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Ir a la versión completa : Polemica: Potencias Digitales Fuente Conmutada



Martín Cartagenero
04 may 2011, 07:41
bueno estimados colegas, llego el momento de hablar seriamente sobre las unidades de potencia, amplificadores, poderes que utilizan la tecnologia de fuente conmutadas, smps, switchig.
partamos de la base para dejar de lado de discusion a las potencias que utilizan trafos lineales. todos conocemos ya sus cualidades que son muchas y su unica contra: el peso y tamaño. alguna mas pero a grandes rasgos. (antes de que aparezcan las nuevas potencias con fuente conmutada, nadie cuestionaba el peso).
con la aparicion de nuevas topologias electronicas de generacion de muchos amperes con una fuente conmutada, amplificadores clase d etc. se vislumbro la posibilidad de obtener mayor potencia y menor peso. hoy es una realidad amplificadores de 6000W increible en otros tiempos que pesan 15 kilos.
tambien a la par aparecieron nuevos desafios: estas nuevas tecnicas aplicadas a grandes potencias son muy sensibles a factores externos y he aqui la gran cuestion: en algunos paises como en mi argentina, paraguay brasil uruguay este tipo de potencias se rompen siempre los transistores mosfet de la fuente.
primero solicitamos a todos los profesionales en sonido que cada uno aporte la experiencia propia o de conocidos con estas potencias especificando marca y modelo y el pais donde estan usandolas. si les resulta buena, que problemas tubieron, y todo dato de interes.
a los tecnicos e ingenieros en electronica (yo soy amante de la electronica) aporten su vision profesional al respecto anunciandose como profesionales en electronica
porque esto, bueno porque yo creo que los grandes fabricantes de potencias no son tontos y se van a exponer a juicios millonarios por productos defectuosos sobre todo en los paises en donde los derechos del consumidor son protegidos en forma efectiva. no descarto que algun fabricante haya incurrido en algun error de diseño pero tampoco creo que principalmente por factores externos se pueda condenar a todos los fabricantes e ingenieros que seguro que no son ningunos improvisados... esto es porque parece que es mas facil para algunos para comprender sus desgracias agarrarse con el fabricante y no con el que provee energia electrica.
espero que toda la comunidad dopista colabore para formar una opinion global del asunto.
desde ya un agracedimiento mio y de todos aquellos a lo que esta linea armada entre todos pueda serles util.

Danny Ávila (dr. Clip)
04 may 2011, 20:12
Hola Martín.

En primer lugar, las generalidades siempre provocan polémica. Eso es inevitable. Asumir que una Fuente de Poder Lineal para amplificadores de potencia es "mejor" que una Fuente Conmutada (SMPS) salvo por el peso y tamaño es como afirmar que al audio de la mesa Analógica es mejor que el de una Digital y por ello un Behringer Eurodesk será más cálido y preciso que una Midas XL8. :eek:

Las Fuentes de Poder Lineales (para amplificación de Audio) disponibles comercialmente rara vez cumplen los requerimientos de la etapa de Potencia en cuanto a caídas de tensión Vs Frecuencia y de paso resultan insuficientes para 2 canales funcionando a la vez con el mismo programa. Las Fuentes "sobredimensionadas" de los Crest Audio de los 90's necesitaban cifras astronómicas de capacitancia y transformadores Toroidales costosísimos que dependían luego de la estabilidad del régimen de alimentación para mantener el desempeño. Eso es cosa del pasado.

En cuanto a la relativa "inmunidad" de las Fuentes Lineales Vs las SMPS a las variaciones de Tensión, las últimas suelen incorporar PFC y su desempeño se ve menormente afectado por ello.

Es más fácil que los capacitadores de una Fuente Lineal "revienten" o se recaliente y ponga en corto-circuito el alambre del devanado primario del Transformador por exceso de Tensión a que "exploten" los IGBT/Mosfets y Drivers de una Fuente de Poder SMPS. A estas últimas la humedad excesiva del ambiente las pone en riesgo de falla masiva mientras que a las Lineales les afecta poco.

Por último, asumir que un Fabricante X tenga "errores de diseño" implica que Z no los tiene en los suyos y sus SMPS son perfectas. Los diseños de SMPS han variado sustancialmente con la aparición de nuevos recursos y la dedicación que muchos Fabricantes de Soluciones de manejo de potencia han aportado al mercado. Uno de los más prolíficos es International Rectifier (IRF) y tiene productos y diseños (Mosfets, IGBTs, Ultra Fast Recovery Diodes, Drivers Lo-Hi, Shotky Diodes, etc.) usados ampliamente en muchísimos equipos que son estándares en la Industria. En cuanto a Diseños, a mi particularmente me resulta mas eficiente la Topología Fly-back que las Resonantes o Push-Pull para convertir energía. Y si tiene una etapa PFC previa pues mejor aun.

Saludos,

Martín Cartagenero
05 may 2011, 06:06
coincido con ud en gran parte de sus fundamentos son correctos, yo base el inicio de este hilo en los comentarios muchas veces cargados de aspectos subjetivos, casuisticos mas que en fundamentos tecnicos ud sabe por lo visto que los transistores son extremadamente sensibles a picos transitorios de intensidad bueno es un aspecto que no lo tienene en cuenta a la hora de criticar y esto depende de la provision de energia de red. por otro lado si hablamos de topologias de alta potencia tendriamos que hablar de half o full bridge ya que las flyback solo pueden obtener unso 400w o menos.
saludos

Danny Ávila (dr. Clip)
05 may 2011, 06:17
...tendriamos que hablar de half o full bridge ya que las flyback solo pueden obtener unso 400w o menos.
...

Las Fuentes de Poder de los Lab.gruppen FP13000, FP14000, FP10000Q y PLM20000 son del tipo Flyback.

:)

Martín Cartagenero
05 may 2011, 06:52
Las Fuentes de Poder de los Lab.gruppen FP13000, FP14000, FP10000Q y PLM20000 son del tipo Flyback.

:)
tenes algun esquema de una fuente flyback de alta potencia para analizarla? yo estoy trabajando en fuentes con tl494 o ka7500 que es lo mismo pero en half bridge por ahora si tenes planos te mando ahora un correo privado. saludos

Edgardo Devincenzi
05 may 2011, 16:23
Las Fuentes de Poder de los Lab.gruppen FP13000, FP14000, FP10000Q y PLM20000 son del tipo Flyback.

:)

cuando te referis a flyback es el mismo sistema que los televisores trc?

Guillermo Lottersberger
05 may 2011, 18:38
hola martín te comento si queres unos esquemáticos de una buena fuente electrónica te comento que hubo unos amplificadores que venían en el pasado que no tuvieron mucho éxito y que ya venia con fuente electrónica, anda excelente pero la parte de los canales no me convence demasiado pero mira los esquemáticos de la crown ce 4000 la fuente específicamente saludos ...

PD: nosotros en los nuevos amplis que están en desarrollo tiene base sobre esa fuente

Martín Cartagenero
05 may 2011, 20:07
cuando te referis a flyback es el mismo sistema que los televisores trc?
basicamente si flyback es una topologia de fuente conmutada. en los televisores le dicen tambien flyback al transformador pero en realidar flyback es una arquitectura general de la fuente conmutada saludos

Martín Cartagenero
05 may 2011, 20:12
te aviso que anda pensando en grandes capacitores porque el factor amortiguacion te puede generar problemas. tengo un ampli de car audio de 300 watts andando con una fuente con tl 494 ahora trabajo en controles con opreacionales saludos

Danny Ávila (dr. Clip)
05 may 2011, 22:12
Esta página es bastante específica acerca de las diferentes Topologías usadas para convertir energía, bien sea Step-up o Step-Down. En un amplificador eficiente se usan ambos sentidos elevando al menos a 400Vdc con Booster (PFC) y luego convirtiendo a +DC y -DC.

Topologías (http://www.smps.us/topologies.html)

;)

Fernando Vidal (nando)
07 may 2011, 09:55
topologias electronicas de generacion de muchos amperes con una fuente conmutada, amplificadores clase d etc.

La topología de la fuente de alimentación es independiente de la topología del amplificador. Puedo tener amplis lineales con fuente conmutada o amplis conmutados con fuente lineal (aunque no suela ser el caso).

Otro error es el de llamar amplificación digital a la amplificación conmutada. La amplificación digital no existe. Pueden existir amplificadores con procesadores para el control de potencia, o para tareas de modulación en caso de topologías conmutadas.

Ya que estamos con el tema, que me interesa bastante, creo en los próximos años vamos a oír bastante en cuanto a amplificación conmutada. Se esta investigando bastante en topologías de amplificación conmutada multinivel para grandes potencias, que en mi opinión es el futuro en este campo, tanto por eficiencia, potencia como en calidad.

Salu2!

Martín Cartagenero
07 may 2011, 10:39
La topología de la fuente de alimentación es independiente de la topología del amplificador. Puedo tener amplis lineales con fuente conmutada o amplis conmutados con fuente lineal (aunque no suela ser el caso).

Otro error es el de llamar amplificación digital a la amplificación conmutada. La amplificación digital no existe. Pueden existir amplificadores con procesadores para el control de potencia, o para tareas de modulación en caso de topologías conmutadas.

Ya que estamos con el tema, que me interesa bastante, creo en los próximos años vamos a oír bastante en cuanto a amplificación conmutada. Se esta investigando bastante en topologías de amplificación conmutada multinivel para grandes potencias, que en mi opinión es el futuro en este campo, tanto por eficiencia, potencia como en calidad.

Salu2!

en realidad los lineamientos del hilo eran usando terminos mas comunes, es cierto nunca se digitaliza el audio, se lo modula por ancho de pulso amplifica y se filtra con un bobina a la salida la portadora y queda el audio este es el famoso amplificador clase d inventado en la decada del 30 del siglo pasado pero no era practico... despues esta el clasico ab etc. no obstante a las potencias clase D les llaman en lenguaje vulgar digital cuando en rigor de verda no los son. repito que este hilo es para incorporar informacion ya que muchos critican las potencias con fuente conmutadas ya que se queman facilmente los transistores de la fuente

Eliezer Acuña Lagos
08 may 2011, 09:22
El sistema de las fuentes conmutadas y el de la llamada amplificación digital son en realidad tecnologías bastante parecidas.
En los dos casos se consigue cierto valor RMS de tensión a base de conmutar un valor mas alto de tensión continua.

Tienen muy mala prensa las fuentes conmutadas pero no deberíamos olvidadar que el control de motores con variadores de tensión frecuencia se basan en ese sistema y es lo que se usa para controlar los motores de ascensores, maquinaria industrial y hasta los trenes de alta velocidad, que funcionan a base ce conmutaciones de un bus de continua.

Una fuente conmutada no tiene por que se peor. De hecho, si está bien hecha tiene que se mejor.
Suelen funcionar en lazo cerrado de forma que el circuito produce un cierto valor de tensión de salida y, continuamente lo mide variando en su caso las características de conmutación para corregirse. El resultado es una tensión monitorizada que se mantiene siempre estable y sistemas de protección que impiden que el circuito alimentado sufra por fluctuaciones de tensión.

El problema está en que el concepto no suena a informática doméstica que es un campo de consumo de fabricación masiva a bajo coste donde las cosas fallan como escopetas de feria, duran poco y se sustituyen al poco tiempo aunque no fallen.

Otro problema está en la desconfianza de los usuarios con ciertos conocimientos de electrónica que son capaces de reparar una fuente tradicional sin ningún problema pero les viene grande una fuente conmutada.
Estos tienen reparos a las fuentes conmutadas al igual que tienen reparos a los circuitos con componentes SMD.

Pero quiero pensar que en el campo de audio profesional las cosas no son así y el sistema de fuente conmutada no ofrece estabilidad, bajo peso y fiabilidad a un coste razonable.

Gabriel Diorio
08 may 2011, 22:45
Hola a todos! Me asombra la intriga que provocan estas polémicas fuentes de energía.

Ya está todo dicho, los compañeros que comentaron en este y otros temas ya dejaron bien en claro las ventajas y posibles inconvenientes que presentan estas fuentes. En lo personal a mí me agradan mucho, y si la fuente está bien diseñada, es raro que falle.

Ya dejé un comentario en otro post sobre cómo funciona a grandes rasgos una fuente conmutada, y comparto con ustedes una de mis últimas "hijitas" que tuve que hacer para un conocido de mi compañero Carlos Wehnner. Es un diseño de una fuente de alimentación bastante básico, con múltiples salidas, diez de 9V, una de 16 y otra de 18. Es un híbrido que transforma en conmutado pero regula linealmente mediante un regulador estándar, ya que necesitaba múltiples salidas reguladas, y a no más de 400mA por salida. Para los interesados, utiliza la topología half bridge, porque los transformadores que consigo vienen pensados para utilizarlos en esa topología, y separamos todo el conjunto en tres transformadores sólo por seguridad. Los transistores principales son del tipo IGBT de 40A y 600V, más que suficientes para esta aplicación.

Hasta el momento funciona muy bien y sólo tuve que agregar luego algunos capacitores/bobinitas extra para terminar de reducir el ruido de la conmutación en las salidas, que de por sí era relativamente bajo.

Un abrazo para todos!

PD: por el momento no puedo subir fotos. Probaré mas tarde.

Martín Cartagenero
09 may 2011, 05:02
hola gabriel quedate tranquilo que los transistores te van a andar bien jajajja solo por curiosidad si te alcanzaba con un 13007 para ese amperaje... zarpado en olgura. un rayo te la puede romper jaja. bueno, otra cosa donde conseguiste los igbt y a que precio... yo suelo comprar elemon o dicomse.... saludos

Gabriel Diorio
09 may 2011, 12:35
Querido Martín: te contesto en privado así no desvirtuamos mucho el tema con cosas netamente electrónicas.



Un abrazo!

Gabriel Diorio
09 may 2011, 21:30
Antes no podía subir las fotos porque la red inalámbrica donde estaba andaba un poco mal...

Ahí van. Disculpen la calidad de las fotos. En realidad, lo que quería mostrar no es la placa en sí, sino mostrar que la tecnología de las fuentes conmutadas está para quedarse e irá tomando cada vez más protagonismo no sólo en el área del refuerzo sonoro. Al menos para los desarrollos míos personales, estimo que iré desplazando paulatinamente (salvo si el costo no lo amerita) las fuentes convencionales por conmutadas de acá en adelante.

Un abrazo para todos!

http://foros.doctorproaudio.com/picture.php?albumid=193&pictureid=1542&thumb=1 (http://foros.doctorproaudio.com/picture.php?albumid=193&pictureid=1542)

http://foros.doctorproaudio.com/picture.php?albumid=193&pictureid=1543&thumb=1 (http://foros.doctorproaudio.com/picture.php?albumid=193&pictureid=1543)