Ampli TPAdiy [Classe-D TPA3251D2 ou 3255D2]

[thierryvalk]

La 1D17A-100M pour 10µH fait 6A 32A 18mOhm 3.46EUR HTVA chez Mouser
La 1D14A-100M 7.5A 11A 9mOhm 2.47EUR
résistance plus faible mais saturation également plus faible.
Enfin la 1D31A 12.5A 50A 6.3mOhm mais 6.46EUR + la taille importante.

[androuski]

Salut les aminches,
ce qui serait vraiment cool aussi serait de placer une protection DC en sortie. Si on couple avec une alim SMPS connexelectronic on pourrait imaginer une simple détection de DC qui permet de couper l'alim - option présente sur la SMSP6000RS par ex.

http://www.connexelectronic.com/documents/SMPS600RS.pdf

Ou mieux encore detection DC repiquée sur le micro contrôleur...

[thierryvalk]

le TPA a déjà une protection DC en mode BTL, en espérant qu'elle fonctionne dans toutes les situations...

L'un des problèmes est que justement l'on est en pont donc pas de référence au 0V pour le HP.
le second est au niveau du routage vu qu'il y a déjà du monde de ce coté du TPA : capas alim et filtrage des sorties.

Ce qui est faisable facilement et surtout à quoi je pense :
Comme fait sur mon dernier LM3886, un opto AC et lecture par le µC qui génère une alarme.
Comme fait sur mes anciens LM3886, un triac qui vient court-circuiter le HP. Le TPA ne devrait pas aimer et se mettre en protection.

[androuski]

Je me doutais bien que tu y avais pensé.
Sinon en PBTL il y a ça qui est efficace

[thierryvalk]

En regardant la fiche de la SMPS600, elle a une sortie auxiliaire isolée.
Il serait donc possible d'alimenter une petite carte sécu DC toute faite.

[alka]

cela dit depuis que j'utilise des amplis diy, la protection HP ne m'a jamais servi pour protéger, cad que jamais un étage de puissance n'a laché. Ca ne sert que pour l'anti-ploc. En revanche que des ennuis pour synchroniser les timings !!!
le TAP3251 n'a pas l'air tout a fait anti-ploc et la petite gestion de timing par le µC s'impose.


La détection de DC et remontée d'alarme par le µC pourquoi pas. C'est peu de choses a rajouter. Sortons couverts

[thierryvalk]

Ah oui, et si tu veux, une sortie pour barre-graph question de mettre un peu d'animation.

[androuski]

Entre le barre-graph du DSPiy et celui des amplis ça va finir en fireworks, en plus t'as vu comme Alain est tatillon sur la synchro du barre-graph ?

[alka]

y a pas que sur les danseuses que je suis tatillon

Pour l'ampli je reve d'un témoin de saturation (clipping). Le tpa3251 a une pin clipping mais c'est pas clair sur ce qu'elle annonce. A creuser.

apparté sur la puissance
je sais bien que la course a l'armement prévaut mais quand même. Tester avec des sinuoides oui, on sait pas faire autrement. Mais ecouter des sinusoides n'est pas un objectif en général
Je table sur 100W/4ohm sinusoide max. Pour de la musique avec un crest-factor de 9dB (6dB de plus qu'un sinus) cela représente 4x moins de puissance efficace qu'un sinus. 9dB de crest-factor c'est tres correct car la bonne musique c'est plutot CF de 12dB et plus, donc encore moins de puissance efficace.
Pour un ampli 4 voies large bande (pas un ampli sub), je dimensionne l'alim pour 4x100/4= 100W. Sur 4ohm, 5Arms.
Donc une SMPS300 me va tres bien avec marge confortable. Elle permet plus 8Arms nominal.

(ce même raisonnement me fait suggérer que les self de sortie dimensionnées pour 6A DC aussi sont surdimensionnées mais bon, pour une différence de 2E on va pas chipoter).

[androuski]

1 smsp300 pour les 4 voies ?
Je ne suis pas certain d'avoir tout bien suivi...

[alka]

1 smsp300 pour les 4 voies ?
Je ne suis pas certain d'avoir tout bien suivi...

c'est bien pour ça que je l'ai écrit
tout est dans la compréhension du crest factor.
La musique c'est un CF de 9 à 15dB (ou plus sur des tres bons enregistrements). Cad que le niveau efficace du signal musical est au minimum 6dB inférieur à celui d'une sinusoide (le CF d'un sinus est de 3 dB. valeur_efficace_sinus = 0,71 * Vp soit -3dB)

Quand on veut 4 voies a 100Wrms/4ohm on pourrait se dire qu'il faut une alim 400Wrms dans 4ohm. Ce qui est correct si on veut écouter 4 sinusoides à 100W dans 4 ohms.
Si on écoute de la musique, la puissance moyenne requise sur chaque voie est au minimum 4 fois moins moindre que pour un sinus (6dB).
D'où le dimensionnement de l'alim 4 voies pour 400 / 4 = 100W efficace.

Et cela ne prend pas en compte que, en actif, deux des 4 voies sont woofer et deux sont tweeter. Les tweeter sont moins gourmands, ce qui laisse autant de marge de courant supplémentaire pour les woofers.


C'est revenir aux sources de ce qu'on appelait la "puissance musicale" il y a quelques décennies. Surtout qu'a cette époque on enregistrait la musique avec un CF de 15, cad 12dB de plus qu'une sinusoide. La différence était énorme.
Dommage que ça ait été dévoyé par les fabricants car l'info est pertinente.
Les fabricants d'ampli en tiennent tojours compte bien sur. Dans un ampli HC 7x100W il n'y a jamais une alim 700W et pourtant aucun souci pour atteindre les dB requis.

[thierryvalk]

Éternel problème.
Mais si tu regarde coté courant instantané nécessaire le calcul devient moins bon.
Soit tu joue sur la surcharge de l'alim. soit il risque de manquer un stuck.

Pour ma part ce sera sans-doute une Meanwell de 350W 36V pour 1 ampli dont j’aurai retiré le ventilateur vu que la puissance moyenne n'est pas très élevée.

[androuski]

Ok,
mais je crois qu'il y a qq chose qui m'échappe dans l'explication ; quel que soit le crest factor, le niveau crête c'est celui qu'on choisit in fine, non ? Par exemple : je veux un système capable de passer un niveau max/crête me permettant d'obtenir 105db au point d'écoute. Evidemment ce sera sur des pic, et non de façon continue, mais sur les pic en question il faut bien que l'alim crache le courant nécessaire, même ponctuellement. J'ai un TPA3152D2 tiptop made in belgium configué en PBTL, surlequel je branche en // deux HPs de 4ohms de 90db de sensibilité chacun. Si je pars de la base légale 2,83v pour exprimer la sensibilité, j'ai 96db/4w/1m ; admettons que j'enlève 6db au point d'écoute : j'ai 105db@128w.

L'ampli étant mono, je dimensionne pour avoir ces 105db quoiqu'il arrive, donc une alim de 150w pour 1 voie, là où tu te contentes de 100w pour 4 voies. Prendre pour référence un ampli HC 7x100w c'est prendre un système commercial qui fait des compromis, et l'avantage du DIY c'est justement de faire moins de compromis pour un prix qui reste raisonnable (je te laisse calculer le prix dans le commerce d'un ampli comme mon LME avec ses 1000VA - bon, 1000VA j'ai franchement abusé, mais c'est juste qu'il y a avait une super occase de transfo sur HFCR à ce moment là et que je voulais du double mono....)

Je ne comprends pas pourquoi tu dimensionnes à partir du niveau moyen, puisqu'il a justement vocation à être dépassé.

[alka]

Mais si tu regarde coté courant instantané nécessaire le calcul devient moins bon.
Soit tu joue sur la surcharge de l'alim. soit il risque de manquer un stuck.

exact. toute la difficulté est là : la musique c'est des transitoires avec de très fortes variations.
crest factor de 12 dB ça signifie que le niveau efficace est 4 fois plus faible que le peak. ( 9 db c'est 3x).

Et on a rien trouvé de mieux (et on sait pas faire autrement) que de mesurer avec un signal sinus de même Vp dont le rapport entre niveau rms et peak est de 1,4.



il faut regarder coté energie : c'est bien ça que doit fournir l'alim, une puissance dans le temps.
L'energie a fournir est en rapport avec la surface dans les courbes. On voit de suite que la surface dans la courbe bleue elle est beaucoup plus importante que dans la rouge. (pour ceux qui suivent, l'energie est directement en rapport avec la valeur Vrms)

On peut toujours adopter "qui peut le plus peut le moins" et tout dimensionner en bleu. C'est délicieusement déraisonnable.

Si on veut faire du right sizing, c'est plus subtil. C'est quasi impossible a quantifier exactement. Les capacités interviennent, la vitesse de la smps aussi. Pour moi il s'agit de prendre un majorant raisonnable. Ce n'est pas du tout un compromis.

Concrètement, on peut difficilement savoir car tous les outils de mesure fonctionnent sur sinus et immanquablement, une l'alim bien dimensionnée pour de la musique (meme du heavy metal mixé a -6dB) ne peut pas suivre sur un sinus. On peut éventuellement le savoir si la smps se met a couper sur over-current car elle fait cette mesure d'energie en temps réel.
Des tests en burst pourraient etre intéresants si on savait mesurer une disto sur un burst.


ps: les meanwell S350 pwoark! C'est vieux, gros, lourd, laid, pas CE (quand on en ouvre une on comprend pourquoi, c'est soudé a la main par des enfants chinois mal nourris). Pas besoin de virer le ventilo il ne se met jamais en route en audio! Chez meanwell serie NE au minimum pour etre décent.

[thierryvalk]

Pas d'accord avec ton dessin.

Le peak en rouge est d'une fréquence bien supérieure au sinus en bleu.

Pas vraiment d'accord avec ton point de vue sur Meanwell.
Certe, il y a de tout avec du pas très bon, mais en Europe que du CE.
Attention aussi aux copies Meanwell !

[alka]

Je ne comprends pas pourquoi tu dimensionnes à partir du niveau moyen, puisqu'il a justement vocation à être dépassé.

faire un dimensionnement sur sinus c'est aussi accepter des dépassement de 1,4x plus haut que la "moyenne"
En fait des pics qui dépassent, même de beaucoup, c'est pas un souci s'ils sont brefs. Enfin, on ne peut pas faire n'importe quoi non plus : si le pic exige 20Ap ça ne passera pas.



ps; c'est pas tout a fait un "niveau moyen" mais un "niveau efficace". Le niveau moyen d'une sinusoide ou signal musical c'est 0. question de vocabulaire.

[alka]

Pas d'accord avec ton dessin.

Le peak en rouge est d'une fréquence bien supérieure au sinus en bleu.

so what ? la fréq ne compte pas. j'aurai pu dessiner un bleu a bien plus haute freq, la valeur rms aurait été la même.

Pas vraiment d'accord avec ton point de vue sur Meanwell.
Certe, il y a tout avec du pas très bon, mais en Europe que du CE.
Attention aussi aux copies Meanwell !

je parle des meanwell S350, celles qu'on trouve un peu partout en diy.

Ces alims sont prévues pour de l'industiel, du médical etc. qui ronronne a courant constant. Elles sont bien mais capas en sortie un peu faibles et le filtrage n'est pas forcément top. C'est normal, c'est pas dans leur cahier des charges.
Tant mieux, il y aura de plus grosses capas sur l'ampli

[alka]

si on remplit de peinture bleue la courbe bleue
et de peinture rouge la courbe rouge
il faut exactement la même quantité de peinture