Ampli TPAdiy [Classe-D TPA3251D2 ou 3255D2]

[androuski]

Ah oui, quel couillon c'est un montage stéréo ; mais n'empêche : 7A pour alimenter deux canaux capable chacun de 100W sur 8ohms/200W sur 4ohms avec le tpa3255, c'est pas un peu lège ?

[thierryvalk]

Peut-être, mais dans mon cas devrait aller.
L'usage principal de cet ampli sera pour du bas medium et peut être pour des surround.
De mon expérience, ce genre d'alim est mise à mal surtout avec des fréquences très basses, <30Hz, où la régulation fait n'importe quoi.
De ce coté, pas de problème pour moi. Niveau impédance, je vise 8 ohm, bien que mes HP descendent à 6.

J'ai surtout regardé niveau puissance et non courant.
2x120W de courte durée, avec l'ampli dont le rendement tire vers les 90% à puissance max, 300W devraient suffire.

[thierryvalk]

Vu les excellents résultats de TI avec les self Wurth, voici un premier essais d'implantation.

Elles sont plus compactes, surtout en hauteur, que les 1D23A. Mais CMS ce qui dans notre cas ne facilite pas le routage vu que l'on est présence de pistes très larges.
Aussi, ce sera soit Wurth soit 1D23A/1D17A, mais impossible d'avoir les 3 empreintes de selfs sur un même PCB.

[alka]

juste un détail sur les alims :
le PFC n'améliore pas la qualité de l'alim ni la stabilité. C'est une obligation par EDF et ses homologues qui veulent un cosphi=1 pour que puissance consommée = ce qui est facturé. EDF ne viendra pas vérifier chez un particulier, mais pour les pros c'est autre chose.

Pour déterminer la puissance, je ne m'en mêle plus

cool pour les grosses allemandes qui arrivent a s'assoir sur le pcb sans l'élargir

[androuski]

C'est quoi la réf. des grosses teutonnes ? Google ne connaît pas la réf. numérique qui figure sur le pdf de TI.

[alka]

Wurth 7443631000 10µH ( 21.5 x 21 x 14mm) Isat 23A
https://katalog.we-online.de/pbs/datash ... 631000.pdf

[androuski]

23A ?
C'est pas un peu trop Alain ?
Je déconne. Merci pour la réf. Et lis tes mp un peu

[thierryvalk]

juste un détail sur les alims :
le PFC n'améliore pas la qualité de l'alim ni la stabilité. C'est une obligation par EDF et ses homologues qui veulent un cosphi=1 pour que puissance consommée = ce qui est facturé. EDF ne viendra pas vérifier chez un particulier, mais pour les pros c'est autre chose.

HS, la minute écolo responsable.
Il y a de cela mais c'est plus complexe.
De un, les fournisseurs et transporteurs d'électricité compte le cosphi pour les entreprises grosses consommatrices.
Pour les autres et particuliers, c'est une sorte de forfait qui est appliqué au prix.
Lorsque l'on sait qu'il faut produire 2 watts pour en 1 consommé chez sois, il y a un certain potentiel d’économies qui vont au-delà de l’aspect purement financier.

Le cosphi est apparu chez le particulier essentiellement avec l'arrivée des laves-linges (il y a longtemps), outre le problème de facturation, il y a eu de nombreux accidents vu que le courant était bien plus important que ce que pouvait tenir l'installation.
Bref, on a rajouté des condos et les cosphi à été redressé.

De nos jours, les laves-linges passent aux moteurs à variateurs de fréquence et donc tout comme nos appareils électronique passent par du DC et donc courant plus important à un moment donné pour la charge de la capa de lissage.
On a aussi les plaques de cuisson à induction, l'éclairage dit "économique" (en fait des ampoules qui ont consommées plus d'énergie à leur fabrication/recyclage que ce qu'elles peuvent faire gagner, du moins pour les low-cost de mauvaise qualité), chargeurs en tous genres ...

On a donc une quantité invraisemblable de capas qui se chargent au même moment ce qui crée un courant vraiment pas terrible avec pertes dans le lignes et transfos.

Pour ce qui est de la qualité audio, suffit de voir le nombre de gens qui rajoutent des filtres alors qu'il est plus simple et plus saint de ne pas polluer.

[alka]

t'as entièrement raison.
Je réagissais juste à l'association "PFC = Vout alim de meilleure quailté" qu'une lecture rapide pourrait laisser croire, alors que ce n'est pas lié.

self 23A ? C'est pas un peu trop Alain ?

beaucoup trop!
Faut noter que Wurth annonce Isat a +-30% de variation et ICE a +-10%.
ICE 1D17A 10µH c'est 31A et 1D23A c'est 37.8A. Donc normalement, net avantage à ICE sur ce critère.
Il se passe un truc pas clair avec les selfs mesurées par TI et par Thierry qui produisent de la disto parfois importante bien avant leur courant de saturation. J'en conclus que l'info Isat seule n'est pas pertinente pour nous. Les constructeurs feraient mieux de publier les courbes de linéarité selon puissance et fréquence (idem pour les constructeurs de capas d'ailleurs pour qui la linéarité semble aussi une préoccupation tres secondaire !)

Au fond, sur ces selfs, le plus important pour moi est que le pcb reste de taille raisonnable. Une fois la taille définie, on mettra tous les mêmes selfs en 10µH car couvre tous les besoins (4 ou 8ohm , petite ou grande puissance). La différence de prix entre les selfs moyennes et très bonnes n'est pas significative pour 1 ampli. AMHA, pas nécessaire de prévoir double ou triple empreinte(*).

Je prendrai le pari que ICE 1D23A-100M ou Wurth 7443631000 se comportent de manière semblable. La plus facile à approvisionner/router/monter devrait gagner nos faveurs.

Ou alors on organise des primaires pour choisir


* a moins que ce ne soit pour faciliter des mesures et tests comparatifs sur un proto

[thierryvalk]

Quelles primaires ?

Oui, il n'y a pas que Isat à prendre en compte contrairement aux usages plus conventionnels des self : filtrage d'alimentations.
Suffit de lire la doc de TI pour y déceler que eux aussi ne savent pas trop bien ce qui fait une bonne self en classe-D.

Si l'on résume :
ICE 1D17A : certainement suffisante, pas trop grosse, mais est-elle vraiment suffisante ?
ICE 1D23A : pour quelques cents de plus, on devrait avoir plus de sérénité mais elle est plus grosse.
Wurth 7443631000 : plus compacte que la 1D23A et si l'on suit TI, bien que n'ayant pas testés les ICE, on est sur du bon.
Vu que l'on ne va pas faire plusieurs protos, autant partir sur du reconnu. si c'est pas bon ce ne sera pas de ma faute...

Pour le prix, hops, chez Mouser pour une Wurth on a pratiquement deux ICE.
Mais mais, ICE distribue sans doute en direct sinon par Mouser exclusivement alors que Wurth a un modèle de distribution différent .... en gros on devrait les avoir au même prix.

Donc pour moi le seul défaut qui lui reste est le routage. Aussi, je devrais avoir un échantillon de la Wurth très prochainement. Avoir en main ce genre d'affaire est une bonne chose pour comparer même si là on est 99% dans le subjectif.

[alka]

Suffit de lire la doc de TI pour y déceler que eux aussi ne savent pas trop bien ce qui fait une bonne self en classe-D.

c'est un peu mon ressenti aussi. Les explications sont tres light et ça donne l'impression que pour trouver les bonnes, il faut en mesurer plein. Le critère qui compte ici, c'est L/I = constant et les constructeurs ne communiquent pas la courbe.

Pour la fine bouche, je serai quand même curieux que TI croise les infos des deux apnotes et mesure les effets du PFFB avec chacune des selfs mesurées seules.

Bref le choix te revient.
On remarque curieusement que, avec les allemandes, tout est bien aligné sur ton pcb



ps: J'imagine le type qui met des petites selfs wurth 7.3µH 7443551730. Avec Isat=13A le choix parait raisonnable et pourtant d'après TI elles sont les pires mesurées en affichant une disto > 0,1% croissante dès qu'on dépasse 3W dans 4ohms . Et ce dès 300Hz.
Imagine qu'en plus le type mette des capas de liaison x7r qui distordent les basses fréquences.
En mesurant l'ampli, il trouverait un taux de disto tout pourri sur tout le spectre!

[thierryvalk]

Je pense que c'est encore bien pire, mesurer en situation, oui, mais comment ?

TI semble avoir utilisé sa carte d'évaluation pour tester toutes ces selfs et à donc du faire du bricolage pour monter les selfs.
Cela rajoute de petites résistances série et peut-être bien d'autres défauts comme le rayonnement de la self et l'induction d'éléments proches.
Aussi l'on est en différentiel et cela avec des selfs dont les tolérances sont de +-15 à 20%. Bon ca je présume que TI à vérifié, mais justement une courbe L/I d'un constructeur peut-elle être prise comme référence avec de telles tolérances ?

Je me demande aussi si la vibration mécanique de la self ne joue pas un rôle.

Si l'on compare les datasheets de la Wurth et ICD :
IDC 1D23A Isat:38A Idc:9.4A DCR:9.6mohm Tolérances sur L : +-20%
Wurt 7443631000 Isat:23A Idc:16A DCR:7.96mOhm Tolérances sur L : +-15%

Faudrait faire des calculs et approximations vu que les conditions sont différentes, par exemple Ta de 20°C chez Wurth contre 25°C chez IDC, Idc pour un delta T de 50° chez Wuth contre 40° chez IDC, saturation à 30% chez Wurth contre 10 chez IDC... c'est beau les chiffres.

[alka]

TI semble avoir utilisé sa carte d'évaluation pour tester toutes ces selfs et à donc du faire du bricolage pour monter les selfs.
Cela rajoute de petites résistances série et peut-être bien d'autres défauts comme le rayonnement de la self et l'induction d'éléments proches.

ils ont du faire comme toi j'imagine avec des cables les plus courts possibles. La résistance série joue sur la puissance consommée, pas trop sur la linéarité ou alors indirectement par l'élévation en T°. L'influence sur L des éléments voisins doit etre tres faible si on fait attention a ne pas se mettre dans un champ magnétique. Pour moi, ce n'est pas parfait comme conditions de mesure mais tout de même valide.

Aussi l'on est en différentiel et cela avec des selfs dont les tolérances sont de +-15 à 20%. Bon ca je présume que TI à vérifié, mais justement une courbe L/I d'un constructeur peut-elle être prise comme référence avec de telles tolérances ?

les premiers chiffres sont les tolérances de fabrication pour L, mesurée a une fréquence fixe, a un courant donné et T° donnée.
L différent change la Fc du filtre. Ca peut etre embétant mais on a de la marge a priori.

Pour la linéarité ce qui compte c'est pas la valeur absolue de L mais la constance de L selon I et selon Fréquence, ce qu'on appelle L/I. Les constructeurs ne publient pas ou rarement. Isat n'est qu'un point de la surface (c'est en 3axes : L, I, F donc une surface et pas une courbe). TI la mesure indirectement en mesurant les courbes de disto selon puissance et selon fréquence.
La T° agit sans doute aussi, ce serait donc 4 axes au total. trop compliqué

Je me demande aussi si la vibration mécanique de la self ne joue pas un rôle.

peut etre. Je vois pas comment vérifier ça.

Si l'on compare les datasheets de la Wurth et ICE :
IDC 1D23A-100M Isat:38A Idc:9.4A DCR:9.6mOhm Tolérances sur L : +-20% Ta=25°C Idc pour dT=40° Isat à -10%
Wurth 7443631000 Isat:23A Idc:16A DCR:7.96mOhm Tolérances sur L : +-15% Ta=20C Idc pour dT=50° Isat à -30%

Faudrait faire des calculs et approximations vu que les conditions sont différentes, par exemple Ta de 20°C chez Wurth contre 25°C chez ICE, Idc pour un delta T de 50° chez Wurth contre 40° chez IDC, saturation à 30% chez Wurth contre 10 chez ICE... c'est beau les chiffres.

oui ces chiffres c'est pour finir dans les tableaux comparatifs des vendeurs ! ne nous aident pas pour choisir la bonne sur nos critères

[alka]

quelques questions en vrac sur le pcb

les cotes c'est 1220x120mm ?

Pas de frein thermique sur les pads raccordés au plans de masse ?
un exemple parmi d'autres :



effet visuel ?



C'est quoi J6, le connecteur "oscillateur" ?
il n'est pas trop près du TPA pour le dissipateur ?


C'est ma vue ou les empreintes se recouvrent ?



Les capas de liaison dc-blocking ont une grosse empreinte, c'est super pour y mettre au choix du NbO 1210 ou electrochimique cms. Il y a de la place : tu voudrais pas dégager un peu les composants autour pour faciliter l'accès en soudure ?


Les grosses capas d'alimentation ont un espacement entre fils de 7.5mm ?

[thierryvalk]

les cotes c'est 1220x120mm ?

100*120mm

Pas de frein thermique sur les pads raccordés au plans de masse ?

Oui, la TPA utilise le plan de masse comme refroidissement, et pour d'autre composants ne serait idéal du tout.
Et je n'ai pas la possibilité de définir composant par composant si frein ou pas.

effet visuel ?

oui, je sais, effet de bord avec les Pins NC des régulateurs.

C'est quoi J6, le connecteur "oscillateur" ?

Pour l'utilisation de plusieurs cartes, dans ce cas on synchronise les horloges.

il n'est pas trop près du TPA pour le dissipateur ?

Oui, si utilisé devra être souder en dessous du PCB, pas vraiment le choix.

C'est ma vue ou les empreintes se recouvrent ?

Oui, je ne comprend pas trop, TI y arrive, moi pas. Je verrais tout cela plus tard en imprimant le PCB pour vérifier les empreintes.

Les capas de liaison dc-blocking ont une grosse empreinte, c'est super pour y mettre au choix du NbO 1210 ou electrochimique cms. Il y a de la place : tu voudrais pas dégager un peu les composants autour pour faciliter l'accès en soudure ?

Pour moi il n'y pas de place et bien assez pour l'accès.

[thierryvalk]

Comparatif (qui n'en ait pas vraiment un) des selfs ICE 1D23A et Wurth 7443631000 sous 5.4 Ohm en utilisant un FDA V200.

En rouge l'ICE à 7V
En bleu la Wurst à 7V

En brun clair, l'ICE à 18V
En bleu clair, la Wurth à 18V

Et enfin en vert toujours la Wurth mais soudée directement sur le PCB, ce qui montre que le comparatif n'en ait pas vraiment un.

Les conditions pas vraiment optimales ...

Et pour comparer en image:

La Wurth est bien plus jolie et fait moins massive.
Par contre je ne m'y fait pas avec la taille des pattes du TPA.

[alka]

quelques remarques :
- vous me copierez 100 fois ICE Components et pas IDC J'ai déjà corrigé dans le post

- une certaine boule de poils ferait bien de se méfier de son maitre. Elle va finir par prendre 18V dans la truffe

- C'est une mesure de disto. plus c'est bas, mieux c'est. Wurth soudée devrait etre la meilleure. Que fait la courbe verte tout en haut ???

- AMHA ce qui ne se différentie pas d'au moins 3dB sur ce genre de mesures n'est pas décisif. Ma conclusion serait que les deux modèles sont équivalents. Comme 1D23A était déjà précédemment mesurée équivalente à 1D17A, par transitivité...
T'as parfaitement raison pour l'allure : les wurst allemandes ont bien plus d'allure

- sinon, pour les valeurs absolues, je suppose qu'il y a toujours les 3dB de trop lors de l'import.
il faudrait lire que la disto mesurée ici tourne autour de -65dB à 1kHz à 18Vrms dans 5,4ohm
Cad THD+N à 1kHz = 0.06% à 60 W dans 5,4ohm

On ne peut pas directement comparer avec un autre ampli, mais juste pour dire : TI sur le TPA3251 mesure avec la wurth de l'ordre de 0,002% à 60W dans 4ohms (-94dB). Sacré différence même si je ne suis pas persuadé que ça puisse s'entendre à un tel niveau de puissance.

Impressionnante la taille des selfs Ca se voit qu'elles sont dimensionnées pour plus 10 à 20Adc !

[androuski]

Moi non plus je ne pige pas comment des pattes si petites peuvent passer 200w