КПД BTL

Привет, Dmitry!

DR> ... КПД по обычной DR> схеме (с конденсатором на выходе) и КПД при BTL включении, при одинаковой DR> выходной мощности, напряжении питания и сопротивлении нагрузки - DR> одинаковые, или BTL вдвое хуже? DR> Что из BTL можно выжать больше мощности я в курсе,

Только если использовать конкретное значение имеющегося напряжения питания и сопротивления нагрузки. Если есть возможность применять любое необходимое напряжение, то в простой схеме реализуется ничуть не меньшая максимальная мощность, а КПД несколько выше.

DR> интересует КПД при одинаковой мощности. DR> Расклиньте меня кто-нибудь, а? Понимаю, что задачка "из учебника", но я DR> уже запутался в том, кто куда и откуда втекает, и сколько при этом DR> выделяется :-)

Дело в том, что в число потерь входит мощность, выделяющаяся на транзисторах плеча. Одинаковая мощность для конкретного сопротивлении нагрузки означает одинаковый ток через нагрузку и последовательно с ней работающих транзисторов. В простой схеме амплитудный ток проходит через один транзистор, в мостовой через два.

Hадеюсь доходчиво пояснил? :-)

С уважением А.Кочетов

Hello, Dmitry! You wrote to All on Sun, 23 Dec 2007 14:44:40 +0300:

DR> УМЗЧ с однополярным питанием (для портативной техники). КПД по обычной DR> схеме (с конденсатором на выходе) и КПД при BTL включении, при DR> одинаковой выходной мощности, напряжении питания и сопротивлении DR> нагрузки - одинаковые, или BTL вдвое хуже? DR> Что из BTL можно выжать больше мощности я в курсе, интересует КПД при DR> одинаковой мощности. DR> Расклиньте меня кто-нибудь, а? Понимаю, что задачка "из учебника", но DR> я уже запутался в том, кто куда и откуда втекает, и сколько при этом DR> выделяется :-)

Посчитай для начала не для синуса, а для постоянного напряжения.

With best regards, Alexander Hohryakov.

Доброго времени, Anatoly!

Sunday December 23 2007 18:56, Anatoly Kochetov wrote to Dmitry Radishev:

DR>> схеме (с конденсатором на выходе) и КПД при BTL включении, при DR>> одинаковой выходной мощности, напряжении питания и сопротивлении DR>> нагрузки - одинаковые, или BTL вдвое хуже? Что из BTL можно DR>> выжать больше мощности я в курсе,

AK> Только если использовать конкретное значение имеющегося напряжения AK> питания и сопротивления нагрузки.

Да, речь именно о работе при низком напряжении питания. Что имея питание "какое нужно" BTL в общем-то не нужен - я понимаю. И что конденсатор нужен только при однополярном питании - тоже.

AK> Если есть возможность применять AK> любое необходимое напряжение, то в простой схеме реализуется ничуть AK> не меньшая максимальная мощность, а КПД несколько выше.

Ответ "да!" на вопрос "или - или" - это классика :-) Так всё-таки, при таких вводных (равные напряжение питания, сопротивление нагрузки и мощность) - КПД у мостовой схемы хуже, то же, или может быть лучше?

AK> Дело в том, что в число потерь входит мощность, выделяющаяся на AK> транзисторах плеча. Одинаковая мощность для конкретного сопротивлении AK> нагрузки означает одинаковый ток через нагрузку и последовательно с AK> ней работающих транзисторов. В простой схеме амплитудный ток проходит AK> через один транзистор, в мостовой через два.

С другой стороны - мощность это не только ток, но и напряжение, и в этом смысле пофиг через сколько транзисторов этот ток прошел. С третьей стороны - через конденсатор в "простой" схеме есть ток, на конденсаторе есть напряжение... мощность на нём, ясное дело, не выделяется, но энергия втекает/вытекает... в-общем, всё вроде как бы просто, но ответ я предпочитаю проверить :-)

AK> Hадеюсь доходчиво пояснил? :-)

У меня по размышлению получилось, что КПД у BTL при таких условиях хуже. Hеобязательно ровно вдвое (зависит от мощности), но хуже. Кпд же при максимальной для каждой из схем мощности - близок (возможно, будет немного хуже у BTL за счет чуть большей потери напряжения на транзисторах).

Я прав?

До связи! / dibr [TEAM ВСЕ МАСТДАЙ] [шестая базовая]

Доброго времени, Alexander!

Sunday December 23 2007 19:48, Alexander Hohryakov wrote to Dmitry Radishev:

DR>> УМЗЧ с однополярным питанием (для портативной техники). КПД по DR>> обычной схеме (с конденсатором на выходе) и КПД при BTL

AH> Посчитай для начала не для синуса, а для постоянного напряжения.

Прикол ещё в том, что для схемы с однополярным питанием (см. выше) и конденсатором на выходе так делать нельзя :-) Поскольку при "верхнем" полупериоде (относительно конденсатора, подключенного к "нижнему" проводу) кроме всего прочего идёт "закачка" энергии в конденсатор из источника питания, а при "нижнем" полупериоде - слив энергии из конденсатора в нагрузку. И если заменить конденсатор идеальным источником напряжения, то получится что КПД при напряжении на выходе, меньшем Uпит/2, стремится к бесконечности, ибо энергия от источника питания не берется, а берется из конденсатора.

Если же посчитать для меандра, то получается что кпд мостовой схемы при такой вводной (равные Uпит, Pвых, Rн) ниже чем для обычной. Hе факт что в два раза - зависит от мощности, но ниже.

Я прав?

До связи! / dibr [TEAM ВСЕ МАСТДАЙ] [шестая базовая]

У BTL вдвое хуже: в схеме с разделительным конденсатором ток нагрузки вытекает из источника питания один полупериод, а в мостовой - оба.

Вал. Дав.

AK>> Дело в том, что в число потерь входит мощность, выделяющаяся на AK>> транзисторах плеча. Одинаковая мощность для конкретного сопротивлении AK>> нагрузки означает одинаковый ток через нагрузку и последовательно с AK>> ней работающих транзисторов. В простой схеме амплитудный ток проходит AK>> через один транзистор, в мостовой через два.

DR> С другой стороны - мощность это не только ток, но и напряжение, и в этом DR> смысле пофиг через сколько транзисторов этот ток прошел.

Какой-то ты упрямо непонятливый :-(( Я же внятно написал "в число потерь входит мощность, выделяющаяся на транзисторах плеча". Значит при двух последовательных транзисторах потери вдвое больше, чем при одном. Грубо говоря КПД почти вдвое меньше. DR> С третьейстороны - через конденсатор в "простой" схеме есть ток, на конденсаторе DR> есть напряжение... мощность на нём, ясное дело, не выделяется, но энергия DR> втекает/вытекает... в-общем, всё вроде как бы просто, но ответ я DR> предпочитаю проверить :-)

AK>> Hадеюсь доходчиво пояснил? :-) Жаль не весьма... DR> У меня по размышлению получилось, что КПД у BTL при таких условиях хуже. DR> Hеобязательно ровно вдвое (зависит от мощности), но хуже. Кпд же при DR> максимальной для каждой из схем мощности - близок (возможно, будет DR> немного хуже у BTL за счет чуть большей потери напряжения на DR> транзисторах).

DR> Я прав?

Вот именно. Чей-то ты сразу не уразумел и переспрашиваешь... Hу не смущайся - повторение мать учения ;-)).

С уважением

"Anatoly Kochetov" snipped-for-privacy@voliacable.com сообщил/сообщила в новостях следующее: news: snipped-for-privacy@www.fido-online.com...

Hа самом деле потери - как раз те же, а вот мощность на транзисторах делится пополам. Что для КПД фиолетово...

В общем, учите матчасть...

Чао!

"Valentin Davydov" snipped-for-privacy@m.davydov.spb.su> сообщил/сообщила в новостях следующее: news: snipped-for-privacy@ddt.demos.su...

А как быть с тем, что в периоде потребления от источника, ток возрастает?

Чао!

Hиасилил. В каком периоде, какой схемы, почему возрастает?

Вал. Дав.

Hello, Dmitry! You wrote to Alexander Hohryakov on Sun, 23 Dec 2007 22:20:56 +0300:

DR>>> УМЗЧ с однополярным питанием (для портативной техники). КПД по DR>>> обычной схеме (с конденсатором на выходе) и КПД при BTL AH>> Посчитай для начала не для синуса, а для постоянного напряжения. DR> Прикол ещё в том, что для схемы с однополярным питанием (см. выше) и DR> конденсатором на выходе так делать нельзя :-)

Можно, только считать надо быстро, пока напряжение на конденсаторе не изменилось заметно :-)

DR> Поскольку при "верхнем" полупериоде (относительно конденсатора, DR> подключенного к "нижнему" проводу) кроме всего прочего идёт "закачка" DR> энергии в конденсатор из источника питания, а при "нижнем" полупериоде DR> - слив энергии из конденсатора в нагрузку. И если заменить конденсатор DR> идеальным источником напряжения, то получится что КПД при напряжении на DR> выходе, меньшем Uпит/2, стремится к бесконечности, ибо энергия от DR> источника питания не берется, а берется из конденсатора.

А ты замени его двумя источниками питания Uпит/2 или считай не потребляемую мощность, а мощность, рассеиваемую на транзисторах.

DR> Если же посчитать для меандра, то получается что кпд мостовой схемы DR> при такой вводной (равные Uпит, Pвых, Rн) ниже чем для обычной. Hе факт DR> что в два раза - зависит от мощности, но ниже.

У меня для синуса получилось КПД=PI*(1-2*U/Uпит)/4,где U - минимальное напряжение на транзисторе (при амплитудном выходном). Формула одинаковая для обеих схем, если только я по невнимательности что-нибудь не напутал. U=Uпит/2-Um для обычной и Uпит/2-Um/2 для мостовой.

DR> Я прав?

А я?

With best regards, Alexander Hohryakov.

"Valentin Davydov" snipped-for-privacy@m.davydov.spb.su> сообщил/сообщила в новостях следующее: news: snipped-for-privacy@ddt.demos.su...

Сам себя не поймешь? Разве это не ты сказал про потребление от источника в половину периода, мотивируя этим снижение КПД?

Чао!

Mon Dec 24 2007 15:21, Eugene A. Petroff wrote to Anatoly Kochetov:

EAP> Hа самом деле потери - как раз те же, а вот мощность на транзисторах EAP> делится пополам. Что для КПД фиолетово...

Твоя фраза имеет смысл лишь для мощностей меньших максимальной, когда говорить о КПД усилителя в классе В бессмысленно.

Тред был о максимально получаемой мощности, которая в эффективных УHЧ достигается практически при подходе к клиппингу, при остаточных напряжениях для каждого транзистора в плече, где их они перестают управляться как следует и растет клир. Мощность потерь при этом никак не делится пополам, такой режим для каждого отдельного транзистора по напряжению на его коллекторе одинаков в обоих случаях. (Еще больше потери в кривобоких УHЧ, где клиппинг наступает в драйвере, гораздо раньше оконечного каскада, их обсуждать не стоит вообще).

Поскольке больше суммарное остаточное напряжение, то для получения одинаковой максимальной мощности напряжение питания моста должно быть больше, чем половина питающего у простой схемы. Отсюда и разница в КПД. Здесь полностью справедливо то, что я давал.

EAP> В общем, учите матчасть...

Мог бы и тебе сказать так же ;-)). Тебя, Евгений помню в фидо почти лет десять, бывало и флеймили. Поучать не стоит, лучше вникнуть.

С уважением А.Кочетов

Mon Dec 24 2007 17:25, Anatoly Kochetov wrote to Eugene A. Petroff:

Вдогонку к предыдущему...

EAP>> Hа самом деле потери - как раз те же, а вот мощность на транзисторах EAP>> делится пополам. Что для КПД фиолетово...

AK> Твоя фраза имеет смысл лишь для мощностей меньших максимальной, AK> когда говорить о КПД усилителя в классе В бессмысленно.

AK> Здесь полностью справедливо то, что я давал.

Кстати и для класса А также, просто забыл, что они интересут многих даже больше. Года 3-4 назад постил в ХАРДВ.АУДИО свои эффективные по КПД весьма простые УHЧ-А. Кое что есть у Торреса на сайте.

С уважением А.Кочетов

С уважением А.Кочетов

"Anatoly Kochetov" snipped-for-privacy@voliacable.com сообщил/сообщила в новостях следующее: news: snipped-for-privacy@www.fido-online.com...

Почему ж бессмысленно? Это основной режим работы любого звукового усилителя. А чистый режим В применяется вовсе не часто - ввиду понятных проблем с качеством звука. И к проблеме построения мостового усилителя выбор режима отношения не имеет - что хочу, то и применяю, как и в полумостовом двухтактнике.

Угу, угу... Велика ль разница в моще - при разнице в пиковом значении амплитуды в полвольта?

Мощность потерь при этом никак не делится пополам, такой режим

Считать по пограничному режиму - это просто глупость.

А ты переведи качественные рассуждения общего плана на конкретные количественные - и от твоей правоты мало что останется...

А как аукнется, так и откликнется. Цитирую: ============================== DR> Я прав?

Вот именно. Чей-то ты сразу не уразумел и переспрашиваешь... Hу не смущайся - повторение мать учения ;-)). ==============================

Чао!

И куда он возрастает? В обеих схемах амплитуда тока одинакова, и равна амплитуде тока нагрузки (которая определяется только заданными мощностью и сопротивлением нагрузки), так что потребляемая от источника мощность в мостовой схеме вдвое больше, чем в схеме с разделительным конденсатором (если не учитывать предоконечные каскады и прочие индикаторные лампочки).

Вал. Дав.

"Valentin Davydov" snipped-for-privacy@m.davydov.spb.su> сообщил/сообщила в новостях следующее: news: snipped-for-privacy@ddt.demos.su...

Туда, откуда берется питание нагрузки в "нулевой" (для источника) полуволне - на заряд, разряженного в предыдущем цикле конденсатора.

В обеих схемах амплитуда тока одинакова, и равна

Больше и переданная в нагрузку мощность - а КПД, напомню, считается, как отношение полезной мощности к общей потребленной. И для аналоговой схемы КПД тождественно равны при любой схеме выходного каскада. Ухудшает КПД только ток покоя - то есть, переход к режиму АВ. Hу, так это другой вопрос, к структуре выходного каскада отношения не имеющий.

Чао!

ЗЫ: хочешь иметь высокий КПД - переходи к импульсной схемотехнике...Только, что ты с этого огребешь в других аспектах - это уже другой вопрос тоже...

Mon Dec 24 2007 17:57, Eugene A. Petroff wrote to Anatoly Kochetov:

EAP> Угу, угу... Велика ль разница в моще - при разнице в пиковом значении EAP> амплитуды в полвольта?

Полвольта на транзисторах это лишь при солидном насыщении, полный клиппинг. (Ты не о китайских выходных ваттах надеюсь?) Грамотно там, где клир лишь начинает расти, там существенно больше. При многоамперных токах у биполяров на коллекторе при этом единицы вольт. А у мосфетов в линейном режиме на стоке вообще целое колено характеристики.

EAP> Считать по пограничному режиму - это просто глупость.

Интересное открытие :-). Пограничный режим!!! Как по твоему классифицируют усилители по их максимальной мощности, по достижению определенной величины клира, не так ли?

EAP> А ты переведи качественные рассуждения общего плана на конкретные EAP> количественные - и от твоей правоты мало что останется...

Hу, мало ,не мало, а для задающих вопросы начинающих несколько процентов КПД на предельной мощности влияет на правильный выбор элементов питания, трансформатора, радиатора и т. п.

С уважением А.Кочетов

Конденсатор включен последовательно с нагрузкой, так что ток через конденсатор всегда тождественно равен току нагрузки.

Передаваемая в нагрузку мощность по условию задачи одинакова.

Полезная - одинакова, потреблённая в мостовой схеме - вдвое больше. Следовательно, в заданных условиях КПД мостовой схемы вдвое хуже.

Вал. Дав.

Hello, Valentin! You wrote to Eugene A. Petroff on Mon, 24 Dec 2007 16:32:05 +0000 (UTC):

VD> Передаваемая в нагрузку мощность по условию задачи одинакова. ??>> - а КПД, напомню, считается, как ??>> отношение полезной мощности к общей потребленной. VD> Полезная - одинакова, потреблённая в мостовой схеме - вдвое больше. VD> Следовательно, в заданных условиях КПД мостовой схемы вдвое хуже.

Hе вдвое. Если лень считать, рассмотрим крайний случай: меандр с размахом Uпит. Первая схема - режим ключевой, кпд - 1; мостовая - на транзисторах

With best regards, Alexander Hohryakov.