GM70R - Blog di tiziao

GM70R e GM70U Trasformatori di uscita

14/06/2022 tiziao GM70R, GM70U

Introduzione

Grazie all’ amico Montreal parte un progetto valvolare un poco follle denominato GM70R.

Nessuno ricorda come e perchè nasce anche l’ idea ancora più folle, un GM70 dal prezzo abbordabile GM70U.

Oggi vediamo di confrontare sul piano teorico i due trasformatori di uscita.

I trasformatori di uscita

Trasformatore NORSE

In questo articolo ricaviamo le caratteristiche di massima.

In questo progetto non abbiamo particolari vincoli di costo, quindi possiamo osare con le richieste.

Decidiamo di rivolgerci a Norse azienda di chiara fama nei trasformatori valvolari.

Costruttore che conosciamo personalmente e i cui prodotti sono stati usati in altre realizzazioni.

Per comodità mettiamo i conti per ricavare il modello LTspice

Lp = 60 H
Lsp = 10 mH
Zp = 9500 Ohm
Zs = 6.3
n = √ Zp / Zs = √ 9500 / 6,3 = 39
Ls = Lp × ( 1 / n ) ² = 60 x ( 1 / 39 ) ² = 0.039 H
Il fattore di accoppiamento:
K= √ ( 1 -1 / ( L p / L sp )) = √ (1 -1 / ( 60 / 0,039 )) = 0.99967

Tasformatore TU024

Nel settore dei trasformatori economici per GM70 abbiamo analizzato diverse proposte dei costruttori.

Quanto proposto non ci convinceva, quindi abbiamo scelto la strada di progettarci un trasfo GM70 economico.

Dopo una quantità astronomica di simulazioni e conti il progetto prende vita con il nome di TU024.

Il progetto resta a lungo sulla carta fino a quando un avvolgitore si vuole cimentare…. come vediamo sopra.

Ricaviamo ora il modello LTspice:

Lp = 47 H
Lsp = 7,7 mH
Zp = 9000 Ohm
Zs = 6.3
n = √ Zp / Zs = √ 9000 / 6,3 = 38
Ls = Lp × ( 1 / n ) ² = 47 x ( 1 / 38 ) ² = 0.032 H
Il fattore di accoppiamento:
K= √ (1-1 / ( L p / L sp )) = √ (1-1 / ( 47 / 0,032 )) = 0.99966

Conclusioni

I due trasformatori in fase di simulazione risultano similari (eccetto il rendimento) ora non resta che costruire i due amplificatori.

Il TU024 presenta un impedenza di 9 K quindi il punto di lavoro della GM70 verrà leggermente ritoccato.

Aggiornamenti

In questo articolo parliamo del dimensionamento del TU024 e finalmente viene prodotto e misurato.

Le misure sul primo prototipo del TU024 fatte dal costruttore.

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Saluti Tiziao

Indice articoli

Simulare la THD con LTspice

27/05/2022 tiziao GM70R

Introduzione alla simulazione della THD

LTS permette di valutare la distorsione, in questo caso THD del circuito esaminato; dopo vedremo passi necessari.

I puristi contestano il fatto che lo spice non ti dice come suona l’ amplificatore, ti da una buona idea di come funziona elettricamente e ti permette di vedere l’ andamento della distorsione.

Il designer in base alla propria esperienza sceglie una o più configurazioni e le testa e adatta alle proprie esigenze.

Il designer segue il suo intuito e a volte partorisce soluzioni bislacche, la simulazione aiuta per un primo test della circuitazione.

La simulazione inoltre permette di studiare applicazioni complesse come la cancellazione armonica.

Simulazione della THD

La distorsione negli amplificatori a valvole la si può valutare per via grafica con metodi assai laboriosi e geniali (stiamo parlando degli anni 30).

I simulatori spice permettono di visualizzare l’ andamento e la percentuale di THD con pochi secondi di simulazione, il risultato dipende dalla bontà del modello impiegato.

Vediamo ora come determinare la THD con LTS, come esempio usando il circuito SRPP di 6H8C che vediamo sotto.

Per ragioni di semplicità ci limiteremo all’ analisi del circuito alla frequenza di 1 kHz, risulta piuttosto semplice poi farla anche per altre frequenze.

Prima di procedere con l’ analisi della distorsione di uscita conviene verificare che la tensione Vout di uscita non abbia clipping.
Per avere una forma di uscita indistorta come in fig sotto (all’ osservazione visiva) si diminuisce l’ampiezza del segnale del generatore V2⁽¹⁾.

Le giuste impostazioni per fare la misura della THD si vedono in alto a sinistra nello schema di ora vediamole in dettaglio:

.tran 16m imposta un analisi al transiente della durata di 16 ms (8 cicli del segnale da 1 kHz).

.option plotwinsize=0 mette OFF la compressione dei dati, migliorando la precisione dell’ analisi.

.maxstep=0.48831106u questo parametro è il timestep ottimale per il segnale di 1 kHz.

.four 1kHz 10 4 v(vout) questa direttiva include l’ analisi di Fourier nel file error log e dice che l’ analisi viene fatta negli ultimi 8 periodi del segnale di ingresso alla fine della simulazione.

L’ ampiezza delle dieci armoniche viene rappresentata in dBV rapportati alla fondamentale da 1 kHz.

Con il puntatore del mouse sul grafico della forma d’ onda cliccate sul tasto sinistro e selezionate View → FFT dal menu a discesa.

Vi apparirà una finestra di selezione dove la tensione di uscita V(Vout) è selezionata, selezionate Specify a time range.
Mettete Start Time a 4 ms per dare il tempo al circuito di stabilizzarsi; alla fine la finestra si presenterà come in figura sotto

Diamo l’ OK e verrà “plottato” l’ andamento della distorsione visibile sotto in figura sotto.

Torniamo ora sullo schema e cliccando con il tasto sinistro selezioniamo
View-> SPICE error log.

La lista delle prime 10 armoniche e la loro ampiezza verrà visualizzata anche la THD totale di figura sotto:

Si ricorda che LTS usa il punto come separatore decimale.

Conclusioni

Abbiamo mostrato in modo semplice come si simula la THD con LTS.

In una prossima puntata spiegheremo dettagliatamente il perché dei settaggi.

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Saluti Tiziao

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Note

(1) Se sapete l’ ampiezza massima che vi serve come ad esempio in un driver per valvola finale. La distorsione la rapportate a quella ampiezza.

Schema elettrico alimentatore GM70R

15/01/2022 tiziao GM70R

Introduzione

Quella che vediamo di fianco all’ imponente trasformatore di uscita è l’ induttanza di ingresso HT.

Dopo avere delineato la sezione di ingresso dell’ alimentatore HT ora ci servono:

schema a blocchi alimentatore generale
schema elettrico sezione HT

Schema a blocchi

Nella figura sopra vediamo una prima bozza dello schema a blocchi dell’ alimentatore.

Al momento ignoriamo l’ alimentazione dello stadio driver⁽¹⁾.

La rete luce passa attraverso un filtro EMC e di protezione dalle sovratensioni⁽²⁾

Il primo stadio collegato all’ avvolgimento da 1060 V e il circuito di raddrizzamento e filtraggio anodica.

Il secondo stadio è uno stabilizzatore ibrido da 970 V 0,1 A⁽³⁾.

Questo stadio verra testato e si deciderà con Montreal se usarlo o implementare altre soluzioni di filtraggio.

Il blocco collegato all’ avvolgimento da 156 V è il negativo di griglia della GM70.

Circuito di raddrizzamento e filtraggio anodica

Nella figura sopra vediamo una prima versione del raddrizzatore che proveremo a banco.

I D1– D8 collegati a ponte raddrizzano la tensione proveniente dal secondario ad alta tensione.

Si tratta di diodi a tecnologia SIC da 1200 V con le relative resistenze di equalizzazione della tensione.

La tensione raddrizzata viene inviata a V1 diodo damper 6D22 che viene usato come elemento di ritardo sulla tensione anodica.

Quando a V1 viene appplicata la tensione di filamento inizia a condurre entrando a regime in 30-50 sec, la tensione sul suo anodo sale con una rampa.

La batteria di condensatori C1–C2–C5–C6–C9–C10 serve ad abbassare la tensione anodica e il valore andrà ottimizzato a banco.

L1 da 11 H è l’ induttanza dell’ ingresso induttivo che abbiamo dimensionato in precedenza. Con i condensatori C3–C7–C11 filtra la tensione proveniente dal ponte di diodi.

L’ induttanza L2 e i condensatori C4–C8–C12 formato un ulteriore filtro LC per abbattere il ripple in uscita.

L’ induttanza L4 e C22–C23–C24 sono un ulteriore filtro per la componente RF.

Schema elettrico revisione A

Il valore del condensatore di filtro dell’ ultima sezione era sbagliato, in realtà deve essere 47 nF da 2000 V.

Realizzazione fisica

Come si vede in foto è iniziata la realizzazione del tavolaccio usando legno e una specie di masonite (proveniente dagli imballaggi delle lamine SMD).

Lavorando con tensioni alte 1400 V tutto deve essere fissato e non volante per fare le misure in tutta sicurezza.

In questa fase nel ponte raddrizzatore si usano 1N4007 per difficoltà a reperire diodi SIC da 2000 V

Il lavoro prosegue…

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Saluti Tiziao

GM70 Progetti Indice

Note

(1) Il blocco driver verrà definito durante il test finale e quindi non sono note le tensioni necessarie.

(2) Questo blocco lo realizzeremo quando l’ amplificatore sarà pronto per essere messo nel suo contenitore, la soluzione sarà custom.

(3) I valori sono ancora teorici in fase di test potranno subire variazioni e adattamenti.

Alimentazione anodica GM70R

14/01/2022 tiziao GM70R

Introduzione

Iniziamo gli schemi dell’ alimentatore GM70R.

Vedremo i dimensionamenti e le simulazioni.

Il trasformatore alta tensione

Sopra vediamo il trasformatore di alta tensione originale con tutte le misure.

Per la simulazione servono le tensioni a vuoto e le resistenze dei singoli avvolgimenti.

L’ avvolgimento HT eroga 1080 Vac che equivalgono a circa 1500 Vdc dopo il raddrizzamento.

Questa tensione è troppo alta rispetto a quanto ci serve.

Come fare per abbassare la tensione senza rifare il trasformatore?

La soluzione potrebbe essere usare ingresso induttivo con un condensatore poliestere subito dopo il raddrizzamento.

Sono un poco restio ad usare un ingresso induttivo in quanto le induttanze per questa configurazione in passato sono finite nel bidone del ferro (causa incompetenza dell’ avvolgitore).

Mi fido della competenza di Mapelli e procediamo ricavando le caratteristiche dell’ induttanza.

Quali parametri servono:
– valore induttanza
– corrente che attraversa l’ induttanza
– tensione ac ai suoi capi
– frequenza di funzionamento

In questo tipo di circuito esiste un induttanza critica sotto cui non scendere il valore è dato dalla:

Henry = RL / 900
dove RL è la resistenza di carico equivalente data da tensione di uscita dell’ alimentatore e dalla corrente assorbita
980 / 0.1 = 9800 ohm

La corrente è stata arrotondata a 100 mA per comprendere anche la corrente ac.

Da cui abbiamo:
H = 9800 / 900 = 10,88 → 11H

La tensione rms ai capi dell’ induttanza la ricaviamo con una veloce simulazione del circuito VL = 295 Vrms → 300V

Frequenza di funzionamento 100 Hz della tensione raddrizzata.

Sopra vediamo il circuito usato per simulare il raddrizzatore con ingresso induttivo.

L’ induttanza

Le caratteristiche dell’ induttanza sono:

induttanza 11 H
corrente 100 mA
tensione applicata ai capi 300 Vrms
incapsulare e resinare

Conclusioni

Abbiamo visto come rimediare alla tensione anodica troppo alta e ricavato i dati dell’ induttanza.

Le simulazioni dettagliate e i conti del dimensionamento le lasciamo ad un futuro articolo o nel nascente libro STT.

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GM70 Progetti Indice

GM70R il punto di lavoro

12/01/2022 tiziao GM70R

Introduzione

Montreal vorrebbe usare l’ amplificatore per un sistema diffusore grande e complesso.

Il tutto pilotato in modo muscolare impiego poco adatto per un SE.

Un PP di KT120 risulterebbe più adatto, cosa possiamo fare con una GM70?

avere una buona erogazione di potenza scegliendo bene il punto di lavoro

realizzare un alimentatore abbastanza muscolare senza esagerare con il rischio di una gamma alta aspra

usare feedback 8/12 db per controllare meglio il carico

in fase di sviluppo prevedere anche il pilotaggio con un buffer

Vediamo di ricavare un punto di lavoro per il tubo GM70 che permetta di salvare almeno la parte alimentazione originale.

Datasheet Tubo

GM70 datasheet in inglese.

Simulazione

Dalle misure in origine la GM70 lavora:
corrente anodica 68 mA
tensione di alimentazione 1100 V
impedenza carico 12 K

Sopra possiamo vedere la simulazione del punto di riposo.

La valvola è in grado di dissipare 125 W con di una durata mille ore, un buon compromesso e lavorare a 80 W.

La simulazione è fatta usando curve captor il cui uso lo potete vedere nel video.

Con questo punto di lavoro otteniamo circa 25 W di uscita con un fattore di smorzamento di 7.

Il trasformatore risultante sarebbe:

30 W input
12 K impedenza primaria
Induttanza minima 60 H (per avere 30 Hz in basso)
frequenza ti taglio in alto almeno 20 KHz (la prima risonanza deve essere almeno a 40 KHz)
6,3 Ohm impedenza di uscita

Osservando le richieste il trasformatore risulta piuttosto impegnativo.

Nel caso si usassero nuclei EI si cade su un nucleo EI135*60.

Il nuovo punto di lavoro

Conveniamo con il cliente di lavorare attorno ai 1000 V e realizzare un amplificatore un poco più raffinato (e meno potente).

Dopo un poco di ragionamenti sulle curve anodiche della GM70 si decide il seguente punto di lavoro:

980 V
70 mA
Vgk -100 V
9500 Ohm di carico
Av = 627 / 100 = 6,3

Abbiamo circa 21 W con 4 % di distorsione con 100 V in ingresso.

DF di circa 4.

Ora dobbiamo definire le caratteristiche del trasformatore di uscita in modo preciso.

Il trasformatore di uscita

Con Montreal abbiamo convenuto di commissionare il trasformatore di uscita alla NORSE di Mapelli.

Ora cerchiamo un prodotto commerciale di alto livello.

Una breve ricerca sul sito Sowter ed ecco quello che cercavamo SA11 :

l’ impedenza di ingresso è di 10K molto vicina a 9.5K
da notare che danno la risposta di frequenza con carico 16 Ohm (con la migliore distribuzione della corrente nella loro configurazione dei secondari)

Dal sito ricaviamo I parametri fondamentali:
Lp = 60 H
Lsp = 10 mH
Zp = 9500 Ohm
Zs = 6.3
n = √ Zp / Zs = √ 9500 / 6,3 = 39
Ls = Lp × (1/n ) ² = 60 x (1/39) ² = 0.039 H

Il fattore di accoppiamento:
K= √ (1-1 / ( Lp / Lsp )) = √ (1-1 / ( 60 / 10 )) = 0.913

Due conti veloci e abbiamo i parametri per costruire un semplice modello spice del trasfo ad induttanze accoppiate.

Verranno fatte alcune simulazione che confermano quanto ipotizzato (ce ne occuperemo in una successiva puntata).

Trasformatore finale

Alla fine questi sono I dati di ordine del trasformatore di uscita:

70H di induttanza primaria
potenza applicata 25W (possibilmente avere piena potenza a 25 Hz)
impedenza primaria 9500 Ohm
impedenza secondaria 6,3 Ohm
40000 Hz a -3 dB in alto

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Saluti Tiziao

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Condensatori Elettrolitici e resistenze di bleeder

22/12/2021 tiziao GM70R

Elettrolitici HT con resistenze di bleeder

Nella tecnica valvolare spesso vediamo I condensatori elettrolitici in serie.
Perchè si fa questo e quali accorgimenti circuitali vanno usati?

Condensatori elettrolitici in serie in DC e perdite

Se la tensione di lavoro è troppo alta rispetto a quella dei condensatori disponibili, li possiamo mettere in serie.

Condensatori da 400-450 V sono piuttosto comuni e diffusi, con tensioni superiori risultano difficili da reperire.

Possiamo mettere in serie n condensatori ricordando che la capacità risultante sarà:
C/n

Nella figura sopra possiamo vedere due condensatori in serie,
con le relative resistenze di perdita in DC in parallelo.
Le Rdc possono essere molto diverse fra loro, quindi la ripartizione della tensione non è ideale.

La leak varia grandemente in funzione della temperatura e l’ invecchiamento del condensatore.

Inserire le resistenze di bleed

La soluzione è semplice basta inserire delle resistenze in parallelo al singolo condensatore.

Un criterio solitamente usato è fare scorrere nella resistenza di bleed una corrente dieci volte quella di leak tipica del condensatore.

In condensatori per uso generale si usa l’ approssimazione:

I_l= 0,03 x C x V dove

I_l corrente in uA

C capacità del condensatore in oggetto

V tensione del condensatore in uso

In genere si utilizzano delle reistenze da 220 K a 470 K 2 W.

Nel caso serva scaricare i condensatori per ragioni di sicurezza queste resistenze vanno dimensionate per la costante di tempo richiesta.

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6080 Stabilizer 970 V 0,1 A

30/10/2021 tiziao GM70R

Introduzione

Durante lo sviluppo dell’ amplificatore GM70R nasce uno stabilizzatore ibrido:

Stabilizzatore con 6080

L’ alimentatore è in grado di erogare 980 V 100 mA, indispensabili per uno stadio mono di GM70.

Andiamo ora a svelare il tutto.

Schema elettrico

Lo spunto iniziale arriva da una application note di Linear Technology dove viene mostrato lo schema di figura:

Il prototipo è stato presentato in due video:

Schema di Partenza

Sopra vediamo lo schema di base da cui si è sviluppato il progetto.

Sotto possiamo vedere lo schema elettrico completo dello stabilizzatore.

Sopra possiamo vedere anche lo stampato di generose dimensioni visti gli isolamenti.

RT1, RT2 e RT3 ntc che servono a limitare la corrente dell’ inrush.
Sono in serie visto che si lavora con una tensione di ingresso superiore ai 1000 V.

RV1 ha una tensione di intervento di 1200 V protegge la scheda dai picchi di tensione presenti in ingresso.
I condensatori elettrolitici da 150 uF 400V C3, C4 e C9 filtrano la tensione di ingresso.

R6, R11 e R17 sono le resistenze di bleeder che servono ad equalizzare la tensione ai capi dei condensatori elettrolitici.
C2 serve a filtrare I residui di rumore e RF.
V1 triodo 6C19 è il cosiddetto elemento serie nella versione a bassa tensione dello stabilizzatore.
V2 doppio triodo 6080 viene usato nella versione ad alta tensione in alternativa a 6080.
R1, R2 e R3 sono le resistenze di griglia che vanno montate vicino al tubo e permettono di abbattere I potenziali disturbi che entrano nel tubo.

R5, R10, R15 e R19 costituiscono un minimo carico per la tensione all’ ingresso del regolatore di tensione LT1085.
U1 è il cuore del sistema si tratta di un regolatore a 3 pin variabile di produzione Linear Technology.
RP1 serve a regolare finemente la tensione di uscita.
R7 e RP1 costituiscono la resistenza “alta” del partitore di regolazione di tensione.
R12, R16, R20 e R22 sono la resistenza bassa del partitore di regolazione.

Il trimmer solitamente lo si mette nella resistenza bassa in questo caso abbiamo preferito il contrario per avere poca tensione ai suoi capi.
Le resistenze sottoposte ad alto potenziale sono state frazionate in serie per avere maggior sicurezza evitando componenti speciali.
R9, R15 e R21 non vengono usate sono state messe per futuri sviluppi.
C7 serve a migliorare la reiezione del ripple ed eventualmente giocare sul tempo di salita del regolatore.
D1 serve a proteggere il regolatore LT1085 da picchi pericolosi ai suoi capi.
C1, C6 e C10 servono a filtrare la tensione di uscita del regolatore.
R4, R13 e R18 sono le relative resistenze di bleeder
R8, C8 servono a linearizzare l’ impedenza nella parte alta dello spettro audio; vanno determinati in modo sperimentale
D3 protegge l’ alimentatore dai carichi induttivi.
C5 serve a stabilizzare il regolatore e a rendere bassa l’ impedenza di uscita per la RF

Sopra possiamo vedere la scheda in fase di montaggio… dopo passeremo al collaudo.

Assemblaggio Scheda

Nel caso si usi un tubo 6080 i filamenti vanno collegati con due corti spezzoni di filo.

Impedenza di uscita

L’ impedenza di uscita viene simulata in questo articolo ed molto lineare in funzione della frequenza.

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Realizziamo una sonda ad alta tensione

02/07/2021 tiziao GM70R, GM70U

Stiamo sviluppando ad un progetto di amplificatore GM70 e si lavora con tensioni di 1000 V.

Per lavorare in sicurezza serve una sonda ad alta tensione.

Introduzione

La sonda ad alta tensione esiste come PCB.

Si tratta di procurare i componenti e assemblare il tutto.

Realizzare una sonda ad alta tensione

La realizzazione e l’ uso della sonda viene mostrato nel seguente video e la documentazione e questa.

Della sonda ne abbiamo parlato anche nell’ infinito 3rd sul GM70R.

Ne realizzeremo una versione fissa 1 : 10 senza il commutatore di portata.

Basandoci sulla documentazione iniziamo l’ assemblaggio seguendo la distinta base.

Le resistenze vanno assemblate sulla scheda seguendo l’ elenco componenti, si noti R1 è una resistenza “zero ohm”.

Componenti pronti per la saldatura sonda HT

La scheda viene girata con i terminali verso l’ alto per procedere alla saldatura dei componenti.

Una volta saldati i componenti vanno rasati con un tronchesino affilato.

Buona pratica pulire la scheda, in questo caso viene spazzolata energicamente dal lato saldature.

Si usa uno spazzolino a setole rigide che possiamo vedere nella foto.

Quella assemblata sopra è la versione standard che potrete assemblare seguendo le istruzioni del datasheet.

Per le nostre esigenze vogliamo farne una versione fissa 1:10 quindi introduciamo alcune variazioni.

Schema elettrico e varianti

Sopra vediamo lo schema elettrico base che permette di realizzare la sonda con la commutazione delle portate tramite S1.

La resistenza R1 va messa del tipo 0 Ohm.

La resistenza R11 viene portata a 1M non viene montata per avere la portata /10.

Anche il commutatore S1 ed R12 non vengono usati.

Procediamo con gli aggiornamenti.

Cablaggi e modifiche PCB per versione x10 fissa

La sonda HT andrà inserita in una scatola di plastica per ovvie ragioni di sicurezza.

Simulazione con LTspice

Si lancia la simulazione e si porta il cursore sul nodo di interesse.

La simulazione può risultare utile per verificare le modifiche dei valori resistivi in fase di test.

File per la simulazione.

Misure sul prototipo

Con un setup simile a quello visto nel video di Pier.

Dalle misure otteniamo:

Vin 502,7 V
Vout 42,5 V

K = Vout / Vin = 42,5 / 502,7 = 0,085

Calcoliamo K:

K = 1 / 0,085 = 11,8

La tensione misurata andrà moltiplicata per questo fattore.

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Saluti Tiziao

Capacitor Bank ESR simulazione e misura,

01/07/2021 tiziao Capacitor Bank, GM70R

Abbiamo visto come simulare la ESR di un banco di condensatori. Come mettere in pratica il tutto?
Vediamo di farlo usando il nostro PCB Capacitor Bank.
Ci è stato chiesto di dettagliare anche lo svolgimento dei conti.

Simulazione

Velocemente realizziamo lo schema su LTspice usando elettrolitici da 1000 uF 50V ATGI8 codice 860010678024.

La scelta cade su Wurth in quanto sono disponibili le librerie LTspice.
Wurth fornisce elettrolitici che coprono tutte le esigenze circuitali con un ampia gamma⁽¹⁾.

Simulazione ESR Cap Bank 1000u 50V x 12 cond

Vediamo ora di determinare il valore della ESR usando il cursore.

Il valore risultante è di -52,72 dB e sapendo che:
52,72 = 20*LOG x
LOG x = -52,72 / 20 = -2,636
x = 10^-2,636 = 2,312 mOhm

Per la trattazione matematica sui logaritmi leggete questo documento.

Misuriamo il tutto con ponte RCL Fluke e otteniamo:

Per tenere I parassiti bassi abbiamo saldato due spezzoni di filo lato B della scheda:

Collegamenti lato B per avere il minimo di induttanza parassita

Procediamo alla misura della ESR risultante con il ponte RCL:

Il valore 14 mOhm risulta un ordine di grandezza superiore a quanto calcolato, accettabile in quanto nei conti non teniamo conto del PCB.

Maggiori informazioni sul PCB le trovate nel manuale del Cap Bank.

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Saluti Tiziao

Note:

(1) Si possono usare anche condensatori di altri costruttori che hanno gamme simili di elettrolitici

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Simulazione Capacitor Bank con LTspice

28/06/2021 tiziao Capacitor Bank, GM70R

Abbiamo realizzato un capacitor bank su circuito stampato che può essere usato per diversi scopi:

filtrare del rumore su una alimentazione
fornire energia a carichi con transienti veloci
altre appplicazioni che trovate nel datasheet

Un lettore lo usa in uscita dei suoi convertitori DC/DC montando diversi tipi di condensatore in parallelo.

Ci chiedeva se possibile estrarre i parametri e creare un unico condensatore equivalente.

Il condensatore equivalente viene usato per simulare la stabilità del convertitore.

Questo cosa ha a che fare con l’ audio?

In audio vengono sempre più impiegati alimentatori a commutazione in configurazioni assai stravaganti.

L’ uso di combinazioni di condensatori diversi in parallelo viene impiegato anche in alimentazioni tradizionali, quindi risulta importante la simulazione.

Simulazione condensatori in parallelo con LTspice

Nello schema sopra vediamo diversi condensatori in parallelo, ora occorre ricavare un singolo condensatore.

Procediamo plottando l’impedenza del circuito.

La curva di impedenza viene generata dividendo la tensione del generatore per la corrente del generatore V(n001)/I(V1).

Plot impedenza dei condensatori in parallelo

Misurando usando i cursori otteniamo:

frequenza di risonanza di 132 KHz
impedenza -56,44 dB (0,001507)

Volendo capire il contributo dei singoli condensatori basta “plottare” il contributo del singolo condensatore.

Capacitor Bank condensatori uguali

Volendo simulare un capacitor bank con 16 condensatori elettrolitici da 1000u 50V, prima ci serve il modello spice del condensatore.

Per comodità scegliamo un elettrolitico Wurth:

Velocemente disegnamo il circuito e lo simuliamo:

Capacitor Bank 16 x 1000u 50V plot impedenza

Sopra vediamo l’ andamento dell’ impedenza della batteria di condensatori.

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