|
ШИМ модулятор 2021 09 с диодом в нижнем плече
| |
| kotrad78 | Дата: Пятница, 2024-Июн-21, 18:20 | Сообщение # 76 |
 опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Цитата shwonder (  ) И посмотрел на методику расчета ФНЧ.
Методика расчёта ФНЧ в 60м сообщении, как вы и просили, Чебышева, чтобы на входе был дроссель, на выходе конденсатор
Цитата shwonder ( ) Я бы посмотрел на импульсы перед ФНЧ, без модуляции, в режиме несущего.
Импульсы перед ФНЧ в 73 сообщении. Скважность импульсов выставлена на 40%, чтобы получить 40% постоянного напряжения на выходе после ФНЧ. Сам сигнал ровненький, красивый. Но, присутствует просто огромнейший звон в момент открытия карбида. Во время закрытия всё чисто и идеально, звона нет.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Пятница, 2024-Июн-21, 23:29 | Сообщение # 77 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Сильный ВЧ звон на выходе модулятора до ФНЧ - побеждён
Как и предполагалось, поскольку звон был только в момент открытия транзистора, звенел не он, а колебательный контур "монтаж - диод нижнего плеча". Сначала параллельно диоду был подключён ещё один, чтобы симитировать увеличение ёмкости перехода. Как и ожидалось, частота звона уменьшилась, а амплитуда выросла. Поэтому, у двойного диода Шоттки был отключен анод второго диода от массы. Частота звона увеличилась, амплитуда уменьшилась, что ещё раз подтвердило догадку, что резонирует диод + монтаж. Далее, на ножку катода была повешена ферритовая бусина. ВЧ звон очень сильно снизился. Далее, бусинка была повешена на анод, звон не так сильно уже, но ещё уменьшился. И в конце на анод была добавлена вторая бусина, ВЧ звон стал ещё меньше.
Тепловизор показал, что бусинки не греются совершенно. Результат - великолепный!
Как бонус устранения ВЧ звона на выходе - пропал и ВЧ звон на затворе, теперь там напряжение в допустимых, безопасных границах.
Теперь буду максимально правильно переделывать ФНЧ, через исследование реального выходного сопротивления модулятора.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Суббота, 2024-Июн-22, 03:25 | Сообщение # 78 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Всё, победил я этот модулятор 
ФНЧ рассчитал на входное сопротивление 20Ом, выходное 24Ом, с полосой 13кГц, расчёт вёл на этом сайте: https://markimicrowave.com/technic....gn-tool
Все замеры сделаю и выложу потом, т.к. ужасно устал.
Пока зацените эфирную, настоящую запись работы передатчика, несколько музыкальных композиций. ФНЧ по входу модулятора не ставил, подавал сигнал напрямую с плейера:
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Суббота, 2024-Июн-22, 05:12 | Сообщение # 79 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Цитата shwonder ( ) А по нормальному , такие вещи надо делать в отдельной ветке, не привязывая к конкретной схеме.Что б не вводить в заблуждение народ.
Ну, я же за основу беру вашу схему, просто слегка её модернизирую). А так, в принципе согласен. Как вот всё полностью закончу и налажу, соберу весь материал в одной теме.
Пока же, вот конечные результаты работы модулятора.
1. Макетка (слева модулятор, справа передатчик).
2. Схема выходного каскада модулятора. Как писал выше, пересчитал ФНЧ на полосу 13кГц, Баттерворта, 4 порядка, с помощью этого сайта: https://markimicrowave.com/technic....gn-tool В реальности такая широка полоса ни к чему. Но, особенность такой широкой полосы в том, что на начальном участке 0...6кГц полоса пропускания практически идеально ровная, то есть основные звуковые частоты будут идти одним уровнем. Если же делать ФНЧ Чебышева, то там получаются бугры и провалы, какие-то частоты громче, какие-то тише.
Двойной диод нижнего плеча в моей схеме рассчитан на 16А постоянки и 35А в импульсном, шим режиме. Каждый из двоих. Это с большим запасом по надёжности, поэтому можно использовать только 1 диод из двух. Самая главная особенность данного диода - у него должно быть как можно меньшая ёмкость п-н перехода. У диода на схеме эта ёмкость около 90пФ при 31В питании. И даже такая малая ёмкость вызывала с монтажом очень большой ВЧ звон при открытии транзистора. Решается проблема ферритовыми бусинами, на катод 1шт и на анод 2шт.
Выходной ШИМ сигнал модулятора до ФНЧ, при Uпит = 31В:
ВЧ звоны по открытию и закрытию транзистора есть, но, они маленькие, не опасные. ВЧ звон в этой точке, конечно проникает на затвор транзистора, но, амплитуда звона очень мала, поэтому затвор вне опасности:
И теперь НЧ сигнал после ФНЧ. Выставил скважность ШИМ импульсов на 40%, чтобы на выходе ФНЧ было 40% питающего напряжения. Подавал на PAM8406 с генератора сигнал разной частоты, амплитудой 500мВ. Частоты сигналов указаны на осциллограммах:
Нижняя полуволна синуса немного подрезается, но, это из-за того, что начальная скважность шим-а выставлена на 40%
В следующем сообщении покажу сигнал на выходе передатчика.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Суббота, 2024-Июн-22, 05:14 |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Суббота, 2024-Июн-22, 05:27 | Сообщение # 80 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| И вот сигнал на выходе передатчика, на эквиваленте нагрузки, питание 31В.
Частоты НЧ модуляции подписаны на осциллограммах.
Теперь, общий вывод.
При питании от 31В напрямую, без модулятора, выходная мощность передатчика была порядка 22..23Вт.
При НЧ сигнале на входе до 500мВ получается чистая, неискажённая модуляция. Выходная мощность на пиках доходит до 14..15Вт. Если НЧ сигнал на входе увеличивать до 1В, выходная мощность становится 22..23Вт на пиках, как без модуляции, но, появляются слышимые на звук искажения звука.
Это мой первый АМ передатчик и модулятор подобного рода, поэтому не знаю, нормально получилось или нет).
Мне кажется, что главное получить на выходе максимально чистый сигнал. Это, в принципе уже получено. А конечную мощность передатчика можно будет поднять, путём повышения питания модулятора, благо и там и там я поставил карбид-кремниевые элементы, рассчитанные на 650В (диод) и 1.2кВ (мосфеты).
|
| |
| |
| serzhfokus | Дата: Понедельник, 2024-Июн-24, 17:47 | Сообщение # 81 |
 любопытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 49
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) Пока зацените эфирную, настоящую запись работы передатчика, несколько музыкальных композиций. ФНЧ по входу модулятора не ставил, подавал сигнал напрямую с плейера:
Цитата kotrad78 ( ) Выставил скважность ШИМ импульсов на 40%, чтобы на выходе ФНЧ было 40% питающего напряжения |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Вторник, 2024-Июн-25, 04:00 | Сообщение # 82 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Цитата serzhfokus ( ) и только чуть крутанул
Китайские многооборотные резисторы очень быстро выходят из строя. Даже если их не крутить. Вот, завод их выпустил, прошло 2-3 года, всё, резистивный слой стал сыпаться. А сколько прошло времени с их выпуска на заводе до вашей покупки, неизвестно.
Если всё делать качественно, нужно использовать американские подстроечники Bourns, вот только стоят они, как крыло самолёта..
Так что самый оптимальный вариант, выставить 40% ШИМ, замерить напряжение, и затем максимально точно сделать делитель из постоянных резисторов.
|
| |
| |
| serzhfokus | Дата: Вторник, 2024-Июн-25, 17:41 | Сообщение # 83 |
|
любопытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 49
Статус: Offline
| kotrad78, нечего себе цена на резистор, точно по цене космических технологий). У меня несколько китайских преобразователей то никогда с переменными резисторами не было проблемы - выставил напряжение, ток ограничение откопал его через несколько месяцев и все по настройках также. Вчера провел вечерние связи после корректировки, что описывал выше и только один с радистов сказал что заметил не значительные искажения ну может и изза покачивания еще добавил, а так все без нареканий. Сегодня выставил 40% напряжения на выходе модулятора то буду тестить на даль вечером, а на месте все четко как и до этого. При 35.5В с модулятора на выходной каскад передатчика получил на эквиваленте 141 Вт несущего, при модуляции тоже самое на пиковых значениях амплитуды без "ААА" просто речь до 300 Вт, а так возле 260Вт крутится. При таком выходе мощности несущего уже и больше тепла рассеивается, прирост мощности несущего за счет добавления напряжения 40% от напряжения модулятора дал 31Вт, но это уже, как по мне, на приделе транзисторов 19NM50, но краткие включения для связи то тепловой емкости хватает и так можно протестить в эфире на даль, а там можно снизить будет напряжения на модуляторе для большей тепловой надежности. И так снизил до 88.8В с 90В также прогревается дроссель, ну наверное он, в преобразователе и напряжения на выходе начинает плавно опускатся до 88В и тут уже надо тушить передатчик что б не было теплового пробоя ну до набора тепла пара минут есть и для "ляля" хватит, может и дольше может выдержать но заниматься заменой транзистора нету желания. Суммарная мощность потребления с преобразователем 252Вт и это без модуляции с модуляцией 1А к току без модуляции и это что успевает отобразить цифровая китайская головка. Что то я так и не смог получить 100Вт несущего и 400Вт пикового и при этом что бы эта модуляция на пиках читалась а не была обрывками. У меня задающий генератор и я его экранировал поставил дросселя на провода питания, проверял читать модуляцию передатчика в режиме SSB что LSB, USB то читается есть конечно какие то искажения но они не больше чем у других станций, то если и есть паразитная девиация частоты то она минимальна. А вот этот казус с опусканием напряжения с модулятора и заявлений радистов что модуляция стала обрывками и после поднятия напряжения стало нормально наводит на мысль, что не может так работать - 100Вт несущего да хоть до 300Вт пикового без появления обрывков. Спеца с себя не корчу ведь это первый такой передатчик смастерил, но такие наблюдения на практике получил.
|
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Среда, 2024-Июл-17, 00:36 | Сообщение # 84 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Что-то тема затихла, так что, напишу что-нибудь)
Разработал печатную плату драйвера модулятора. Вместо самодельного трансформатора для фантомного питания верхнего ключа буду использовать заводские DC/DC модули - изоляторы. В этих модулях есть Y конденсатор в 1нф, между входом и выходом.
То есть, получится, что этот Y конденсатор будет по-сути подключён между средней точкой верхнего, нижнего плеча и массой. А там, в пиках модуляции будет 100В 100кГц. Моделирование показывает, что на этом конденсаторе будет выделяться реактивная мощность около 1Вт:
Это совершенно не дело, поэтому и предусмотрел по входу и выходу DC/DC преобразователя синфазные дроссели на 4-5мГн. Эти дроссели есть в любом адаптере, блоке питания, или на али копейки стоят. Моделирование показало, что с таким дросселем реактивная мощность на Y кондёре упадёт до пары мВт:
Ну и плюс синфазные дроссели дополнительно снизят пульсации как от питающей цепи, так и от самого преобразователя.
В общем, как приедут платы, расскажу и покажу, что получилось)
p.s. И в DC/DC модулях и в самой микросхеме драйвера есть функция вкл/выкл (Ctrl), поэтому вывел эти выводы, чтобы потом попробовать сделать защиту по току.
Сообщение отредактировал kotrad78 - Среда, 2024-Июл-17, 00:39 |
| |
| |
| serzhfokus | Дата: Суббота, 2024-Авг-10, 09:24 | Сообщение # 85 |
|
любопытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 49
Статус: Offline
| Цитата kotrad78 ( ) Нижняя полуволна синуса немного подрезается, но, это из-за того, что начальная скважность шим-а выставлена на 40%У |
| |
| |
| kotrad78 | Дата: Суббота, 2024-Авг-10, 10:36 | Сообщение # 86 |
|
опытный
Группа: Пользователи
Сообщений: 606
Статус: Offline
| Цитата serzhfokus ( ) почему так это ж искажения?
Потому, что это особенность широкой полосы ФНЧ, стоящего на выходе модулятора.
Попробую максимально понятнее этот процесс описать.
1. У нас на выходе модулятора (до ФНЧ) прямоугольный сигнал.
2. Прямоугольный сигнал, это по-сути сигнал, состоящий их множества гармоник.
3. Нам нужно эти гармоники "сгладить", чтобы получить звуковую синусоиду.
Например, у нас ФНЧ имеет полосу в 13кГц.
Для звукового сигнала в 1кГц, на этом участке в 13кГц вмещается 13 гармоник, эти гармоники ФНЧ не фильтрует и отправляет на передатчик, поэтому синус на выходе получается искажённым
Для звукового сигнала в 3кГц, на этом участке в 13кГц вмещается уже 3 гармоники (6,9,12кГц), поэтому синус на выходе уже более чистый.
Для 6кГц вмещается всего 1 гармоника, синус на выходе практически идеальный.
То есть, чем шире полоса ФНЧ, тем более искажённый синус будет на низких частотах, и наоборот. При этом, делать ширину ФНЧ на выходе модулятора менее 12кГц, как показала практика - плохо. Ведь нагрузка ФНЧ - это передатчик, а передатчик штука не линейная, в отличие от динамика или резистора. Я раньше тоже думал, блин, а чего бы вообще не сделать ФНЧ после модулятора с полосой в 5-6кГц? На практике оказалось это плохо, именно из-за нелинейности передатчика, как нагрузки.
Так что, с этими искажениями на "низах" нужно просто мириться. Ну, или делать перед модулятором такие фильтры, которые бы подавали средние и высокие частоты выше по амплитуде, чем басы.
|
| |
| |
|
