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LW1DSE > TECH 15.10.17 17:40l 215 Lines 12536 Bytes #999 (0) @ WW BID : 635-LW1DSE Read: GUEST Subj: Fuentes Conmutadas #38 [CP437] Path: IW8PGT<IZ3LSV<IW0QNL<JH4XSY<JM1YTR<JE7YGF<VE3UIL<VA7RBP-2<NS2B<N9PMO< N0KFQ<LU4ECL<LU9DCE<LU1DBQ<LU7DQP Sent: 171015/1511Z @:LU7DQP.#LAN.BA.ARG.SOAM #:20886 [Lanus Oeste] FBB7.00i From: LW1DSE@LU7DQP.#LAN.BA.ARG.SOAM To : TECH@WW [¯¯¯ TST HOST 1.43c, UTC diff:5, Local time: Fri Sep 29 20:24:31 2017 ®®®] ÉÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍ» º FUENTES DE ALIMENTACION CONMUTADAS º º Por Osvaldo LW1DSE º ÈÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍ¼ Veamos ahora, someramente como se generan las se¤ales que permiten que nuestro amplificador clase D funcione. Dijimos que debe excitarse cada par del bridge diametralmente opuesto, con las mismas se¤ales de control, y a su vez, en oposici¢n de fase con respecto a la otra rama. Por si no quedara claro, vamos a redibujar el puente, para que se pueda apreciar con mayor facilidad el conexionado. +Ei oÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÂÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÂÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ¿ ³ ³ ³ + ³ ³ ÄÁÄ ³ÄÄÙ ÀÄÄ³ ÄÂÄ oÄÄÄÄ´<Ä¿ MF1 MF3 ÚÄ>ÃÄÄÄo ³ - PWM1 ³ÄÄ´ ÃÄÄ³ PWM2 ³ oÄÄÄÄÄÄÄ´ Ro ÃÄÄÄÄÄÄo ³ Ci ³ ÍÍÍÍÍ Lo/2 Lo/2 ÍÍÍÍÍ ³ ³ ÃÄÂÄÛÛÛÛÛÄÄÂÄÄÄÄÄÂÄ±±±±ÄÂÄÄÄÄÄÂÄÄÛÛÛÛÛÄÂÄ´ ÄÁÄ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ /// ³ÄÄÙ ÀÄ>A ³ ³ ³ ³ B<ÄÙ ÀÄÄ³ oÄÄÄÄ´<Ä¿ ÄÁÄ ³ ³³ ³ ÄÁÄ ÚÄ>ÃÄÄÄo PWM2 ³ÄÄ´ ÄÂÄ ÀÄÄ´ÃÄÄÙ ÄÂÄ ÃÄÄ³ PWM1 oÄÄÄÄÄÄÄ´ ³Co/10 ³³ ³Co/10 ÃÄÄÄÄÄÄo MF2 ³ ³ ³ ³MF4 ÄÁÄ ÄÁÄ Co ÄÁÄ ÄÁÄ /// /// /// /// Figura 1: El Full Bridge redibujado. Queda mas claro ahora que la conducci¢n de las se¤ales de audiofre- cuencias se dan en el circuito MF1, Lo, Ro, MF4 o por MF3, Lo, Ro, MF2 seg£n sea el hemiciclo considerado. Hecho esto, veamos ahora como convertimos a una se¤al de audio en un PWM capaz de excitar a los MOSFET. Ya hemos visto en alguna parte, las dificul- tades que entra¤a llegar con la excitaci¢n a los MOSFET's superiores de cada rama, MF1 y MF3, y como las solucionamos en su momento, por lo cual no vamos a redundar en el mismo tema. RI ÚÄÄ±±±±ÄÄÄÄÄÄoB ³ ³ ³³ CI D ÃÄÄÄÄ´ÃÄÄÄÄÄÄÄ¿ Schmitt Trigger excitadores de ³ ³³ ³ los MOSFET's ³ ³ ³ ³\ ³ ³\ ÚÄÄÄÄÄÄ¿ PWM1 ÚÄÄÄÄÄÄ¿ R1 ³ ³ \ ³ ³ \ ³ ³ ³ ³\ ³ oÄÄÄ±±±±ÄÁÄÄÄ´- \ ³ ³ \ ³ L ÃÄÄ>ÄÄÄ´ ³ > ÃÄÄÄÄ> ³ \ ³ ³ Ö \ ³ ¢ ³ ³ ³/ ³ Entrada ³ \ÄÄÄÄÁÄÄÄÄÄ´ º \ÄÄÄÄÄ´ g ³ ÀÄÄÄÄÄÄÙ de audio ³ / ³ ½ / ³ i ³ R1 ³ / ³ / ³ c ³ oÄÄÄ±±±±ÄÂÄÄÄ´+ / ³ / ³ a ³ PWM2 ÚÄÄÄÄÄÄ¿ ³ ³ / ³ / ÚÄ´ ³ ³ ³\ ³ ³ ³/ ³/ ³ ³ ÃÄÄ>ÄÄÄ´ ³ > ÃÄÄÄÄ> ³ Comparador ³ ³ ³ ³ ³/ ³ ³ ³ ÀÄÄÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÙ CÃÄÄ±±±±ÄÄÄÄÄÄoA ³ ³ RI oÄÄÙ Figura 2: C¢mo generamos ÄÁÄ el PWM a partir de la ÄÂÄ CI Dead Time se¤al de audio (*). ³ ÄÁÄ /// En la figura 2 vemos un esquema parcial de como se generan las dos se¤ales de PWM para los MOSFET's que entregan potencia a la carga. Los puntos nombrados con puntos similares a los de la figura 1 se suponen conectados. Este esquema es conocido como autooscilante. Hay otro sistema donde la se¤al triangular se genera externamente y se inyecta al circuito. El comparador y el amplificador con hist‚resis forman un oscilador en el que se halla involucrada la propia etapa de salida del conjunto. En los puntos A y B se realimentan positivamente las se¤ales de salida del amplifi- cador. RI y CI integran las ondas cuadradas, y las convierten en triangulares en la entrada del comparador. Las polarizaciones est n ajustadas para un ë=.5 en ausencia de entrada. El Schmitt trigger convierte la salidas del comparador no muy "cuadraditas" en unas bien formadas. La l¢gica le agrega un dead time (ya sabemos que es para evitar la "cross conduction" de los FET's), a la vez que se hacen sensados varios (como en el generador de PWM para las fuentes switching: verifican la temperatura de los semiconductores de potencia, que las tensiones de alimentaci¢n de las diversas etapas est‚n en los valores adecuados, sobrecorrientes o remoci¢n de la carga, etc.). Los excitadores de los MOSFET's pueden ser de cualquiera de los tipos ya vistos para las fuentes conmutadas. Amplifican en corriente las se¤ales de entrada para los gates de los FET's, y realizan las conversiones de nivel para los MOSFET's superiores (en bootstrapping). Cuando se inyecta una se¤al al comparador a trav‚s de los resistores R1 (audio en modo diferencial, o se pone una entrada a masa para se¤al), se produce un desbalance en las se¤ales de entrada del comparador, dado que el audio se suma o resta al valor instant neo de la onda triangular, y por lo tanto de su amplitud promedio. Como que el valor de actuaci¢n del comparador es fijo, de resultas de este desbalance se modifica el punto de cruce por cero de la triangular resultando alterado el ancho del pulso de salida en proporci¢n directa con el valor de la tensi¢n de audio. ÄÄ¿ ÚÄÄÄÄÄÄÄÄ¿ ÚÄÄÄÄÄÄÄÄ¿ ÚÄÄÄÄÄÄÄÄ¿+Ei ÚÄÄÄÄÄÄ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ---³--------³--------³--------³--------³--------³--------³--------³------- ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ÀÄÄÄÄÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÄÙ0V Se¤al en el punto A /\ /\ /\ /\ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ / \ 0V --+--------+--------+--------+--------+--------+--------+--------+-------- / \ / \ / \ / \ \ / \ / | \ / \ / \ / \ / Punto disparo\ / \ / \/ \/ del comparador \/ \/ Se¤al en el punto C ÄÄ¿ ÚÄÄÄÄÄÄÄ¿ ÚÄÄÄÄÄÄÄ¿ ÚÄÄÄÄÄÄÄ¿+Ei ÚÄÄ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ -----À¿-------ÚÙ-------À¿-------ÚÙ-------À¿-------ÚÙ-------À¿-------ÚÙ-- ³ ³ ³ ³ ³ ³| ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³| ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³| ³ ³ ÀÄÄÄÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÙ| ÀÄÄÄÄÄÄÄÙ0V ->||<- Dead time Se¤al de comando de los MOSFET's **************************************************************************** ÄÄÄ¿ ÚÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ¿ ÚÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ¿ ÚÄÄÄÄÄÄ¿+Ei ÚÄÄ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ------³---³-----------³----³-----------³--------³------³----------³-- ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ÀÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÙ0V Se¤al en el punto A /\ /\ Se¤al audio /\ /\ / \ / \ / \ / \ / ..\+...........+....+......... / \ / \ / / \ / \ \ / \ / \ 0V --/--/-----\--------/--------\---------+-------\--------/--------\------ \ / \ / \........+......+..........+../ \ / \ / \ / \ \ / \ / | \ / \ \/ \/ Punto disparo \/ \/ Se¤al en el punto C del comparador ÄÄ¿ ÚÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ¿ ÚÄÄÄÄÄÄÄÄÄÄ¿ ÚÄÄÄÄÄ¿+Ei ÚÄÄ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ -----À¿--ÚÙ-----------À¿---ÚÙ----------À¿-------ÚÙ-----À¿---------ÚÙ-- ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ³ ÀÄÄÙ ÀÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÙ ÀÄÄÄÄÄÄÄÄÄÙ0V Se¤al de comando de los MOSFET's Figura 3: como se forma el PWM sin se¤al de audio (arriba) y con audio en la entrada (abajo). En la figura 3 se ve como act£a el proceso sin y con una se¤al de audiofrecuencia a la entrada. Como se puede apreciar a simple vista, el com- parador conmuta entre dos estados en el cruce por cero de la triangular. Si el punto se ve modificado por la presencia del audio, la salida ya no puede continuar siendo de un duty cycle de .5, sin¢ que, si por ejemplo, la se¤al de audio es positiva, se demora el cruce de la rama negativa y se adelanta la del positivo, alarg ndose ‚sta y achic ndose aquella, y viceversa. Es, en definitiva, el proceso contrario al de la demodulaci¢n que se realiza en el filtro pasabajos de la etapa de potencia. Y es justamente, esta posibilidad de reconstituir la se¤al original amplificada con elevado rendimiento el m‚rito de este sistema. (*) Este esquema y el texto correspondiente ha sido modificado y adaptado de `The Class D amplifier', de W. Marshall Leach Jr., a su vez reimpreso del libro Electroacoustics and Audio Amplifier Design, por Kendall and Hunt, 2001 el cual se puede encontrar en ingl‚s en la WWW. ÉÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍ» º Redacci¢n y dibujos en ASCII por LW1DSE Osvaldo F. Zappacosta. º º Barrio Garay, Almirante Brown (1846), Buenos Aires, Argentina. º º Realizado con Editor de Texto de MSDOS 7.10's (edit.com) en mi AMD's 80486.º º 26 de mayo de 2012. º º Revisado y actualizado 02 de septiembre de 2017. º ÈÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍ¼ Fin del cap¡tulo #38. ÉÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍ» º Osvaldo F. Zappacosta. Barrio Garay (GF05tg) Alte. Brown, Bs As, Argentina.º º Mother UMC æPC:AMD486@120MHz 32MbRAM HD SCSI 8.4Gb MSDOS 7.10 TSTHOST1.43C º º 6 celdas 2V 150AH. 18 paneles solares 10W. º º lw1dse@yahoo.com ; lw1dse@gmail.com º ÈÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍÍ¼
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11.05.2024 12:19:17l

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