Завершил работу над последним модулем фильтра (конечный фильтр подавления помех).
Принципиальная схема модуля (внешнее исполнение, ток 5А):
До завершения проекта остается совсем немного - сборка в корпусе и практические испытания в аудиосистеме.
5 лайков
контактные площадки под винт не будут бутылочным горлышком ? как будто бы тонковаты ножки у них.
Визуально, я проблем не наблюдаю. Ранее я использовал уже эти клеммы и у меня сложилось впечатление, что они вполне надежные. К примеру, сорвать резьбу в них мне ни разу не удалось. Официально они называются “Клемма винтовая K13-M4*9”.
Даташита на них у меня нет, толщина металла там порядка 1 мм или около того, пайка на плату в 4 точках. На мой взгляд этого более чем достаточно. Полагаю, что они без проблем выдержат передаваемый ток 10-16А в то время как максимальный ток нагрузки для данной модификации позиционируется как 5А (порядка 1 кВт мощности).
С другой стороны - практика критерий истины, если испытания покажут, что с ними что-то неладное, то предусмотрены соединения ножевого типа или можно воспользоваться пайкой провода непосредственно в печатную плату.
2 лайка
Возможно,было бы проще просто впаять провода в плату,минус контактные переходы?
Любое решение - это компромисс.
К примеру, если использовать винтовую клеммную колодку, то можно смонтировать платы, красиво обжать концевые наконечники, типа таких:
чтобы была максимальная площадь соприкосновения наконечника с винтовой клеммой. Применить качественные провода и хорошо и красиво все заизолировать. При этом, если потребуется какой-либо доступ к внутренностям устройства, то отвинтив несколько контактов плату можно целиком изъять из устройства не навредив ей и всей конструкции в сборе.
Теперь, что касается пайки. У паяных соединений есть много плюсов, но они и не лишены недостатков. Например, устройство становится неразборным или трудно разборным, появляются проблемы с его обслуживанием (плохая ремонтопригодность). Плотность деталей на плате такова, что далеко не к каждому контакту вот так просто можно добраться с паяльником и учитывая сечение проводников придется греть их весьма сильно, чтобы обеспечить надежность пайки, а это чревато оплавлением изоляции и прочими схожими проблемами.
Контактный переход на винтовой клеммной колодке будет иметь мизерное сопротивление (не более нескольких миллиом) и он точно не будет тем проблемным местом, которое может как-то повлиять на качество устройства.
С другой стороны, плата и сделана универсальной и если есть убеждение, что надо паять, а не прикручивать или вставлять - плата будет изготовлена под своего будущего владельца согласно его пожеланиям!
2 лайка
Пара вопросов:
- Почему Вас не смущает винтовое соединение в розетке слева? Пайки там нет. А следовало бы все запаять и там.
- Вас не смущает, что два элемента с радиаторами стоят в непосредственной близости с электролитическими конденсаторами? Раз есть радиаторы, значит элементы греются. Раз есть нагрев, то вспоминаем известную формулу - увеличение температуры на 10 градусов снижает ресурс изделия вдвое. Получается, здесь тоже компромисс. Нужно было разместить на заявленной площади - разместили. Если бы устройство было “бескомпромиссное”, то следовало бы применить плату большего размера, отделить электролиты от источников тепла и все это богатство не поместилось бы в корпус.
3 лайка
Вопрос автору - на каких аппаратах пробовали фильтр? Улавливаете на слух разницу между “с фильтром” и “без”? Как можете описать разницу?
1 лайк
Так потому и не смущает что -без вариантов-или вы хотите припаять к розетке?Всякое бывает,но чтобы так!
2.Не, не смущает,там не такой нагрев чтобы применять любые формулы.
Это было не критика ваших действий, сам ищу что то подобное для себя. Спасибо за мнение, если будут новости с полей - буду благодарен!
2 лайка
Фильтр находится на стадии изготовления прототипа и предпроизводственной подготовки. Конкретно этот фильтр еще нигде не использовался и не оценивался, но он строится на базе предыдущих наработок и опыта построения аналогичных или схожих устройств.
Мое мнение, как автора данного изделия, может считаться предвзятым, поэтому я надеюсь удастся устроить независимые прослушивания или даже отправить изделие в аудио тур. Что касается разницы “с фильтром и без” - лично мой опыт больше основан на предотвращении импульсных помех и их проникновения в аудиосистему. Без фильтра я наблюдал эффекты, когда, например, включение/выключение какого-нибудь мощного (особенно индуктивного) оборудования, например, компрессор холодильника или пылесос, могли спровоцировать помеху по сети питания, которая в свою очередь выражалась в виде сильного щелчка в аудиосистеме, а иногда это вызывало потерю соединения, например, у USB-цапа. Т.е. цап физически подключен, но через USB уже не опознается и для восстановления его работоспособности требуется его перезагрузка. Фильтр постоянной составляющей хорошо убирает акустический шум тороидальных трансформаторов, которые иногда пытались “рычать”, когда дело было без фильтра.
По поводу изменений в звуке - я бы предпочел услышать эти отзывы от независимых слушателей.
2 лайка
То есть это фильтр, предназначенный для фильтрации щелчков от импульсных помех, а как он влияет на звук, вы не оценивали. Я правильно понял?
1 лайк
Я спокоен к критике и с вниманием отнесусь к каждому, кто здесь выскажет свое мнение. Взгляд со стороны всегда важен. В своем ответе я лишь хотел показать, что готов объяснить каждый свой шаг и сделанный выбор в пользу того или иного решения. Все сделано не просто так, а имеет определенные основания. Они, разумеется, могут быть ошибочны (от этого никто не застрахован), но от этого нас спасет практика и отзывы по факту использования изделия.
2 лайка
Нет, Вы неправильно поняли. Я оценивал его влияние на звук, но я не хочу давать свою оценку, чтобы не наводить последующих слушателей на протоптанную дорожку. Я хочу услышать независимые отзывы по работе фильтра. Если те слова, которыми они опишут его влияние на звук совпадут с моим личным мнением, я буду этому рад, но я не планирую заранее описывать свои впечатления от его работы, так как это может привести к копированию и повторению ранее высказанных эмоций. Я рассчитываю на независимость и аутентичность критических высказываний по поводу его работы.
2 лайка
Ян, вы же ставили какие то звуковые задачи для фильтра, правда? Какие? С какими-то аудио изделиями сопоставляли, что-то хотели сделать лучше?
паять тоже не вариант, провода 1.5+ мм2 выламываются из платы рано или поздно.
У меня была идея взять медную шайбу залудить ее и припаять к плате, а потом приложив с другой стороны обычную шайбу прикрутить на винт клемму… но пока не видел такой реализации, есть сомнения что я что-то не продумал.
1 лайк
В этом я Вас поддерживаю. Я планирую использовать провода сечением не менее 2.5 кв. мм, а лучше 4 мм2. А еще лучше два по 2.5 мм2. Провод 4 мм2 достаточно жесткий и плохо гнется, в то время как витая пара из двух проводов по 2.5 мм2 дает большее сечение и сохраняет гибкость.
Пайка таких проводов обычно ничем хорошим не заканчивается (лично проверял), поэтому мой выбор пал на винтовые клеммы. Но я не настаиваю, плата сделана универсальной и поддерживает пайку для тех, кто на этой стороне правды.
1 лайк
Это непростой и достаточно многогранный вопрос. Попробую дать на него ответ и при этом обойтись без явных отзывов и спойлеров на предмет работы фильтра.
Давайте предположим для примера, что в качестве нагрузки нашего фильтра будет использоваться аудиосистема, главным потребителем которой является усилитель мощности. В качестве постулата, полагаю, следует принять тот факт, что любой усилитель - это не что иное, как блок питания, промодулированный звуковым сигналом. Из этого следует, что усилитель мощности не может быть мощнее своего источника питания. Это так, навеяло времена, когда на разных бумбоксах лет 15 назад писали 1000 Вт, а визуально было видно, что БП стоит от силы ватт на 20. Возвращаемся к нашей теме. Соответственно, если у нас грязное питание, то и выход звукового сигнала будет грязным. Если мы в состоянии обеспечить чистое питание - это уже хороший фундамент для построения качественной аудиосистемы. Здесь мы подошли к вопросу обеспечения чистого питания. В идеале на вход питания усилителя мощности нам следует подать чистый синусоидальный сигнал частотой 50 (60) Гц с действующим значением напряжения 220 (230) В. Вот только где взять этот чистый синусоидальный сигнал? В нашей домовой сети сигнал не синусоидальный и пики напряжения имеют явно выраженную ступеньку, которая образуется за счет того, что огромный ряд всевозможной в основном импульсной техники потребляет основную энергию именно на пиках синусоидального сигнала при этом создавая импульсные токи в десятки и сотни ампер.
Вот так выглядит форма сетевого напряжения питания. Далеко не синус.
Импульсные токи являются источниками высокочастотных помех, которые проникают внутрь устройства и накладываются на звуковой сигнал, таким образом создаются интермодуляционные искажения, когда звуковой сигнал дополнительно модулируется еще широкополосным высокочастотным шумом, который в произвольной конфигурации складывается и вычитается с полезным звуковым сигналом и искажает его.
Вот для примера картинка момента переключения выпрямительных диодов.
Момент переключения диодов отмечен красными кругами. А ниже увеличенное изображение этого момента.
Колебательный мусор, который Вы видите - это сгенерированная высокочастотная широкополосная помеха, от которой не так то просто избавиться и которая пройдет через межобмоточную емкость трансформатора так, будто его там вообще нет и выйдет на звуковой сигнал исказив его.
А вот так выглядит тот же момент после применения демпфирующих цепей подавления помех.
Как видите, колебательных процессов нет, осталась одна затухающая составляющая. Это лишь пример, что с помехами можно и нужно бороться.
Лучшим решением для избавления от подобных проблем является применение регенератора сетевого напряжения, который действительно формирует чистый синусоидальный сигнал. Но, не будем максималистами и сейчас мы используем кривую сеть и делаем все возможное, чтобы оградиться от ее мусора не прибегая к услугам регенератора. Ставим помехоподавляющий фильтр.
Его назначение - не пропустить весь тот мусор, который гуляет по сетевым проводам в питание аудиоустройства и не выпустить помехи в сеть, если само устройство является источником помех, так как фильтр симметричный и работает в обоих направлениях.
Вы спрашиваете, как фильтр влияет на звук? Ответ очевиден, фильтр не пропускает широкополосный мусор в цепи питания оборудования и препятствует образованию интермодуляционных искажений сигнала. Для сравнения - это грязное окно, против чистого окна. И в том и в другом видна картинка, но качество детализации разное.
Вы спрашивали, какие задачи ставились, что хотелось сделать лучше? Задача ставилась одна и вполне очевидная - сделать качественный фильтр-барьер, который соответствовал бы своему назначению. Я видел много фильтров, но почти никогда не видел полноценных, способных в максимальной степени бороться с помехами. Везде был какой-то компромисс и слабое место, вызванное либо экономической целесообразностью, либо плохими комплектующими, либо еще каким-нибудь фактором, убивающим всю идею фильтрации еще на моменте ее становления. Большая часть фильтров, которые мне приходилось анализировать, была сделана по принципу “на отвали”. Лишь бы пройти сертификацию или просто создать видимость фильтрации. К примеру, крайне редко делаются фильтры с применением проходных дросселей, фильтрующих дифференциальные помехи. Чаще всего их просто нет. Фильтр постоянной составляющей делается почти никогда, а если делается, то примененные конденсаторы редко соответствуют высоким стандартам качества. Мало кого волнуют технические характеристики применяемых электронных компонентов и большая часть использует дешевые нонеймовские детали. Я же в свою очередь применяю комплектующие, технические характеристики которых мне доподлинно известны и от именитых производителей (Epcos, Kemet, Murata и так далее). Мы с моим другом и коллегой проводили различные моделирования работы фильтра в LTSpice и получили оценочные результаты его работы. На графике подавление пульсаций от сети в нагрузку. Курсор - на частоте подавления на 20 дБ.
Общий вывод из всего этого:
Я как разработчик аудиотехники нуждаюсь в таком элементе, как сетевой фильтр. Я пытался применять различные фильтры, которые можно было приобрести как готовые или полуготовые изделия, но в конечном итоге ни один из них меня не устроил. Поэтому пришлось сесть и сделать свой фильтр на основании собственных убеждений, опыта и знаний.
13 лайков
Ян, большое спасибо за подробный ответ, но я спрашивал немного о другом.
Техническую сторону - что должен фильтровать фильтр, как это выглядит на осциллографе и т.п., я вполне себе представляю. Но вот представьте, приходите в ресторан, спрашиваете - а вот этот суп вкусный? А вам начинают показывать его белково-углеводный состав, тыкают в нос хроматограммой и результатами спектрального анализа. Баланс питательных веществ супа, говорят, идеально соответствует оптимальному рациону человека, содержание тяжёлых металлов ниже ПДК, радионуклиды тоже на низком уровне, ядов и токсинов не обнаружено. Суп приготовлен на дистиллированной воде, все исходные компоненты проходили предварительную механическую очистку водой высокого давления из керхера, попадание посторонних частиц исключено. Для измельчения компонентов перед закладкой в суп использовался промышленный измельчитель с размером фракции не выходе не более 1мм. Давали суп подопытным мышам - физиологические показатели в норме, ни одна не умерла.
А я такой опять спрашиваю - а суп то вкусный? Его кто нибудь пробовал?
9 лайков
Артур, Ваше сообщение восхитительно!
Спасибо. Улыбаюсь от души. Прямо сделали мой день.
Ответ на Ваш вопрос - да, я проверял работу фильтра в составе своей аудиосистемы.
Фильтры схожей, можно даже сказать аналогичной конфигурации с применением тех же комплектующих, но на других платах были применены с составе аудиосистем еще как минимум трех человек. Насколько мне известно, все остались довольны.
В оправдание своего ответа могу лишь пояснить, что мне показалось, что ответа “суп вкусный” или “фильтр хороший и помогает улучшить…” недостаточно и требуется какая-то дополнительная пояснительно/доказательная база. Ибо, понятие вкуса очень относительно, а оперируя какой-то дополнительной информацией можно дать более основательное подтверждение своим словам.
1 лайк