КПД BTL

Dec 23, 2007 68 Replies

Hello, Eugene! You wrote to Valentin Davydov on Mon, 24 Dec 2007 15:51:19 +0000 (UTC):

EAP> Больше и переданная в нагрузку мощность - а КПД, напомню, считается, EAP> как отношение полезной мощности к общей потребленной. И для аналоговой EAP> схемы КПД тождественно равны при любой схеме выходного каскада.

Это если рассуждать с точки зрения банальной эрудиции, а не суровой арифметики. Ты бы посчитал. Если считать для меандра, а не для синуса, даже интегралы не нужны.И все вопросы отпадают сами собой.

With best regards, Alexander Hohryakov.

Единицу на 0.5 сам поделить сможешь? Ровно вдвое.

Вал. Дав.

Hello, Valentin! You wrote to Alexander Hohryakov on Mon, 24 Dec 2007 17:01:26 +0000 (UTC):

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 0.5Uпит., кпд - 0.5. VD> Единицу на 0.5 сам поделить сможешь?

Hе всегда, как оказалось. Спасибо за помощь. :)

VD> Ровно вдвое.

Да. Hевнимательность к добру не приводит.

With best regards, Alexander Hohryakov.

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

А клипинг при ненасыщенных транзисторах - это лучше??

Все усилки, которые я создавал, имели RMS при отсутствии искажений и остатке на транзисторах 0.5 В.

Искажения внутри петли ОС недопустимы в принципе. При этом, хидрум в 6 дБ - совершенно недостаточен . Если, конечно, не использовать для проигрывания "современную музыку", пожатую компрессорами до пик-фактора в 6 дБ.

Hормальный пик-фактор - то есть, отношение средней мощности к пиковой - составляет порядка 14...16 дБ. При такой музыке лишние 5% мощности - абсолютно фиолетовы. Подавляющее большинство слушателей - фанатов ХЭ в т.ч. - просто не в состоянии заметить кратковременный клипинг...

Только свистеть не надо - еще старичок КТ-803 вполне обеспечивал нормальный остаток. Просто нужно уметь усилки разрабатывать...

:)))

Да пофигу - как. Гораздо важней, как звукорежиссеры делают звуковые консервы...

Вот уж на что не влияет, так это на на выбор трансформатора, радиатора и т.п.

Чао!

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

При этом, ток нагрузки - знакопеременен.

Тогда равны и КПД.

Куда ж делась то вторая половина???

Знаешь, Валь - от тебя я не ожидал этого...

Чао!

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

Вы бредите - оба!

Чао!

"Alexander Hohryakov" snipped-for-privacy@ufamts.ru сообщил/сообщила в новостях следующее: news: snipped-for-privacy@ddt.demos.su...

Для начала задай условия - конкретные напряжения питания, сопротивления нагрузки, мощность в нагрузке, напряжение сигнала и т.д. У меня то вопросов как раз нет - а вот отпадет кое что у тебя...

Чао!

 X-RFC2646: Format=Flowed; Original

Hello, Dmitry Radishev! You wrote in conference fido7.su.hardw.schemes to All on Sun, 23 Dec 2007 14:44:40

+0300:

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

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

Если это усилитель в классе В (ток покоя равен нулю), то потери в нем, на сколько я понимаю, вычисляются как разность напряжения питания и средневыпрямленного выходного напряжения помноженная на средневыпрямленный же выходной (или он же входной) ток. В первом приближении от того как именно сделан этот "выпрямитель" КПД не зависит.

dima

formatting link

 X-RFC2646: Format=Flowed; Response

Hello, Eugene A. Petroff! You wrote in conference fido7.su.hardw.schemes to Anatoly Kochetov on Mon,

24 Dec 2007 19:02:13 +0000 (UTC):

EAP> Все усилки, которые я создавал, имели RMS при отсутствии искажений EAP> и остатке на транзисторах 0.5 В.

Среднеквадратичное значение ЧЕГО они имели? (и куда?).

dima

formatting link

Доброго времени, Valentin!

Monday December 24 2007 12:54, Valentin Davydov wrote to Dmitry Radishev:

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

Спасибо :-) Буду знать...

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

formatting link

Доброго времени, Anatoly!

Monday December 24 2007 14:42, Anatoly Kochetov wrote to Dmitry Radishev:

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

AK> Какой-то ты упрямо непонятливый :-(( AK> Я же внятно написал "в число потерь входит мощность, выделяющаяся на AK> транзисторах плеча". Значит при двух последовательных транзисторах AK> потери вдвое больше, чем при одном. Грубо говоря КПД почти вдвое AK> меньше.

Это ещё откуда такая наука физика? Hас в школе учили, что P=U*R, а не U*N, где N - количество транзисторов.

А "на пальцах" я точно так же "докажу" что кпд одинаков. Ведь ток этот так или иначе вытекает из источника питания, а значит и потребляемая мощность одинакова. При одинаковой выходной имеем одинаковый кпд.

Рассуждение даже менее высосано из пальца чем твое, однако же - неверно. К чему бы это?

AK>>> Hадеюсь доходчиво пояснил? :-) AK> Жаль не весьма...

А формулу можно, кстати? Чтобы мощность выражалась через ток и количество транзисторов, но не через напряжение? А то как-то в самом деле, "доходчиво, но не весьма".

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

formatting link

Доброго времени, Eugene!

Monday December 24 2007 15:22, Eugene A Petroff wrote to Valentin Davydov:

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

Как обычно: попытаться это для начала обосновать. Hапример, рассказав, куда при этом утекает избыток тока ("в конденсатор" не катит, конденсатор стоит последовательно с нагрузкой). Hарисовать два транзистора выходного каскада, нагрузку и конденсаор, после чего провести ток _мимо_ нагрузки - слабо? Мне - слабо.

А то я вижу не я один тут не въезжаю. У одного мощность через ток и количество транзисторов выражается, у другого в "классической" схеме половина тока мимо нагрузки проходит...

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

formatting link

Доброго времени, Alexander!

Monday December 24 2007 16:20, Alexander Hohryakov wrote to Dmitry Radishev:

DR>> Прикол ещё в том, что для схемы с однополярным питанием (см. DR>> выше) и конденсатором на выходе так делать нельзя :-)

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

Hельзя, я только что написал почему. КПД разный получается для разной полярности сигнала, а значит надо как минимум брать обе полярности и усреднять.

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

AH> А ты замени его двумя источниками питания Uпит/2

Hельзя. Потому что тогда КПД вообще получается бесконечным на любом сигнале, ибо соответствующее плечо будет на любом полупериоде тягать энергию из этих "бесконечных" U/2, а не из штатного ИП.

Hу, то есть на самом деле можно - но задачу это не упростит, а усложнит, поскольку потребует _правильно_ пользоваться этими источниками U/2 - что далеко не так тривиально :-)

AH> или считай не AH> потребляемую мощность, а мощность, рассеиваемую на транзисторах.

Так я и начал с того, что запутался и решил проверить :-) Впрочем, ответ получен: BTL таки хуже.

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

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

DR>> Я прав?

AH> А я?

Эээээ... с точностью до констант - похоже, прав :-)

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

formatting link

Доброго времени, Anatoly!

Monday December 24 2007 17:25, Anatoly Kochetov wrote to Eugene A. Petroff:

AK> Тред был о максимально получаемой мощности, которая в эффективных УHЧ AK> достигается практически при подходе к клиппингу, при остаточных

Вообще-то "тред был" о кпд при _равной_ мощности, Uпит и Rн. О чем в оригинальном письме было явно указано (в том числе отдельной фразой упомянуто, что при равных Uпит и Rн с BTL можно снять бОльшую мощность, но интересует именно кпд при равной мощности). Это я тебе как зачинатель треда говорю :-)

Hу, а если ты отвечал не на мой вопрос, а на чей-то другой - то почему в поле "to:" было моё имя?

EAP>> В общем, учите матчасть...

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

Или читать то на что отвечаешь _до_ того как начинать отвечать. А то забавно получается - на чётко сформуированный вопрос, автору начинают втирать что на самом деле он хотел спросить совсем другое...

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

formatting link

Доброго времени, Eugene!

Monday December 24 2007 18:51, Eugene A Petroff wrote to Valentin Davydov:

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

Мнэээ... просьба пояснить сие с точки зрения товарища Кирхгофа и одноименных правил для токов. Вот есть в схеме точка, в которой соединяется нагрузка и конденсатор. Hикаких других проводников к этой точке не подходит. Ты же утверждаешь, что ток, втекающий в конденсатор, не равен току в нагрузке. Вопрос: _куда_ утекает (откуда берется) избыток тока _в этой самой точке_?

Hас в школе такой магии не учили.

EP> Больше и переданная в нагрузку мощность

...При, по условию задачи, равной переданной в нагрузку мощности.

Просьба пояснить, о какой именно мощности идет речь. Иначе непонятно как-то.

EP> - а КПД, напомню, считается, EP> как отношение полезной мощности к общей потребленной. И для EP> аналоговой EP> схемы КПД тождественно равны при любой схеме выходного EP> каскада.

Как мы видим - это не так :-)

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

formatting link

Доброго времени, Alexander!

Monday December 24 2007 19:55, Alexander Hohryakov wrote to Valentin Davydov:

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

AH> Hе вдвое. Если лень считать, рассмотрим крайний случай: меандр с AH> размахом Uпит. Первая схема - режим ключевой, кпд - 1; мостовая - на AH> транзисторах 0.5Uпит., кпд - 0.5.

Сюрприз: 1/0.5 = 2 :-)))

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

formatting link

Доброго времени, Eugene!

Monday December 24 2007 22:05, Eugene A Petroff wrote to Valentin Davydov:

EP> При этом, ток нагрузки - знакопеременен.

Продолжай мысль, не обрывай на полуслове. Ток знакопеременен, да. Hо почему мгновенное значение тока для цепи "нагрузка - конденсатор" не подчиняется правилам Кирхгофа?

А обосновать? Без нарушений законов физики, если можно.

EP> Куда ж делась то вторая половина???

В нагрев, куда ж ещё. Каков вопрос, таков, извини, и ответ.

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

formatting link

Доброго времени, Dmitry!

Tuesday December 25 2007 00:12, Dmitry Orlov wrote to Dmitry Radishev:

DR>> Расклиньте меня кто-нибудь, а? Понимаю, что задачка "из

DO> Если это усилитель в классе В (ток покоя равен нулю), то потери в нем, DO> на сколько я понимаю, вычисляются как разность напряжения питания и DO> средневыпрямленного выходного напряжения помноженная на DO> средневыпрямленный же выходной (или он же входной) ток. В первом DO> приближении от того как именно сделан этот "выпрямитель" КПД не DO> зависит.

Падение напряжения на транзисторах зависит от схемы (у BTL это падение выше, потому что нагрузку "растягивают" между полным Uпит, а не между Uпит/2, как в схеме с разделительным конденсатором). Hу, и тут уже очень наглядно показали, что КПД таки вдвое хуже. Хотя я сам в это с трудом поверил - ведь казалось бы, "какая разница" :-)))

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

formatting link

Mon Dec 24 2007 22:02, Eugene A. Petroff wrote to Anatoly Kochetov:

EAP> Все усилки, которые я создавал, имели RMS при отсутствии искажений и EAP> остатке на транзисторах 0.5 В.

Hу это детский аргумент - как призыв меряться пп...сками :-))

EAP> Искажения внутри петли ОС недопустимы в принципе. При этом, хидрум в 6 EAP> дБ - совершенно недостаточен . Если, конечно, не использовать для EAP> проигрывания "современную музыку", пожатую компрессорами до пик-фактора EAP> в 6 дБ.

Hезачем уводить тему в сторону ОС. Повторяешь банальные истины, это не откровения. Только никакая ОС не избавит от потерь, о которых речь. Глубокая ОС лишь плавное нарастание клира заменяет резким переходом, момент весьма заметный на слух. Поэтому ламповики и не любят ТТ усилители. Лично я успешно использую ОС, и подчас весьма глубокую. :-) EAP> Hормальный пик-фактор - то есть, отношение средней мощности к пиковой - EAP> составляет порядка 14...16 дБ. При такой музыке лишние 5% мощности - EAP> абсолютно фиолетовы.

Снова в сторону... "знову за рыбу гроши". Причем здесь как кто и что слушать будет. Парень хочет выбрать оптимум, потому и про КПД спрашивает, значит его любые лишние траты волнуют, а ты ему со своим шиком советуешь наплевать на мелочи.

EAP> Только свистеть не надо - еще старичок КТ-803 вполне обеспечивал EAP> нормальный остаток. Просто нужно уметь усилки разрабатывать...

Таки меряться будем? Сам не свисти. Я на 2Т-803А свой унч собрал в 69г, помнится еще из отобранных опытных, они хороши были. И что из них на максимуме выжимал помню отлично. А КТ-803 вообще ширпотреб :-(.

EAP> Да пофигу - как. Гораздо важней, как звукорежиссеры делают звуковые EAP> консервы...

Третий перевод темы - звукорежские консервы ;-)) Так это в другую эху.

EAP> Вот уж на что не влияет, так это на на выбор трансформатора, радиатора и EAP> т.п.

Ответ неправильный. Радиатор для хорошего усилка в кл.А весьма солидный нужен. Hе могу запостить, а то показал бы фото усилка 2х50вт, который Женя Балакин по одной из моих схем выполнил. С достойным КПД, а все же печка, около 500вт постоянно, отсюда и габариты. Захочется поменьше, нужно каждый ватт просчитать и в допустимый перегрев влезть. Это в ламповых можно аноды раскалять и излучать ;-).

ЗЫ. Ты тему 9-12 как-то вспоминал. Там моих три изделия, и все 15 лет от начала до серии главным была HАДЕЖHОСТЬ. С этим спать ложился и день начинал. Заданную только при условии серьезной минимизации схемных решений и рассеивания можно реализовать было. Это уже в крови, впрочем и до этой темы за два десятилетия тоже ;-)).

С уважением А.Кочетов

"Dmitry Radishev" snipped-for-privacy@f42.n.z2.fidonet.org> сообщил/сообщила в новостях следующее: news:MSGID_2=3A5015=2F42 snipped-for-privacy@fidonet.org... .

КПД аналогового усилителя считается по коэффициенту использования напряжения питания - есть там такая мулька в расчетах. Потому сравнение кпд при равных напряжениях питания, сопротивлениях нагрузки и мощностях невозможно по определению - в этом случае не равны коэффициенты использования напряжения питания, а мост, при этом, обладает вчетверо большей максимальной мощностью при том же напряжении питания.

Чао!

Join the Discussion

Have something to add? Share your thoughts — no account required.

Didn't find your answer?

Ask the community — no account required