Vcc in idle.

 

Unde pot da nota mica, este in primul rind ventilatia foarte zgomotoasa, insa foarte eficienta, si faptul ca in idle (pina se opresc modulatoarele pentru comanda mosfetilor), radiatoarele finalilor se incalzesc destul de repede si mult...

 

Nota mica ar mai putea primi si in comportamentul in semnal dreptunghiular (slew rate f f mic) la peste 12-14 Khz, deja la 20 Khz dreptunghiul devine sinusoida...

 

 

INTRO

 

 

PART 1

 

 

PART 2

 

 

DREPTUNGHIULAR

 

Link to comment
  • Replies 19
  • Created
  • Last Reply

Top Posters In This Topic

Nota mica ar mai putea primi si in comportamentul in semnal dreptunghiular (slew rate f f mic) la peste 12-14 Khz, deja la 20 Khz dreptunghiul devine sinusoida...

Vreau doar sa mentionez ca acest lucru nu este neaparat rau in cazul amplificatoarelor in comutatie. Slewrateul mic este din cauza filtrului trece jos din componenta etajului final. Cand frecventa se apropie de frecventa de taiere a unui filtru , semnalul dreptunghiular pare rotunjit , aproape ca sinusoidalul, e ceva normal din cauza legilor fizicii. NU e ca si in cazul amplificatoarelor clasa ab unde un slewrate mic implica si distorsiuni armonice mari la frecventele superioare din banda audio . La amplificatoarele clasa ab cauza slewrateului mic este cu totul alta, si creeaza si distorsiuni armonice. Un filtru ideal nu creeaza distorsiuni armonice. . Daca filtrul amplificatorului e facut bine, nu introduce distorsiuni acel slewrate mic. Si multe amplificatoare in clasa d au filtre si la intrare sau in DSP, ca sa nu intre in rezonanta cele de pe iesire. Cele de pe intrare taie si mai jos ca ala de pe iesire si micsoreaza slewrateul si mai mult. Nu putem judeca fidelitatea unui amplificator clasa d dupa slewrate.Totusi, daca acel slewrate e foarte foarte mic, inseamna ca taierea acelui filtru este joasa si influenteaza si raspunsul in frecventa si faza in partea superioara a benzii audio. Dar tot nu baga distorsiuni armonice(thd). Eu zic ca un amplificator clasa d de calitate ar trebui sa aiba frecventa de taiere a acelui filtru macar la 70-80 khz, ca sa nu influenteze ce am spus mai sus. Si bineinteles sa aiba frecventa de comutatie suficient de mare cat sa nu lase prea multa tensiune reziduala de la comutatie acel filtru. Daca e respectat ce am spus, acel slewrate mic in comparatie cu clasa ab nu ne va face nicio problema.Acest amplificator ce frecventa de taiere are in filtrul de langa finali si ce frecventa de comutatie are?
Link to comment

Frecventa de comutatie este de 500Khz, filtrul nu stiu, insa daca ai sa-l asculti pe un pasaj curat de muzica cu preponderenta pe la 14-16 Khz, iti vei schimba parerea pe care o ai, TOTAL.

Se simte foarte bine diferenta, intre el si o clasa AB.

 

Iar distorsiunile sint mari, se vad cu ochiul liber, daca vei urmari atent ultimul film, unde ajung cu semnalul dreptunghiular la 20 Khz, si schimb in sinusoidal.

 

Toata lumea tipa si sustinea ca, nu se vad distorsiuni sub 1% pe osciloscop, cel putin la acest amp se vad,(consider ca sint peste 5-10%) si inca bine rau, urmareste de la min 4:45, si in special de la 4:48 pina la 4:55 unde comut din dreptunghiular in sinusoidal la tensiunea de 28Vrms/4 ohm, aproape 200W rms ; daca nici acelea nu sint distorsiuni care se vad cu ochiul liber, eu ma las de meserie...

Link to comment

Acuma am vazut filmuletul.Ce sunet scot ventilatoarele, parca-i avion. Vad ca se incalzeste (deci consuma ceva) si fara semnal. Din cauza ca circula curenti mari prin finali tot timpul. Acesta este dezavantajul clasei i de la crown fata de clasa d normala si de aceea ei opresc modulatoarele (si odata cu ele se opreste si etajul final). Insa acele modulatoare nu pornesc numai cand semnalul pe intrare depaseste o anumita valoare (ca sa nu porneasca de la zgomot) si poate nu pornesc chiar instantaneu. Poate ar fi interesant de testat si acest aspect, si daca nu face un mic "poc" in boxa la pornirea modulatoarelor.

daca ai sa-l asculti pe un pasaj curat de muzica cu preponderenta pe la 14-16 Khz, iti vei schimba parerea pe care o ai, TOTAL.

Se simte foarte bine diferenta, intre el si o clasa AB.

 

Nu am spus ca nu se simte diferenta intre el si o clasa ab buna.

Am vrut sa explic ca acel slewrate mic si acea comportare pe dreptunghiular nu inseamna neaparat distorsiuni pe sinusiodal .

Sunt de acord ca are distorsiuni mai mari si poate suna mai prost ca un amplificator bun clasa ab, dar am vrut sa explic ca nu comportarea proasta pe dreptunghiular este cauza distorsiunilor mai mari pe semnal sinusoidal si sunetului mai prost pe semnal muzical.. Cauzele sunt altele. Mai spun o data : slewrateul mic la amplificatoarele clasa d nu creeaza distorsiuni ca slewrateul mic la clasa ab. Sper ca acuma m-ai inteles.

 

Alt lucru la care ma tot gandesc este ca , la semnal de peste 10khz, nu mai auzim distorsiunile armonice ale acelui semnal chiar daca sunt 100% pentru ca un semnal distorsionat e compus din semnalul fundamental (adica semnalul nedistorsionat) plus semnale de frecventa egala cu multiplii intregi ai semnalului fundamental. La semnal de 11khz avem distorsiunile formate din semnale la 22khz,33khz,44khz,55khz etc deci peste limita frecventei maxime audibila de oameni (max 20khz). Asta oare nu inseamna ca urechea nu mai poate face diferenta intre un semnal sinusoidal de peste 10khz si unul de aceeasi frecventa, dar distorsionat (chiar dreptunghiular) ?

Deci nu stiu daca ai auzit distorsiunile de la 14-16 khz. Poate le-ai auzit pe cele de la 5-9 khz, care inseamna ca sunt destul de mari daca sunt audibile pe un pasaj muzical.

 

Iar cand masuram un amplificator clasa d, AES recomanda utilizarea unui filtru trece jos la 20 sau 22 khz, ca sa nu influenteze masuratorile distorsiunile si "zgomotul" de inalta frecventa, care sunt oricum inaudibile. Ca si in filmuletul tau, zgomotul real de pe iesire(cel audibil) nu a putut fi masurat pentru ca a fost mascat de reziduala de inalta frecventa .

Se poate sa fie tot asa si cu distorsiunile la frecventa inalta din filmuletul tau, daca componenta lor e peste 20khz , nu le auzim, desi arata urat pe osciloscop.

 

Iar despre distorsiunile pe osciloscop, da , se pot vedea daca sunt peste 1-2%, sunt de acord cu tine. Insa depinde si de spectrul distorsiunilor, ecranul osciloscopului, si cat de bine iti cunoaste ochiul cum trebuie sa arate o sinusoida perfecta (nu sunt distorsiuni numai cand e dreapta sus si jos). Eu ,daca as testa amplificatoare cu osciloscopul , as pune pe un canal semnalul de la intrare si pe celalalt semnalul de iesire. Bineinteles ca trebuie reglat un canal sa arate mai putini volti pe diviziune, raportul dintre v/div a celor doua canale trebuie sa fie egal cu gainul amplificatorului.. Asa vezi mai bine cand sunt distorsiuni, pentru ca ai ca referinta o sinusoida curata pe acelasi ecran. Asa vezi si diferentele de amplificare si faza la frecvente foarte joase sau inalte/

Link to comment

Baga, semnalul de 20 Khz, mai precis intre 10 si 20 Khz cind am testat, a fost dat din generator, stiu vei spune ca are armonici si alte alea.

 

Intrebarea mea este, de ce pe alte amplificatoare testate nu am avut asemenea distorsiuni la 20 Khz?

 

Am testat XTI4000 care este tot un amplificator in comutatie,si nu aveam sinusoida asa urita la 20 Khz.

 

Am testat si un labgruppen clona china, si la 20 Khz era curat ca o clasa AB, fara reziduuri de switching.

 

Am sa iti arat cam cum arata filtrul de iesire de la clasaI, cit de interesant este cit si feedback-ul atit pe If cit si pe Hf de la acest amplificator.

 

Posted Image

 

Posted Image

 

 

ClasaD are filtru de iesire mult mai simplu.

 

 

 

Ai spus ca:

 

Iar cand masuram un amplificator clasa d, AES recomanda utilizarea unui filtru trece jos la 20 sau 22 khz, ca sa nu influenteze masuratorile distorsiunile si "zgomotul" de inalta frecventa, care sunt oricum inaudibile. Ca si in filmuletul tau, zgomotul real de pe iesire(cel audibil) nu a putut fi masurat pentru ca a fost mascat de reziduala de inalta frecventa

.

 

Tocmai ca despre acel zgomot rezidual era vorba, adica reziduurile de switching care daca din nou te vei uita atent, vei vedea ca au valoare f mica, sub 70mV media.

 

Alte amplificatoare , au si aproape 1 volt rezidual switching noise.

 

Iata cum arata 21 Khz la un amp FFA de la full fat audio:

 

Posted Image

 

 

 

 

 

 

 

Vad ca se incalzeste (deci consuma ceva) si fara semnal.Din cauza ca circula curenti mari prin finali tot timpul. Acesta este dezavantajul clasei i de la crown fata de clasa d normala

Nu inteleg expresia "ClasaD normala".

 

 

 

Fara sa caut sa intram in polemici, sau sa ne contram,am sa te intreb despre clasa I, care este principiul ei de functionare , si care sint, CULMEA, avantajele si diferenta intre clasaI si clasaD.

 

Astept sa explici pe acest thread ce si cum, dupa care continuam cu placere discutia, in care am sa-ti dezvalui mai multe chestii.

Link to comment

 

ClasaD are filtru de iesire mult mai simplu.

 

Filtrul de iesire nu este dictat de clasa D sau clasa I, ci numai de cata tensiune reziduala se doreste a ramane la iesire, functie de care se pot pune unul sau mai multe filtre notch. Vezi cazul Crest Audio seria CD, LT.
Pai filtrul din poza a 2-a ce mai sus, ce filtru este, I-Unit?

 

Si tin sa te contrazic, la clasa I filtrul de iesire trebuie sa contina MINIM 2 bobine separate, vs clasaD unde este necesara o singura bobina de iesire, vorbesc de schema de ansamblu!

 

Cind am spus ca la clasa D este filtrul mai simplu, m-am referit la un aspect principal pe care eram sigur ca nu va fi observat:

 

La marea majoritate a claselorD, mai "ieftine" sa zic asa, filtrul este clasic L-C, cu inca un L-C dupa (eventual).

 

La crown se vad 2 bobine principale, dupa care filtrul notch, si se mai vede inca o chestie importanta:

 

Crownlul are atit pre-filter cit si post-filter, pe cind la clasaD despre care ai amintit mai sus, dau ex crest-ul sus mentionat de tine, este doar feedback post filter.

 

Aceeasi intrebare si pentru tine, care este diferenta intre clasaI si clasaD la functionare, care si daca sint avantaje la clasaI vs Clasa D?

Link to comment

Ai postat tu deja intr-un topic asemnari si deosebiri, principiu de functionare clasa I. Nu stau acum sa caut, dar mie mi s-a parut ca are informatii foarte bune pt cei care vor sa inteleaga.Referitor la cele 2 bobine comparativ cu una la D, nu vad de ce ar fi mult mai complicat. Notch-urile la iesire pot fi eliminate si in clasa I, pentru simplificare (bineninteles ca se va modifica reactia negativa), sau se pot adauga oricarei clase D simple clocked.

Link to comment

Deci situtatia sta in felul urmator:

 

Clasa D se bazeaza pe comutatia tranzistoarelor in regim On - Off la 180 grade, adica cind unul este on celalalt este off.

 

 

http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1071.pdf

 

2 aspecte sint FOARTE esentiale la functionarea corecta a clasei D si anume:

 

Primul este deadtime-ul (asemanator bias clasa AB), care trebuie sa fie foarte foarte bine reglat, un deadtime prea mare are ca urmare distorsiuni mari pe iesire, gen fara bias la clasa AB, iar un deadtime prea mic duce la distrugerea tranzistorilor comutatori asemanator bias prea mare la clasa AB.

 

Urmatorul aspect important este filtrul jos L-C, de unde reiese foarte mult calitatea semnalului de la iesire,reziduuri de comutatie, armonici si alte alea.

 

Nu am luat in considerare reactia negativa, deoarece vreau sa scot in evidenta principiile TOTAL diferite ale functionarii celor 2 clase de amplificare, cit nici nu pun in discutie efectul de power supply pumping, la clasaD half bridge.

 

Sa trecem la clasaI, clasa I se bazeaza in principal pe comutarea simultana si identica ca factor de umplere al tranzistorilor comutatori, existind obligatoriu 2 bobine SEPARATE pentru fiecare ramura de mosfeturi.

 

 

Tranzistorii comutind in faza si avind 2 bobine identice ca valoare in circuit, tensiunea pe nodul de intilnire este ZERO, cind amplificatorul este in idle.

 

In momentul in care amplificatorul incepe sa lucreze, se face prin modificarea factorului de umplere al unuia dintre bratele de comutare, astfel incit daca la unul dintre brate se scade factorul de umplere cu 5% de ex, celalalt brat de comutare va avea +5% factor de umplere, deci aparitia semnalului de iesire se obtine prin balansarea , mai bine spus DEBALANSAREA factorului de umplere al tranzistorilor comutatori, de unde vine si denumirea de Balanced Curent Amplifier, adica Class I BCA Amplifier.

 

Ambii tranzistori comutind simultan, NU este nevoie de deadtime, deci nu avem shoothrough la mosfeti, si implicit, randament mai mare si tipic distorsiuni mult mai mici, fata de clasaD.

 

Datorita configuratiei etajului de iesire, cele 2 diode de separare si recuperare , cind ambii tranzistori sint OFF, "redreseaza" tensiunea electromotoare inversa generata de bobina difuzorului, repunind-o in circuitul de alimentare, aceasta nefiind disipata de tranzistorii (diodele din tranzistorii comutatori) comutatori, marind din nou eficienta.

 

http://www.crownaudio.com/pdf/amps/bcapaper.pdf

 

 

Problema acestui amplificator (din ceea ce imi reiese mie dupa o groaza de experimente ,,,cu comutatia), este faptul ca inductanta bobinelor si marimea lor, este prea mica pentru tensiunea de alimentare aleasa, si au preferat probabil acest aspect, pentru a se tine pe podium, cu amplificatoarele de mare putere produse de powersoft , labgruppen, etc, pentru ca, pentru a purea lucra pe o sarcina de 2 ohm si chiar 1 ohm, la o valoare mai mare a valorii inductantei s-ar ajunge la saturarea miezului magnetic, si implicit la FAILURE.

 

Marele lor avantaj este ca la o supraalimentare, neeexistind shoothrough, finalii sint limitati doar de puterea lor si de temperatura, si de aceea si-au permis sa foloseasca mosfeturi de 20A, in paralel, foarte rapizi si usor de controlat (gate charge mic)

 

http://tec.icbuy.com/upload/database/20 ... 196417.pdf

 

 

controlati INDEPENDENT, si evident ventilati ca atare, dupa cum ati auzit ventilatia, in filmari.

 

 

fara de alte branduri in clasa D, unde vedeti MONSTRII de mosfeturi la iesire, dau ca exemplu QSC PL380 care are acesti tranzistori comutatori

 

http://www.datasheetcatalog.org/datashe ... 0to7fy.pdf

Link to comment
Baga, semnalul de 20 Khz, mai precis intre 10 si 20 Khz cind am testat, a fost dat din generator, stiu vei spune ca are armonici si alte alea.

 

Intrebarea mea este, de ce pe alte amplificatoare testate nu am avut asemenea distorsiuni la 20 Khz?

Acuma m-am uitat mai atent si se pare ca semnalul dreptunghiular nu devine chiar sinusoidal si sunt distorsiuni.,Nu se comporta cum ar trebui teoretic sa faca cand trece printr-un filtru trece jos. Dupa cum arata, cred ca nu numai filtrul este cauza. Celelalte amplificatoare testate despre care zici erau printre ele si clasa d ?

Iar cand masuram un amplificator clasa d, AES recomanda utilizarea unui filtru trece jos la 20 sau 22 khz, ca sa nu influenteze masuratorile distorsiunile si "zgomotul" de inalta frecventa, care sunt oricum inaudibile. Ca si in filmuletul tau, zgomotul real de pe iesire(cel audibil) nu a putut fi masurat pentru ca a fost mascat de reziduala de inalta frecventa

Tocmai ca despre acel zgomot rezidual era vorba, adica reziduurile de switching care daca din nou te vei uita atent, vei vedea ca au valoare f mica, sub 70mV media.

Alte amplificatoare , au si aproape 1 volt rezidual switching noise.

Nu m-ai inteles, am vrut sa spun ca daca nu utilizezi filtrul aes nu poti masura zgomotul de fond adica brumul sau fasaitul ala care se aude in difuzoare cand pui urechea pe ele si are o valoare de sute de nanovolti la un amplificator cu s/n bun. Pe osciloscop iti apare doar rezidualul de la comutatie care e mult mai mare si mascheaza zgomotul de fond audibil. Tot din aceasta cauza, daca legi la iesire un aparat de masurat distorsiuni va arata valori eronate.. Acea tensiune reziduala de inalta frecventa nu e audibila (are sute de khz) si cred ca nu reprezinta o problema numai daca depaseste cativa volti (putere disipata suplimentar in tweeter). E cam impropriu sa-i spunem si ei zgomot, de aceea am pus in ghilimele mai sus.

 

roblema acestui amplificator (din ceea ce imi reiese mie dupa o groaza de experimente ,,,cu comutatia), este faptul ca inductanta bobinelor si marimea lor, este prea mica pentru tensiunea de alimentare aleasa, si au preferat probabil acest aspect, pentru a se tine pe podium, cu amplificatoarele de mare putere produse de powersoft , labgruppen, etc, pentru ca, pentru a purea lucra pe o sarcina de 2 ohm si chiar 1 ohm, la o valoare mai mare a valorii inductantei s-ar ajunge la saturarea miezului magnetic, si implicit la FAILURE.

 

Marele lor avantaj este ca la o supraalimentare, neeexistind shoothrough, finalii sint limitati doar de puterea lor si de temperatura, si de aceea si-au permis sa foloseasca mosfeturi de 20A, in paralel, foarte rapizi si usor de controlat (gate charge mic) http://tec.icbuy.com/upload/database/20 ... 196417.pdf controlati INDEPENDENT, si evident ventilati ca atare, dupa cum ati auzit ventilatia, in filmari.

fara de alte branduri in clasa D, unde vedeti MONSTRII de mosfeturi la iesire, dau ca exemplu QSC PL380 care are acesti tranzistori comutatori http://www.datasheetcatalog.org/datashe ... 0to7fy.pdf

Imi pare rau ca nu am acuma timp sa trag o simulare la un etaj final clasa i sa vedem cum influenteaza bobinele functionarea si sa vedem si unele avantaje sau dezavantaje ale clasei i.. Poate peste cateva zile voi fi mai liber.

M-am uitat in foile de catalog ale mosfetilor si vad ca cei 4 mici de la Crown duc curent cat cel mare de la Qsc. Totusi gate chargeul celor mai mici adunat este aproximativ ca a mosfetului mare, iar timpii de comutatie sunt asemanatori, deci nu au facut mare inginerie cei de la Crown din acest punct de vedere.

Nu ne-ai spus ce s-a ars. Mosfetii?

Link to comment

Nu pot spune ce a crapat, principal este ca l-am reparat, insa iti spun ca in defect am gasit pina si snubberul dus.

 

Unele avantaje ale clasei I , le-am expus eu mai sus (cele care se observa doar prin principiul functionarii).

 

Daca tot vrei sa incerci sa simulezi ceva , ti-am pus filtrul de iesire de la QSC, insa ce parere ai de cele 2 rezistente de 20 ohm/100W fiecare, din zobel-ul de pe iesire?

 

Mie nu-mi place deloc, acel "artificiu", sa zic asa...

 

Posted Image

Link to comment

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now



×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.Terms of Use si Guidelines