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Tweak Alesis RA500 en classe AB

Message » 20 Nov 2008 12:34

j'ai pensé a un truc
a l'aide d'un simple transistor qui cour-circuite les resis base collecteur
a l'allumage le transi est en commutation le temp que le condo ce charge , et apres un laps de temps
il ouvre le transistor .... pendant ce temp le transistor de vbe chauffe
en plus on a une montée progressive ...
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catsiano
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Message par Google » 20 Nov 2008 12:34

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Message » 21 Nov 2008 0:26

Bonsoir,
En gardant le réglage VR2, d'hier soir vers 100mA ( 22mV), j'ai remis l'ampli en route à froid, et :
A froid la tension Vbe est de 3.8V, et le courant de repos monte assez rapidement ( 60-80 sec) jusqu'à 300mA, pendant ce temps le Vbe reste stable, après un petit moment comme les Transistors de puissance réchauffent le dissipateur, qui à son tour réchauffe le Transistor Vbe, et la tension du TrVbe descend doucement, en fonction de la température du dissipateur qui se stabilise à 30°C.
Au bout de 30/40 min ça se stabilise à 100mA et 3.55mV de Vbe, ( ya eu un petit creux à 80mA avant ), donc finalement, c'est pas trop mauvais, pour la prochaine étape, je pense augmenter un peu le condo de Vbe le passer de 1µF à 22µF, afin de limiter l'inertie lié au transfert thermique entre le dissipateur et le TrVbe, et il me reste à régler le problème ( non critique ), de la montée rapide au démarrage ...
Ton idée "catsiano" est intéressante, mais il semble, d'après mes mesures, que l'instabilité du courant de repos, n'est pas lié directement à la tension Vbe, et puis j'avoue :oops: ne pas être sur de comprendre la façon pratique de mettre en oeuvre ce montage sur le RA500.
Si je veux stabiliser rapidement le courant de repos, il faut que les paires 2SC5200/2SA1943 se stabilisent rapidement en température, donc il faut leur envoyer du courant, donc, à froid, il faut leur envoyer les 100mA souhaité ...
Mais ce que je ne suis pas sur de comprendre, c'est que à la mise sous tension, la tension Vbe qui est fixé par le réglage VR2, est stable, puisque le Transistor Vbe est "froid"...
Donc, ce que je crois comprendre, c'est que :
* à froid la tension Vbe détermine le courant de repos initial des 2SC5200/2SA1943,

* le courant 100mA, parcoure les 2SC5200/2SA1943, qui dissipent 6W, apparement c'est suffisant pour que les 2SC5200/2SA1943 montent rapidement en °C et chauffent ( ça doit être ça l'emballement thermique ? ) -> EDIT: c'est là que je dis une betise, il me semble, car la tension Vbe est plus élévé à froid 3.8V et stable dès le démarrage, donc les transi de puissance sont polarisés un peu plus haut que les 100mA ( Si Vbe augmente la polarisation monte ?), mais comme ils sont froids aussi ... en fait le courant de repos à froid est celui qui est atteind au bout des 60sec, soit 60Vx0.3A=20W ?? ce qui explique la chauffe rapide de ceux-ci, je vais refaire qq simulations.... :-?

* à partir d'un certain moment la chaleur dégagée par les 2SC5200/2SA1943, se propage vers le TrVbe, qui commence à chauffer, et baisse la tension Vbe,
* la tension Vbe qui baisse engendre la baisse de polarisation des 2SC5200/2SA1943, et ainsi de suite, jusqu'à ce que l'équilibre s'établisse entre °C/Vbe/courant ...
Bon, il faudrait donc, idéalement, que le Vbe, soit réduit au démarrage, et monte en fonction de la température, ou monte progressivement au seuil fixé à chaud, via un condensateur, ce qui correspond à la proposition de "catsiano", mais je vois pas comment mettre ça oeuvre de manière pratique ... :roll: et puis il est tard @+Thierry
Dernière édition par jimkirk le 22 Nov 2008 22:13, édité 1 fois.
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Message » 22 Nov 2008 22:09

Bon, je pense que je vais en rester là pour l'instant, par manque de temps :roll:, j'essayerais de passer un peu de temps en simulation, pour mieux comprendre comment mettre en oeuvre la solution de temporisation par condo, ...
En attendant, maintenant il faut que je remonte les remplaçants des transistors grillés, et se pose la question de l'appairage :roll:
Donc, comme il s'agit de bipolaires, est-ce que je peux utiliser le résultat de la mesure Hfe de mon multimètre pour faire l'appairage ?

@+ Thierry
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Message » 03 Déc 2008 9:31

Bonjour,
J'avais un peu de mal à me contenter d'un à peu près, et puis ça m'embêtait de refermer le RA500 sur une demi solution, ... alors j'ai creusé la proposition de "catsiano" pour arriver à une mise en oeuvre pour l'instant théorique sur le VbeMulti du RA500 comme celle ci_dessous.
Le rajout c'est : T9 et les composants autour, et sur mon soft de simu, je n'ai pas les transistors utilisés dans le RA500 ... :-?
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et ça donne une montée progressive sur 60 à 120 secondes du courant de repos .... IC1 et IC2 ( pas à la même température sur la simu )
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Il me reste à mettre en oeuvre cette solution d'un point de vue pratique, et normalement il n'y a rien à enlever ou couper sur le RA500, il faut juste rajouter ce petit montage ...
Ceci dit, il y a surement des choses qui m'ont échappées :oops: , car je ne comprends toujours pas comment font les classe AB "standard" pour ne pas avoir de pointe de chauffe à la mise sous tension "à froid" ... alors que les schémas sont quasi-identiques :evil:
@+ Thierry
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Message » 03 Déc 2008 12:06

un peu plus complex ta version
mais la tension median du pont R19 et R20 va logiquement varier lorsque le vbe va swinger
r20 a mon avis doit pas ce referencer a la masse mais plutop a + du collecteur transi vbe
le transistor T9 une fois le condo charger ce met en satturation donc son vbe va faire augmenter la tension collecteur emetteur de T1
donc effet inverse


ici tu reduit le courant sur les resistance base emetteur
sur mon schema c'est sur les resistance base collecteur plus simple a mettre en oeuvre
le transistor ce met out il ne conduit plus lorsque que le condo est chargé

(sur t'on schema donc avec la resi R20 a la masse le transi T9 est sur les alternances positives out et sur les negatives est satturé)

sur mon petit schema le transistor Q2 est satturé a l'alumage on a 0,6V de tension VBE
apres le condo ce charge le transistor entre en phase lineaire la tension monte suivant la valeur de R et C
une fois le condo chargé il met le transi out il n'aura plus d'influence sur le circuit...
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Message » 03 Déc 2008 15:19

catsiano a écrit:un peu plus complex ta version
mais la tension median du pont R19 et R20 va logiquement varier lorsque le vbe va swinger
r20 a mon avis doit pas ce referencer a la masse mais plutop a + du collecteur transi vbe
le transistor T9 une fois le condo charger ce met en satturation donc son vbe va faire augmenter la tension collecteur emetteur de T1
donc effet inverse


ici tu reduit le courant sur les resistance base emetteur
sur mon schema c'est sur les resistance base collecteur plus simple a mettre en oeuvre
le transistor ce met out il ne conduit plus lorsque que le condo est chargé

(sur t'on schema donc avec la resi R20 a la masse le transi T9 est sur les alternances positives out et sur les negatives est satturé)

sur mon petit schema le transistor Q2 est satturé a l'alumage on a 0,6V de tension VBE
apres le condo ce charge le transistor entre en phase lineaire la tension monte suivant la valeur de R et C
une fois le condo chargé il met le transi out il n'aura plus d'influence sur le circuit...


Oki, pour les remarques de variation, et bah là je comprends ton schéma ( j'ai fait des mélanges avec l'autre ... :oops: ), surtout j'arrive à simuler ta proposition, et effectivement c'est mieux plus bien ce que je voulais :mdr:, il me reste à l'intégrer dans mon "modèle de simu" du RA500, avè les charges et un Vbe aux alentour de 1,2V ... ça devrait le faire. @+ Thierry
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Message » 04 Déc 2008 10:33

Hello,
Voici comment je vois "l'intégration réelle" de la proposition de "catsiano" sur le RA500, le schéma utilisé pour la simulation n'est pas exactement celui du RA500, mais se comporte quasi comme celui-ci, au moins pour la partie "Vbe + puissance".
Schéma de simulation avec la correction :
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Et le comportement ...
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@+ Thierry
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Message » 04 Déc 2008 14:07

j'ai simulé avec le pont diviseur 1k 1k1
en faite ca marche a peu pres uniquement sous une certaine condition
en + il faut un condo non polarisé ou 2 en tete beche car on va retrouver un tension inverse dependant de la modulation
la distorsion est assez elevée car le transistor n'est pas vraiment open depent de l'amplitude de la modulation donc crée pas mal de distorsion


le probleme est que tu simule en tension continue avec source de tension fixe

en faite moi je remplace la source de tension par 2 signal carré genre 10hz 30V pour simuler le temps de monté de l'alim

je te joint des graph plus explicites
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on remarque que ta version avec le pont diviseur on est dependant de la tension sur le vbe
si les temp de montée ne sont pas identique dans les rail d'alim + et - ca ne vas pas marcher
graph du haut tension et courant identique puisque j'ai mis des resi de charge 10k et 10k ca marche a peu pres
graph du bas je d'equilibre avec 9k et 10k ca ne marche plus
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Message » 04 Déc 2008 14:55

Bon, je vais re-essayer avec ton schéma, mais, il faut que je trouve les bonnes valeurs pour avoir un temps de montée de l'ordre de 50/60sec, car sur le RA500, il n'y a pas l'équivalent des R10K que tu as sur les rails d'alims, et sur mon "modèle simu" de RA500, il me semble que j'avais qq problèmes pour obtenir les 60sec avec un condo <200uF ( un montée assez lente en faite), ok, je vais retenter une simu avec ça.

chti't question au passage, sur les amplis "normaux" en classe AB native, le problème doit se poser aussi pour la montée rapide au démarrage à froid, j'ai beau analyser les schémas que je peux trouver, je ne vois pas de système de compensation ??? moi pas comprendre !

Encore merci.
@+ Thierry
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Message » 04 Déc 2008 15:44

jimkirk a écrit:Bon, je vais re-essayer avec ton schéma, mais, il faut que je trouve les bonnes valeurs pour avoir un temps de montée de l'ordre de 50/60sec, car sur le RA500, il n'y a pas l'équivalent des R10K que tu as sur les rails d'alims, et sur mon "modèle simu" de RA500, il me semble que j'avais qq problèmes pour obtenir les 60sec avec un condo <200uF ( un montée assez lente en faite), ok, je vais retenter une simu avec ça.

chti't question au passage, sur les amplis "normaux" en classe AB native, le problème doit se poser aussi pour la montée rapide au démarrage à froid, j'ai beau analyser les schémas que je peux trouver, je ne vois pas de système de compensation ??? moi pas comprendre !

Encore merci.
@+ Thierry

:oops: bon, je viens de refaire une simu avec ton schéma, et avec R 1M et C à 470µF, ben, ok j'ai rien dis :mdr: , le Vbe max est atteint en 60 à 80 sec, c'est qu'est ce que je veux, j'avais dû me mélanger entre le "M" et le "m" sur le soft de simulation, bon alors ya pu qua :roll:
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@+ Thierry
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Message » 04 Déc 2008 16:00

avec 220k et 100u ca fait 25seconde environ
1mn une resi de 470k mais bon c'est des impedance un peu forte je trouve
donc le transistor preferable un du style bc550C fort gain en courant

le condo un 16V suffit
tu peut prendre un 470u sur 100k ,

oui le probleme reste le meme sur tout les amplis a mon avis + ou moin suivant le type de transi utilisés,
bon il existe des polarisation asservis mais assez complex a realiser mais tres performant niveau distortion
du a l'asservissement..

on peu aussi limiter la correction du vbe en utilisant une structure en diamand pour le pré driver ce qui fait que le transi vbe s'occupe uniquement
des transistor de sortie donc uniquement 1,2V sur ce transistor au lieu de 3,6V !!
le pré et le driveur ce compense automatiquement suffit de les coupler thermiquement
exemple je t'ai fait un schema du meme type que le RA500
avec un autre type de protection courant continu ...
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Message » 05 Déc 2008 0:37

Bon, un peu de pratique :mdr: , configuration testée :
- les 3 push-pull sont de nouveaux opérationnels.
- le transistor VbeMultiplier est un TIP31C litéralement collé sur un des 2SC5200.
- le transistor de "temporisation" de montée est aussi un TIP31C, R est à 500K, et C est à 470uF.
A la mise sous tension, il y un retard dans le temps de montée du courant de repos, mais après ça monte jusqu'à 60mV ( 300mA ), puis ça redescend, en fait ça fait comme avant en montant un peu moins haut, mais avec un retard :(
Demain, je vais essayer de mettre une R de 1,5M pour voir ...
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Message » 05 Déc 2008 12:41

bon 300ma c'est pas mechant , c'est juste que les transi de sortie on besoin de chauffer un peu pour que l'equilibre et le transfert thermique ce fasse

t'on courant de repos est choisi par rapport a une certain temperature des transistors de sorties
pour atteindre cette temperature le circuit a besoin d'une certaine puissance d'ou le probleme du courant de depart
avec la montée lente il est claire qu'elle va etre partagée dans le temps
on ne poura pas reellement eliminer le probleme mais simple effectivement attenuer
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Message » 05 Déc 2008 15:21

catsiano a écrit:bon 300ma c'est pas mechant , c'est juste que les transi de sortie on besoin de chauffer un peu pour que l'equilibre et le transfert thermique ce fasse

t'on courant de repos est choisi par rapport a une certain temperature des transistors de sorties
pour atteindre cette temperature le circuit a besoin d'une certaine puissance d'ou le probleme du courant de depart
avec la montée lente il est claire qu'elle va etre partagée dans le temps
on ne poura pas reellement eliminer le probleme mais simple effectivement attenuer

Vi, en rallongeant un peu la contante de temps, ça devrait allez, c'est vrai que c'est un équilibre entre le temps de montée et la "pointe" de courant lié à l'inertie thermique, dans l'idéal il faudrait un PID pour contrôler la montée en température :mdr: ... plus sérieusement, quoique :o , je vais essayer une rallonge de la constante avec une R plus importante pour voir si cela suffit
Ce qu'il y a de bien avec cette modif, c'est que je me rends bien compte de la difficulté de vouloir contrôler un courant de repos d'une étage de puissance, situé 3 (pré)drivers plus loin ... et que toute l'astuce est dans l'assemblage des différents type de transistors entre les étages, c'est un très bon exercice ! @+ Thierry
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Message » 05 Déc 2008 18:00

oui effectivement , c'est la ou le coté pratique depasse la théorie
bon il peut y avoir differentes solutions qui peuvent etre mises en oeuvre par capture de la tension sur les resi de 0,22ohm , photo transistor etc

ou directement par control de la tension vbe des transistors driver et sortie
a titre d'info un proto de ce type que j'ai mis en pratique et qui donne de bon resultats
il corrige en meme temp les non linearitée vbe des transistors de sortie
on arrive a gagner quelque -20 a - 30db de disto , mais bon c'est du style usine a gaz c'est clair !!
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