КПД BTL

Hello, Dmitry! You wrote to Alexander Hohryakov on Tue, 25 Dec 2007 01:40:42 +0300:

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. DR> Сюрприз: 1/0.5 = 2 :-)))

Я ж говорил: считать надо быстро. А думать - еще быстрей :)

With best regards, Alexander Hohryakov.

Hello, Dmitry! You wrote to Dmitry Radishev on Mon, 24 Dec 2007 21:12:33 +0000 (UTC):

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 :-) 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.

Если это усилитель с двуполярным источником питания, то напряжение питания - Е/2, а не Е, как у мостовой схемы. Соответственно и потери меньше. Если питание однополярное, средняя точка изображается конденсатором на выходе усилителя.

With best regards, Alexander Hohryakov.

Hello, Eugene! You wrote to Alexander Hohryakov on Mon, 24 Dec 2007 19:08:16 +0000 (UTC):

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

E,R,P,U и т.д. Лень считать самому - запусти свой любимый симулятор. За меня не беспокойся.

With best regards, Alexander Hohryakov.

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

Вот и ты за меня не беспокойся - а сим запускай сам, поскольку и без сима это известно начинающему конструктору...

Чао!

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

Вообще то у двуполярника напряжение не Е/2, а 2Е.

Чао!

Tue Dec 25 2007 01:12, Dmitry Radishev wrote to Anatoly Kochetov:

AK>> транзисторах плеча". Значит при двух последовательных транзисторах AK>> потери вдвое больше, чем при одном. Грубо говоря КПД почти вдвое AK>> меньше.

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

Чуточку не так учили: P=U*I или P=(U^2)/R ;-))

Hо ты абсолютно прав, обратив внимание на мой некорректный ляпсус про удвоение КПД! Пока печатал, думалось только об удвоении остаточной мощности на транзисторах, выскочило - КПД :-((( Посыпаю голову пеплом...:-(( Сорри. Естес-но, т.к. выделение на транзисторах при максимальном выходе лишь существенно меньшая часть общей мощности, удвоение его никак не вызывает удвоенного изменения КПД. Обращаю твое внемание, что ранее в моей мессаге тебе я обэтом написал вполне корректно: "в простой схеме реализуется ничуть не меньшая максимальная мощность, а КПД несколько выше." И если заметил, в разговорах с Петровым я говорил о нескольких процентах :-).

С уважением А.Кочетов

Hello, Eugene! You wrote to Alexander Hohryakov on Tue, 25 Dec 2007 07:42:54 +0000 (UTC):

??>> E,R,P,U и т.д. Лень считать самому - запусти свой любимый симулятор. ??>> За меня не беспокойся. EAP> Вот и ты за меня не беспокойся - а сим запускай сам, поскольку и без EAP> сима это известно начинающему конструктору...

...А я не поленился, и запустил. Для начинающих конструкторов это было бы познавательно.

With best regards, Alexander Hohryakov.

Hello, Alexander Hohryakov! You wrote in conference fido7.su.hardw.schemes to Dmitry Orlov on Tue, 25 Dec 2007 07:13:00 +0000 (UTC):

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 DR>>> сопротивлении 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 DR>>> учебника", но я уже запутался в том, кто куда и откуда втекает, и DR>>> сколько при этом выделяется :-) Заранее спасибо :-)

DO>> Если это усилитель в классе В (ток покоя равен нулю), то потери в DO>> нем, на сколько я понимаю, вычисляются как разность напряжения DO>> питания и 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.

AH> Если это усилитель с двуполярным источником питания, то напряжение

То напряжение питание есть сумма напряжений двух источников.

AH> питания - Е/2, а не Е, как у мостовой схемы. Соответственно и потери меньше.

С чего бы им быть меньше? Какая разница запитать полумост двойным напряжением или мост одинарным? Чтобы было проще понять что происходит, считай, что на выходе усилителя DC с напряжением в половину от максимального. То есть половина падает на нагрузке, половина на одном в случае полумоста или двух в случае моста транзисторах. Все равно общие потери (в первом приближении) - это произведение тока нагрузки (источника) на это падение.

AH> Если питание однополярное, средняя точка изображается конденсатором AH> на выходе усилителя.

Если питание однополярное, то оно просто вдвое меньше.

dima

Hello, Dmitry! You wrote to Alexander Hohryakov on Tue, 25 Dec 2007 09:49:21 +0000 (UTC):

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 DR>>>> сопротивлении нагрузки - одинаковые, или BTL вдвое хуже?

DO> Какая разница запитать полумост двойным DO> напряжением или мост одинарным?

Hикакой, но в исходном вопросе они оба (мост и полумост) запитаны одинаковым напряжением. (Е)

DO> Чтобы было проще понять что происходит, считай, что на выходе усилителя DO> DC с напряжением в половину от максимального. То есть половина падает DO> на нагрузке, половина на одном в случае полумоста или двух в случае DO> моста транзисторах. Все равно общие потери (в первом приближении) - это DO> произведение тока нагрузки (источника) на это падение.

Для моста максимальное вдвое больше. Половина от максимального для моста (Е/2)- кпд 0.5 Для полумоста это напряжение - максимальное, ключевой режим, кпд - сто процентов. Если сравнивать кпд при мощности, одинаковой не в ваттах, а в процентах к максимально достижимой - ты был бы прав.

With best regards, Alexander Hohryakov.

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

...а для тебя - и вовсе без пользы, поскольку все равно мимо...

Чао!

Hello, Alexander Hohryakov! You wrote in conference fido7.su.hardw.schemes to Dmitry Orlov on Tue, 25 Dec 2007 10:37:46

DR>>>>> УМЗЧ с однополярным питанием (для портативной техники). DR>>>>> КПД по DR>>>>> обычной схеме (с конденсатором на выходе) и КПД при BTL DR>>>>> включении, при одинаковой выходной мощности, напряжении DR>>>>> питания и сопротивлении нагрузки - одинаковые, или BTL DR>>>>> вдвое хуже?

DO>> Какая разница запитать полумост двойным напряжением или мост DO>> одинарным?

AH> Hикакой, но в исходном вопросе они оба (мост и полумост) AH> запитаны одинаковым напряжением. (Е)

Тогда КПД конечно же будет разным при одном и том же сигнале на выходе на той же нагрузке. Потери будут на E умноженное на средневыпрямленный ток нагрузки больше.

DO>> Чтобы было проще понять что происходит, считай, что на выходе DO>> усилителя DC с напряжением в половину от максимального. То есть DO>> половина падает на нагрузке, половина на одном в случае DO>> полумоста или двух в случае моста транзисторах.

DO>> Все равно общие потери (в первом приближении) - это произведение тока DO>> нагрузки (источника) на это падение.

Это верно для любой линейно топологии с нулевым током покоя.

AH> Для моста максимальное вдвое больше.

А что максимальное выходное напряжение для моста вдвое больше, чем для полумоста при одном и том же входном напряжении очевидно, да я это уже и говорил.

AH> Половина от максимального для моста (Е/2)- кпд 0.5 Для полумоста это напряжение AH> - максимальное, ключевой режим, кпд - сто процентов. AH> Если сравнивать кпд при мощности, одинаковой не в ваттах, а в AH> процентах к максимально достижимой - ты был бы прав.

Вообще КПД тут достаточно бессмысленный параметр. Для конструктора важен не КПД, а потери в номинальном (долговременом) и худшем режиме. А КПД сам по себе не очень понятно куда приткнуть.

dima

Доброго времени, Eugene!

Tuesday December 25 2007 07:22, Eugene A Petroff wrote to Dmitry Radishev:

EP> КПД аналогового усилителя считается по коэффициенту использования EP> напряжения питания - есть там такая мулька в расчетах. Потому EP> сравнение кпд при равных напряжениях питания, сопротивлениях нагрузки EP> и мощностях невозможно по определению

Определение - в студию! Если кпд (в некотором идеальном случае) зависит только от Uпит, Rн, Pout, формы сигнала, напряжения насыщения транзисторов и собственно схемы - то я не вижу причин не сравнивать кпд при равных Uпит, Rн, Pout и форме сигнала для двух разных схем.

Если же речь об отклонениях от идеала - то кпд вообще никогда нельзя сравнивать, ибо идеала не бывает.

EP> - в этом случае не равны EP> коэффициенты использования напряжения питания, а мост, при этом, EP> обладает вчетверо большей максимальной мощностью при том же напряжении EP> питания.

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

Доброго времени, Dmitry!

Tuesday December 25 2007 09:47, Dmitry Orlov wrote to Dmitry Radishev:

DR>> Падение напряжения на транзисторах зависит от схемы (у BTL это DR>> падение выше, потому что нагрузку "растягивают" между полным DR>> Uпит, а не между Uпит/2, как в схеме с разделительным DR>> конденсатором). Hу, и тут уже очень наглядно показали, что КПД DR>> таки вдвое хуже.

DO> Тут по этой теме было очень много бреда, который я не стал читать, так DO> что я не знаю что там доказали. Если в покое мощность не потребляется, DO> то от того на сколько транзисторов размазываются потери общий КПД в DO> первом приближении не зависит. А общее падение напряжения зависит не DO> от того сколько там транзисторов, а о того какой сигнал на выходе, так DO> как падение на транзисторах - мнгновенная разница между напряжением DO> питания усилителя и напряжением на его выходе. Так как напряжение на DO> выходе переменное, а DO> питания постоянное, я и говорю о выпрямлении и средневыпрямленных DO> значениях.

Если честно - не понял, в чем суть глубины мысли вышенаписанного. Какая-то мощность покоя - откуда она вообще в этих расчетах взялась?

Поэтому попробую по порядку. Падение напряжения на транзисторах у BTL и "обычного" включения - разное, и у BTL оно больше. Ток же при этом одинаков. Против этого возражения будут?

DR>> Хотя я сам в это с трудом поверил - ведь казалось бы, "какая DR>> разница" :-)))

DO> Разница будет если ток источника течет еще и в обход нагрузки.

Да, именно так тут и пытались обосновать _равенство_ кпд BTL и "обычной" схемы. Однако рассматривается все-таки идеальный случай, в котором ток мимо нагрузки пренебрежимо мал. А при этом кпд BTL таки вдвое хуже...

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

Доброго времени, Dmitry!

Tuesday December 25 2007 12:49, Dmitry Orlov wrote to Alexander Hohryakov:

DO> С чего бы им быть меньше? Какая разница запитать полумост двойным DO> напряжением или мост одинарным? Чтобы было проще понять что DO> происходит, считай, что на выходе усилителя DC с напряжением в DO> половину от максимального. То есть половина падает на нагрузке, DO> половина на одном в случае полумоста или двух в случае моста DO> транзисторах.

При этом в случае полумоста (со средней точкой) на транзисторе + нагрузке падает Uпит/2, а в случае моста - полное Uпит. Если при этом Uн равны, то на транзисторе в полумостовой схеме падает меньшее напряжение.

DO> Все равно общие DO> потери (в первом приближении) - это произведение тока нагрузки DO> (источника) на это падение.

Да. Hо есть нюанс, который ты "не читал, посчитав бредом". В описанной схеме с разделительным конденсатором (для определенности - на "минус" питания), ток из источника потребляется только на положительном полупериоде сигнала. Hа отрицательном, как легко убедиться нарисовав токи прямо на схеме, ток в нагрузку вытекает из того самого разделительного конденсатора. То есть, кпд на положительной полуволне у обоих схем равны, а вот на отрицательной полуволне - кпд "обычной" схемы улетает в бесконечность. Итого - как раз и получается два раза разницы в кпд.

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

Салют, Dmitry! You wrote to Alexander Hohryakov on Tue, 25 Dec 2007 09:49:21 +0000 (UTC):

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 DR>>>> сопротивлении 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 DR>>>> учебника", но я уже запутался в том, кто куда и откуда втекает, и DR>>>> сколько при этом выделяется :-) Заранее спасибо :-)

DO>>> Если это усилитель в классе В (ток покоя равен нулю), то потери в DO>>> нем, на сколько я понимаю, вычисляются как разность напряжения DO>>> питания и 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.

AH>> Если это усилитель с двуполярным источником питания, то напряжение

DO> То напряжение питание есть сумма напряжений двух источников.

AH>> питания - Е/2, а не Е, как у мостовой схемы. Соответственно и потери DO> меньше.

DO> С чего бы им быть меньше? Какая разница запитать полумост двойным DO> напряжением или мост одинарным?

Пример: Питание одинаковое 12В (размах от пика до пика). _Hагрузка одинаковая_. Выходное напряжение 1В (амплитуда). В полумосте в пике на открытом транзисторе падает 5В. В мосте на двух диагональных транзисторах падает 11В.

Hо это - при одинаковом сопротивлении нагрузки. Если нагрузку рассчитать так, чтоб при максимальной амплитуде выходная мощность была одинаковой и в мосте и в полумосте, то и КПД будет одинаковым. То есть в том же примере у моста сопротивление нагрузки должно быть в 4 раза выше. При одинаковой мощности амплитуда сигнала будет 2В, падение на транзисторах 10В. КПД тот же.

Соответственно при выборе схемы усилителя нужно отталкиваться от максимальный выходной мощности на имеющуюся нагрузку. Если ее может обеспечить полумост, то использование моста смысла не имеет и только в два раза увеличит потребляемый ток.

С приветом из Hовосибирска Самойленко Михаил aka Билли Бонс

Hello, Dmitry Radishev! You wrote in conference fido7.su.hardw.schemes to Dmitry Orlov on Tue, 25 Dec 2007 21:02:22 +0300:

DR> Падение напряжения на транзисторах у BTL и "обычного" включения - DR> разное, и у DR> BTL оно больше. Ток же при этом одинаков. Против этого возражения DR> будут?

DR>>> Хотя я сам в это с трудом поверил - ведь казалось бы, "какая DR>>> разница" :-)))

DO>> Разница будет если ток источника течет еще и в обход нагрузки.

DR> Да, именно так тут и пытались обосновать _равенство_ кпд BTL и DR> "обычной" DR> схемы. Однако рассматривается все-таки идеальный случай, в котором DR> ток мимо нагрузки пренебрежимо мал. А при этом кпд BTL таки вдвое DR> хуже...

Hу так в конденсаторной схеме половина напряжения на этом конденсаторе и падает, что потерь активной мощности не создает. Пока этой половины хватает, КПД выше...

dima

Постоянный ток через конденсатор не проходит, факт.

Сначала нарисуй, откуда она взялась, может, тогда поймёшь.

Так исходный вопрос не ты и задавал.

Вал. Дав.

Hello Valentin!

VD> Единицу на 0.5 сам поделить сможешь? Ровно вдвое.

Хрен там вам. Блин, развели флейм. Одинаковая максимальная полезная мощность у моста и у полумоста будет при _разных_ напряжениях питания. А при одинаковых питаниях у моста мощей будет почти вдвое больше. И естественно, если мосту и полумосту дать одинаковые питания и брать с них одинаковую мощность, то недогруженный мост покажет зваедомо худший КПД по сравнению с нагруженным до упора полумостом,но это сравнение горячего с тяжелым.

Всего доброго!

А. Забайрацкий.

А вопрос был про КПД при _заданной_ мощности, а не при максимальной.

Вал. Дав.