Experiências na classe D

[hgamal]

Comprei uns módulos destes na aliexpress e resolvi fazer um amplificador de guitarra levinho e potente:

        www.aliexpress.com/item/DC-12V-24V-TPA3116-Digital-Power-Amplifier-Board-Mono-100W-for-Car-Motorcycle-free-shipping/32423507686.html



Montei com um pré do site (uma placa nova que estou usando agora) e uma fonte chaveada de 24V @ 150Watts. Precisei Reduzir os 24 V para 9 e usei um 7660S para criar a tensão negativa. O resultado é este:



Estou fazendo testes, mas até agora está bem divertido. É muito alto e extremamente leve.

Vou testar em alguns ensaios e colocar na menor gabinete que eu conseguir.

Meu objetivo é ter algo bem pequeno que possa servir de amplificador reserva de boa qualidade. Afinal, não pretendo deixar de usar os meus valvulados para tocar por ai!

[xformer]

Haroldo, se puder, um dia tire fotos ou capture algumas telas no osciloscópio, do sinal de saída. Tenho curiosidade em ver a atuação do filtro de saída desses amplificadores compactos.

[hgamal]

Farei com certeza!

Só fiz testes com o pré, mas injetei sinais senoidais de 10 a 20 KHz. A resposta grave, só começou a ficar decente lá pelos 60/80. A senoide e entra e sai bem. Vejo uns transientes aqui e ali, mas tem um detalhe, para olhar no osciloscópio, uso uma carga resistiva (imagina colocar uma senoide de 1000 Hz, em um falante e com o amplificador no talo? minha filha e vizinhos irão atentar contra minha vida). Fico na dúvida se o algoritmo interno destes amplificadores não é otimizado para cargas "malucas" como alto-falantes! Ou seja, só vamos "perceber" a real performance do bicho em um alto-falante de verdade. Para isso, tenho que alugar um estúdio para testar!

Farei testes apenas com o amplificador sem o pré!

Haroldo, se puder, um dia tire fotos ou capture algumas telas no osciloscópio, do sinal de saída. Tenho curiosidade em ver a atuação do filtro de saída desses amplificadores compactos.

[marcao_cfh]

Só uma dúvida. Por quê a tensão negativa? Se ele é originalmente um amplificador para carros e motos como diz o anúncio, deveria trabalhar com 12VDC positivos.

[Matec]

Só uma dúvida. Por quê a tensão negativa? Se ele é originalmente um amplificador para carros e motos como diz o anúncio, deveria trabalhar com 12VDC positivos.

O amplificador trabalha com fonte simples, mas o pré do site precisa de tensão +B e -B.

Abs

[kem]

Mesmo porque o 7660S só da conta de poucos mA.
Não teria como suportar um power.

O "ruim" dessa placa é que pra 100W tem que ligar falante(s) de 2 ohms.

[hgamal]

Amigos,

fiz os primeiros testes hoje! Começamos com a sequência  "Ace of Spade", "Rock you like a Hurricane", "Restless and Wild", "Fade to Black", "Symphony of Destruction", "The Hellion + Electric Eye" e "Holy Diver". O bico passou com louvor! Tá bom?!?

Caraca é um arrasa quarteirão! Alto mesmo, som bem encorpado, pressão forte no bordões.

Quanto aos 2 ohms, tem alguma coisa errada nessa especificação! Com carga resistiva, sem distorção, cheguei a próximos 64 -  68 Watts, com carga de 4 ohms! Tenho um pequeno osciloscópio que mede potência em tempo real, fiz testes hoje e vi coisas próximas a 72 Watts em uma 4x12 de 8 ohms. No datasheet, a configuração bridge em 4 ohms e alimentação de 24 Volts, dá 100 Watts. Não levo fé nestes tais 2 ohms!

O bicho não esquenta de jeito nenhum. No final do ensaio, coloquei o dedo no dissipador, cheio de medo! Mas estava morno feito beijo de mãe!

Botando, por pura sacanagem, as coisas no máximo possível, a distorção do amplificador é medonha! Mantendo ele na região linear, funciona muito legal!

Com certeza, farei ajustes, afinal, essa empolgação de primeira noite de sexo dura pouco no mundo handmade!

Mas é muito interessante o conceito. Uma fonte industrial fácil e barata, um módulo mais barato ainda e um dissipador minúsculo., resultam em algo muito usável! Montar algo parecido com um LM3886 da vida seria muito mais trabalhoso e pesado, e mesmo assim precisa  manter na região linear (transistor não tem jeito é melhor manter)!

Pretendo montar um amplificador analógico mais tarde e comparar. Tenho certeza que o classe D perde, mas acredito que seja por pouco!

Dica da Fonte:

      http://www.opoeneletronica.com.br/home/produto/codigo:28470,familia_id:294/fonte-industrial-12v-12-5amp-110-220-slim-150w-s-150-12

Provavelmente a de 120 Watts funciona e é bem mais barata!

[Ledod]

 Se não me engano, esses CI's mais modernos de amplificadores classe D utilizam espectro espalhado em frequências bastante altas (até alguns MHz), diminuindo em muito a filtragem da saída e melhorando a relação sinal ruído.

 Muito interessante seu experimento Haroldo! O negócio ficou muito compacto!

 Para amplificadores de baixo, vejo uma tendência inicial na utilização de fontes chaveadas com amplificadores classe D. Em guitarra eu nunca vi (será que os guitarristas são mais preciosistas com o equipamento que os baixistas?).

 Um abraço,

 Eduardo

[rodlburigo]

Ledod,

    Os amores dos baixistas pela classe D é a questão da potência e do peso dos equipamentos. Enquanto um equipamento de ensaio para guitarra pesa uns 4kg, um razoável de contrabaixo fica na casa dos 15kg!!!!
    Por causa disso, pequenas perdas de timbre são relevadas pela facilidade de deslocamento, hehe!!! Também estou fazendo experiências com um classe D e um pré valvulado, que inclusive já lancei aqui no Handmades. Ainda em fase de estudos e prototipagem. Mas acredito que vai ficar animal!!!! 
    Quando tiver resultados mais expressivos vou postar aqui também!

[kem]

Dica da Fonte:

      http://www.opoeneletronica.com.br/home/produto/codigo:28470,familia_id:294/fonte-industrial-12v-12-5amp-110-220-slim-150w-s-150-12

Provavelmente a de 120 Watts funciona e é bem mais barata!

Essa ai é de 12V. De 24V tem essas abaixo:
http://www.opoeneletronica.com.br/home/produto/codigo:27810,familia_id:291/fonte-industrial-24v-5amp-110-220-slim-120w
http://www.opoeneletronica.com.br/home/produto/codigo:26133,familia_id:291/fonte-industrial-24v-8-3amp-110-220-200w

Quanto a potencia, dei uma olhada no datasheet... eu só tinha visto informação dos vendedores (o que nem sempre é confiável).
No datasheet ta: The TPA31xxD2 series are stereo efficient, digital amplifier power stage for driving speakers up to 100W / 2 Ω in mono.
Nos graficos  no final do datasheet, em 4 ohms o maximo com 10% de THD é em torno de 86W (70W com 1% de THD). Mas com 2 ohms, a coisa, pelo menos no grafico, vai até uns 162W...
De qualquer forma, uns 70~80W com esse tamanho e com essa eficiencia (acima de 85% - por isso que quase não esquenta) ta MUITO bom!!!

[Antonio de Campos Junior]

Este é o "State of Art" para Amplificadores de Baixo Classe D:
http://www.genzbenz.com/?fa=detail&mid=2427&sid=610&cid=95
São 900W em 4 ohms, em menos de 2 Kg de equipamento, e o Pre é valvulado!  Tudo de bom, menos o preço....
Esse " é o bicho " !!!
 

[bossman]

Este é o "State of Art" para Amplificadores de Baixo Classe D:
http://www.genzbenz.com/?fa=detail&mid=2427&sid=610&cid=95
São 900W em 4 ohms, em menos de 2 Kg de equipamento, e o Pre é valvulado!  Tudo de bom, menos o preço....

Ignorante ! 

[Rikrdo]

Estou acompanhando esse tópico e acabei achando no Mercadolivre uma placa já montada em stereo com TDA7492 de 50+50W num preço interessante. Gostaria de saber dos mais entendidos como colocar esse CI pra trabalhar em bridge para dar os 100W em 8ohms.
http://www.st.com/web/en/resource/technical/document/datasheet/CD00205863.pdf
Desde já agradeço.
Abraços!

[xformer]

Gostaria de saber dos mais entendidos como colocar esse CI pra trabalhar em bridge para dar os 100W em 8ohms.

A saída de cada canal desse amplificador já é ligada em ponte (ele é dual BTL = bridge tied load),  mas ele não tem o modo Mono como no ci TPA3116 (onde nesse modo, cada canal tem suas saídas ligadas em paralelo, com mesma fase).
Uma tentativa seria ligar o mesmo sinal nos dois canais e ligar a saída positiva do canal L com a do R em paralelo, e a saída negativa do canal L com a negativa do canal R em paralelo. Isso reforça a corrente de saída (mas não a tensão), o que poderia alimentar um falante com menor impedância e assim obter uma potência maior.

[hgamal]

Bom, o tópico é sobre Classe D, mas 50 Watts é bastante potência, faz um belo barulho.

Desta experiência, aprendi que a leveza da coisa como um todo é espetacular. Duas coisas são muito chatas de resolver em amplificadores: transformadores e dissipadores.

Irritantemente, comprar transformadores hoje em dia está se mostrando uma aventura, há picaretas em toda parte. Há piadas por ai sobre transformadores com "amperagens reais" (depois o Eduardo explana melhor).

Usar um amplificador convencional com uma fonte chaveada, me parece o meio termo dos dois mundos. Existem fontes chaveadas simétricas no mercado, mas são mais difíceis de achar!