Nuovo amplificatore autocostruito in classe D con moduli Hypex

Ciao a tutti,
Senza ripetere ulteriormente link e messaggio per chi è interessato ho pubblicato ieri (ribbyaudio) nella sezione "i nostri impianti senza veli" un aggiornamento comprensivo di video youtube delle varie fasi di prove, assiemaggio e costruzione di un amplificatore integrato con moduli di potenza classe D della Hypex (UCD180). Lo trovate in testa alla pagina.
Questa è la sezione giusta se qualcuno vuole approfondire....
Buona serata

Ciao! Beh che dire..complimenti, un lavoro del genere merita, anche suonasse malissimo, solo per la passione ed il tempo che ci hai dedicato.
Bello anche il filmato, ma direi che sono rimasto a bocca asciutta, non sò se hai voglia di fare una panoramica un pò più tecnica del lavoro cominciando magari proprio da come suona rapportato al fenice, e poi dall'alimentazione che soluzioni hai sviluppato, le varie schede pre i motivi dei cambi, i moduli se li hai modificati, distorsione a 5W a 10W, e tutto quello che ti viene in mente.
Io la leggerei molto volentieri, ma penso anche altri appassionati.
Spero proprio che gli Hypex si stacchino un pò dalla classe D di bassa potenza, che pur suonando bene, non mi appagava completamente, anche se dei pregi li ha.
Notte! Max

Ciao, rispondo volentieri:

L'idea è nata qualche anno fa ed è stata in gestazione per circa 3 anni che mi sono serviti a scegliere attorno ai moduli Hypex che avevo individuato il resto dell'elettronica.
Relativamente alla sezione pre in questo periodo ho sperimentato pseudo cloni cinesi da me assiemati, ad integrati già presi sul mercato,e  dopo aver deciso di non autocostruirmi da zero questa parte di circuito. La scelta è stata dura perchè non ho trovato in rete persone che hanno costruito con i moduli Hypex degli ampli integrati ma la maggior parte ha assemblato dei finali che è di fatto l'utilizzo primario di questi.
Altra complicazione e scesa a compromessi è stato "L'adattamento" comunque documentato dala stessa Hypex di utilizzo dei moduli in sbilanciato anche se questi sono nativi x catena segnali in bilanciato. Questo ha reso più complicato la sezione di selezione ingressi (utilizzo di un buon commutatore della DACT a 4 poli), in quanto ho dovuto interrompere il segnale sbilanciato sia il polo attivo che la massa per ogni canale e compresa uscita alla sezione pre.
Tornando al pre ho deciso poi di acquistare una schedina già pronta sempre della Danese DACT che sulla carta è data come un'ottima scheda (anche buffer); io l'ho utilizzata con un guadagno +10dB perchè è indispensabile alzare adeguatamente il segnale. Dopo diverse prove e dopo aver abbandonato le altre due schede che avevo provato ho deciso per questa anche se, relativamente alla qualità sonora delle varie prove eseguite, è risultata più "morbida" nella riproduzione soprattutto nelle frequenze basse preferendo così una riproduzione più fedele a generi musicali più tranquilli (cantato, voci femminili) rispetto a quelli rock-elettronica che normalmente prediligo.
Per la sezione alimentazione anche qui per mancanza di tempo ho preferito acquistare le schede già fatte della Hypex, a componenti discreti; i moduli sono dual mono dalla sezione alimentazione (doppi alimentatori) fino all'uscita; il TRAFO commissionato e costruito appositamente ha avvolgimenti separati.
A questo punto ho cablato il tutto in modo sommario (volutamente) su un pannello ed ho iniziato le sessioni di prova musicali per capire se andare avanti con il progetto o meno.
LA differenza rispetto al vecchio ampli basato su scheda Fenice100 è abissale (ci mancherebbe....) e si esprime sia nella maggiore dinamica (potenza nominale in uscita circa il doppio) sia anche nella raffinatezza del suono; praticamente i benefici che mi aspettavo per migliorare l'ascolto rispetto all'ambiente.
Questo mi ha dato la spinta per continuare; ho poi conosciuto un giovane ingegnere in altri "lidi" e mi sono procurato la sezione di gestione del comando motorizzato del potenziometro comprensiva di telecomando a cui poi ho aggiunto in ultimo step un display. I Vu-meter analogici a cui sono molto affezionato, di provenienza cinese sono stati scelti dopo diverse giornate di consultazione siti, sono molto belli da vedere e danno un tocco vintage all'ampli.
Tutti i componenti di minuteria arrivano dalla Francia, sito in cui mi servo da qualche anno. Le manopole ed i piedini sono di buona qualità e sono di provenienza cinese, anche per questi svariate giornate di ricerca.....
Il contenitore è il solito e penso che lo conosciate bene, ho acquistato in più un pannello laterale che ho utilizzato come divisoria interna dalla sezione alimentazione alla sezione audio.
Dopo gli ascolti sono giunto al bivio: proseguo e concludo oppure lascio perdere? Questo è perdurato per qualche mese fino all'arrivo dell'inverno del 2017 ove ho deciso di portare avanti il progetto.
Sono perciò passato ad una fase più progettuale a cad per la scelta delle giuste dimensioni del contenitore; mi sono reso conto che l'elettronica che avevo deciso d'implementare non era poca cosa... Comunque dopo varie simulazioni a cad sono giunto al layout definitivo.
Da qui c'è stata la parte esecutiva delle lavorazioni meccaniche tutte casalinghe e del montaggio e cablaggio in vari step; il frontale è stato serigrafato su mio disegno da un'amico che ha un'azienda che si occupa di questo tipo di lavorazioni.
Una volta concluso tutto e prima di chiudere definitivamente il coperchio ho eseguito ulteriori sessioni d'ascolto collegando tutte le fonti disponibili: Nastro, CD, Giradischi, DAc, ecc..
Il tutto ha funzionato alla prima accensione (sono un tecnico e mi sono premurato di controllare due volte ogni passaggio e cablaggio che stavo realizzando). Ora non posso dire che sia perfetto; purtroppo ho una componente di 50Hz di sottofondo all'accensione che mi ha fatto impazzire i primi tempi e che dopo innumerevoli prove non sono riuscito a capirne l'origine. Non è fastidiosa in quanto si sente solo nel pieno silenzio e non ci si fa più caso nell'ascolto della musica.... Però c'è!
Credo che il TRAFO da 500VA (!!) utilizzato pur essendo toroidale è comunque abbastanza grosso e contribuisca ad accentuare questo rumore; per altro ho eseguito anche varie prove sul circuito di terra (il nucleo ha schermatura con filo da collegare a terra) ma senza risolvere.
Sicuramente potevo fare di meglio soprattutto nella parte ingressi-pre ma le spese che nel contempo avevo sostenuto per i materiali ad un certo punto mi hanno costretto a chiudere il progetto senza esborsi ulteriori (altre prove non documentate avrebbero comportato forzatamente l'acquisto di materiali); pertanto ho deciso di godermelo così com'è con i suoi pregi e difetti!

Scusate la lungaggine...
Alberto

Ciao, complimenti per l'impegno e la dedizione!
Anche io quando mi venne in mente la malsana idea di costruire il mio integrato ero indeciso se usare i moduli Hypex oppure i classici mosfet e poi optai per questi ultimi.
Feci fare il trasfo su specifiche, come il tuo ho fatto mettere uno schermo tra primario e secondario da collegare a terra, ma ancora più importante ho fatto inserire uno schermo che avvolge tutto il toroidale esternamente e fortunatamente non ho avuto problemi.
Il tuo trasfo ha questo tipo di schermo? Si può comunque aggiungere se serve..magari risolvi il ronzio. Un altra prova che potresti fare è posizionare il trasfo fuori dal cabinet e collegarlo con delle prolunghe e vedere se sparisce il ronzio.

Si, grazie la calotta metallica potrebbe risolvere anche se dovrei costruirla appositamente, così grandi non se ne trovano in commercio. Penso però che per la caratteristica intrinseca del trafo toroidale in cui il flusso magnetico concatenato si disperde verso il centro dello stesso (dove c'è il buco praticamente) la calottina faccia ben poco.... LA realtà dei fatti è che ho poca voglia di riaprirlo nuovamente....

Al contrario la maggior parte del flusso magnetico del toroide si espande in larghezza, basta un pezzo di lamiera ferromagnetica di alcuni millimetri di spessore da avvolgere attorno alla circonferenza.

Questo è il mio trasfo, il bordo nero è lo schermo è di materiale flessibile sembra quello delle calamite adesive.

Il trasfo l'ho fatto fare dalla FIAT trasformatori, magari puoi chiedere se te ne mandano una striscia sono stati sempre disponibili e gentili.

Ti capisco che non hai voglia di riaprirlo ma è una prova abbastanza veloce.







 

Si ho scritto una stupidaggine, volevo dire si concentra (non si disperde). Interessante il materiale magnetico, praticamente circonda l'intera circonferenza ede è tenuto sulla parete del trafo dall'avvolgimento isolante trasparente, ma ha anche un certo spessore o è forse perchè è stato ripiegato verso l'alto?. Anche il tuo trafo mi sembra sia grosso che potenza ha?
Sarebbe interessante capire che materiale è magari si trova anche in commercio...
grazie per l'info.

Ho dato un'occhiata al sito di italsistemi che mi ha costruito il TRAFO; effettivamente in opzione era possibile acquistarlo con:

E' possibile aggiungere uno schermo esterno in bandella G.O. per azzerare disturbi di flusso magnetico. Inoltre, su richiesta, il trasformatore può essere corredato da un supporto di resina nel foro centrale per un fissaggio più veloce e sicuro.

Potrei chiedere a loro questa bandella e provare ad applicarla.

Il mio trafo è da 500VA, il mio schermo esterno è di materiale ferromagnetico  ed ha uno spessore di 0,5 cm circa.
Penso si tratti della stessa bandella a granì orientati (...) del tuo fornitore.

Ok, provo a mandargli una mail domani. Magari risolvo senza troppo sbattimento ulteriore.

Lo schermo è già presente nel TRAFO, me lo ha confermato il fornitore che mi ha consigliato di provare a ruotare su se stesso il TRAFO e vedere se il rumore si attenua. Mi pare che avessi già fatto un'operazione del genere ma non mi ricordo con precisione. Effettivamente il campo magnetico prodotto (B) è più accentuato nella parte opposta ai fili di uscita.
Quando riesco proverò di nuovo a ruotare, se non cambia niente potrei valutare un foglio aggiuntivo di mumetal anche se costa quasi come l'oro...

Strano, se c’è si dovrebbe vedere..
Per curiosità ho mandato una mail dove ho acquistato il trafo chiedendo info sul materiale dello schermo e se si può acquistare.
Vediamo se mi rispondono..

Da questa foto mi hanno confermato, in effetti si vede una banda metallica...

Mmm quello mi sembra uno schermo elettrostatico (da profano) a te serve uno schermo del campo magnetico. Comunque è facile da verificare appoggiaci una calamita e vedi se si attacca oppure no..

Si durante le ferie di Natale che ho più tempo ho intenzione di riaprirlo e fare ulteriori verifiche e prove.
Grazie per le info.

Avrei un'altra questione da condividere con te (alta fedeltà) relativamente al TRAFO: Fa un pò di rumore ovvero ronzio e si sente anche sensibilmente; questo lo avevo già notato alla prima accensione ma il costruttore mi aveva assicurato che era una cosa normale. Ora io non ho altri termini di paragone perchè ho utilizzato fino ad ora trafo più piccoli max. 250VA e non ho mai riscontrato ronzii tali da sentirsi anche una volta racchiusi nel cabinet. Nel tuo caso come si comporta il tuo a riguardo?
grazie

A mio modestissimo parere, non è una cosa normale. Purtroppo accade spesso, anche in prodotti commerciali che il trasfo per qualche ragione emetta del ronzio. Dopo aver verificato che meccanicamente sia ben ancorato al telaio e disaccoppiato con della gomma e che nella tensione di rete non sia presente una componente DC, l'unico colpevole, secondo me, è chi ha confezionato il trasformatore.
Io sono stato "fortunato" non ho problemi di ronzii, (il mio trafo l'ho fatto resinare ed anche questo credo che contribuisca al buon risultato) ma proprio per evitare brutte sorprese mi sono rivolto ad un costruttore serio, pagando di più rispetto ad acquistare un prodotto industriale già fatto. Cosa che hai fatto anche tu, e quindi credo che avresti tutto il diritto di avere un componente che non dia alcun tipo di fastidio. Il costruttore dicendo che è normale, se ne lava le mani.. ma così non è!

Bha a questo punto rieseguirò tutte le verifiche del caso e se non risolvo mi rivolgo al tuo fornitore, ho visto il sito e mi sembra un ottimo costruttore.

Quando hai commissionato il trasformatore hai specificato che era per uso audio?
Come fanno a dirti che è normale che emetta del ronzio..
Un trafo per uso audio deve essere muto come un pesce.
Mi auguro che riesci a risolvere senza ulteriori spese. Se mi rispondono ti faccio sapere riguardo lo schermo.

Si, ho scelto loro perchè costruiscono anche trafo per uso audio. Ad ogni modo devo riaprire e con calma escludere ogni altra possibile fonte di disturbo; proverò anche a bypassare la scheda soft-start e di protezione termica interposta tra presa IEC e trafo.

Mi ha risposto la f.i.a.t. non ci speravo ma sono sempre gentilissimi.
Il materiale usato per la schermatura è una bandella in ferro/silicio la stessa dei nuclei toroidali.
La possono fornire di varie altezze.

Grazie per l'interessamento; nel frattempo il mio fornitore mi ha risposto anche di provare ad alimentare a vuoto il trafo per escludere eventuali componenti continue di ritorno dall'ampli che come si sa favoriscono la saturazione del nucleo e possono innescare ronzii. Si è anche reso disponibile a sostituirmi gratuitamente il trafo.

Io sapevo di tensione continua proveniente dalla rete elettrica, in ogni caso sapere che te lo sostituisce gratuitamente è un ottima notizia!
Spero che tu risolva