Hallo, ich weiss nicht ob ich im richtigen Forum gelandet bin. Es geht um das Layout eines Class D Verstärkers den ich bauen möchte. Die Schaltung ist soweit getestet und funktioniert auf dem Steckbrett bereits gut, mein einziges Problem sind starke Rückkopplungen bzw 100kHz Müll auf dem Audiokanal bei hohen Leistungen. Dies mag zum einen daran liegen, dass ich noch keinen richtigen Filter aufgebaut habe (mangels Spulen) und daran das es natürlich auf dem Steckbrett sehr viel Kapazität zwischen den Steckreihen gibt die sich negativ auswirkt. Meine Frage ist nun ob mein Platinenlayout in Sachen 100kHz Schaltfrequenz was taugt, oder ob ich Fehler gemacht habe. Grüße, Fabian Edit: Hab mal das richtige Board mit GND-Plane eingefügt.
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Was willst du damit Steuern, Elektromotoren ? Die Schaltung ist für Audio vollkommen ungeeignet. Nicht erst wegen 1uF am Ausgang, nicht nur weil die MOSFETs falsch eingezeichnet sind, deren Gate-Spannung nur äusserst instabil kapazititv gekoppelt wird, die NE555 viel zu wenig Treiberleistung liefern, keine Totzeit eingebaut ist, die NE5532 absolut zu langsam sind als Komparator, jegliche Schutzschaltung fehlt, bei Übersteuerung die Bude abbrennt (keine Gte-Ansteuerung mehr mit langsam abfallender Gate-Spannung und halb-leitendem Zustand der MOSFETs), man R2, R3, R6, R7, R8, R14, R15, R16,. R17, R18, R29, R20 ersatzlos weglassen kann wenn man nur einen Eingangskoppelkondenstaor (vor R9) verwenden würde. Mach dir über die Platine keine Gedanken. Schau lieber noch mal nach, wie man so was richtig baut. Immer dran denken: Man kann Audioschaltungen erst dann erfolgreich entwickeln, wenn man die Messmittel hat, die Audioqualität nachzumessen (also z.B. eine gute 24bit/192ksps Soundkarte mit einer Software wie http://www.audiotester.de/ http://audio.rightmark.org/index_new.shtml )
Zu dem Ausgangsfilter kann ich nur sagen, dass ich ihn aus dieser ( http://www.ti.com/lit/an/sloa119a/sloa119a.pdf ) Veröffentlichung entnommen habe und daher davon ausgehe, dass dieser mit einer Cutoff Frequenz von ca 30kHz doch für Audio geeignet sein sollte. Eine Deadtime sollte bei meiner Brücke eigentlich nicht notwendig sein, da die beiden FET's auf jeder seite ja immer die gleiche Ansteuerung bekommen, durch die DC-Entkopplung... wo allerdings im Schaltplan was falsch eingezeichnet ist R11 bzw R13 sollten zu den Sources der IRF9530 führen, nicht zu -24V. Im Prototyp aufm Brett sind die gemessenen Gatespannungen übrigens völlig akzeptabel, und auch bei getesteten 50W Ausgangsleistung bleiben alle FETs bei ca 60-70°C ohne Kühlkörper. Das NE5532 als Komparatoren eigentlich ungeeignet sind ist mir auch bewusst, doch hier sollten die 555er abhilfe schaffen, was ich auch gemessen habe. Eine andauernde Übersteuerung ohne Gate Ansteurung ist ebenfalls unwahrscheinlich da C15/R8 C2/R20 jeweils einen Hochpass bilden. Bevor ich jetzt damit weitermache, nein ich möchte nicht sagen, dass das Ding perfekt ist. Ich weiß selber, dass ich nicht genau Bescheid weiß, und mir etwas zusammengefriemelt habe. Da das ganze allerdings getestet funktioniert und es eigentlich um eine ganz andere Fragestellung geht muss ich mich über die Antwort gerade aufregen. Natürlich wird das Ding niemals in was anderes als einen Kellerlautsprecher zum nebenbei Musik hören wandern, und ich werde damit auch sicherlich keinen Preis gewinnen, allerdings habe ich auch keine Lust für ein Hobbyprojekt jede Menge wissenschafliches Material zu durchsuchen und den perfekten Verstärker zu bauen, sondern ich möchte einen Ausgleich zu meinem Alltag, deswegen fände ich es schön, wenn ich einfach erfahren könnte, ob mein Platinenlayout 100kHz tauglich ist oder nicht. PS: Einen Error-Amp hat das ganze Ding ebenfalls nicht, was da also rauskommt dürfte in jedem Fall noch ziemlich viel THD und Müll haben, und das Ding strahlt auch (ebenfalls gemessen) ziemlich viel Müll zurück in den Laptop, aber es funktioniert zumindest.
Schau dir doch wenigstens so eine Schaltung mal an http://wwwlea.uni-paderborn.de/fileadmin/Elektrotechnik/AG-LEA/lehre/projektseminar/2000/High_Power_Digital_Audio_Amplifier_mit_Hip4080A_Eval2.pdf Das ist ein früher Class D Audioverstärker, dessen Daten sind nicht gut, aber er verwendet wenigstens brauchbare Bauteile und ist letztlich einfacher als deiner. Und hat NATÜRLICH Error-Amp und Überstromschutz. Ich glaube, in der kompletten Doku ist auch das Layout. Dein Layout ist sicherlich nicht gut, aber was will man da bei der nicht guten Bauteileauswahl sagen ? Ergänzt sich gut ? Wenn es im Steckbrett nicht kaputt geht wegen Leitungsinduktivitäen und Masseversatz, dann geht es wohl auch auf der PLatine. In der Praxis muss man aber mehr darauf achten, daß Referenzpunkte (Masse) nicht beeinflusst werden, nicht mal durch Einstreuungen, Bauteile abgeblockt werden, und hohe Ströme fliessen können.
Hier ein Link zu einer Facharbeit über Klasse-D Verstärker. http://www.finger.de-web.cc/info/klassed_facharbeit.pdf Der Typ ging auf die gleiche Schule wie ich, und mein Lehrer hat mir einmal gesagt, dass der Klasse-D gut funktioniert hat.
OK ich hab mich ja schon überzeugen lassen. Ich arbeite gerade an ner gescheiten Brücke, der NE5532/555 teil bleibt erstmal, da zumindest der zuverlässig läuft. Grüße, Fabian
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