Buon nuovo anno a tutti.
Ultimamente mi sto allontanando molto dal mondo audio (impegni di vario genere), per cui credo che i miei interventi si diraderanno molto.....
Scrivo solo per mettere un poco di ordine a questo fiume di dati che Roberto ha postato.
Stranamente, pur riscontrando molte misure in comune, nessuno ha fatto riferimento ne a miei vecchi interventi in merito alla rettificazione fatti in questo forum ne al semplice doc "misure di rettificazione my_ref" presente in questo stesso forum, sezione "progetto my_ref".
Per gradi:
Questione 1, la rettificazione ed il suo rumore:
i diodi, di qualsiasi tipo essi siano, generano uno spikes nella fase di commutazione on-off e off-on. Negli oscillogrammi di Roberto (o quelli postati da Joseph_k su diyaudio) si nota questo caratteristico spikes.
Senza entrare nel merito della fisica del componente, diciamo che gli elementi reattivi presenti nel diodo (in particolare la sua capacità parassita) si mettono a scambiare energia con gli elementi reattivi presenti sulla linea del PSU, in particolare con l' induttanza serie del secondario del trafo. Ne consegue una oscillazione smorzata di varie ampiezze ed elongazioni, come si evince dagli oscillogrammi. Più i diodi saranno "lenti" (ossia con elevati elementi reattivi parassiti intrinseci), più queste energie saranno elevate.
A scanso di equivoci (Roberto non ha specificato bene questo punto....), diciamo che quelle curve si possono misurare ponendo la sonda ai capi della tensione AC che alimenta il ponte di diodi, ossia quegli spikes sono presenti sulla linea secondaria del trasformatore di rete.
Contromisure:
Le reti snubber sono concepite non tanto per assorbire completamente lo spikes, ma per compensarlo in parte o più semplicemente per ridurre la DV/Dt (delta tensione su delta tempo). Nei vari esempio postati si nota questo effetto. Rispetto ai discorsi di Roberto e altri mi si permetta però di ribadire alcuni semplici concetti:
- l'energia e la frequenza dello spikes di un ponte di diodi non è costante, ma dipende in larga parte (nei diodi lenti) dalla corrente istantanea. Questo è emerso in molti test precedenti, su tutti quelli di Joseph_K.
- lo spettro di disturbo ha un suo centro banda (senza reti di compensazione) tra 100Khz e 500Khz, e dipende completamente dalla Leakage del trafo e dalle caratteristiche dei diodi usati, oltre che al tipo di carico.
In base a questi concetti, il dimensionamento di una rete snubber con le caratteristiche rilevate da Roberto è una operazione quasi impossibile.
Altro punto, mi si permetta di credere ancora nella legge delle equivalenze, per cui dura dimostrare che un doppio snubber con 2 caps e 2 resistenze in parallelo non sia equivalente in tutto e per tutto al suo parallelo (ossia una resistenza equivalente serie al parallelo dei 2 caps usati).....
Tolto queste mie perplessità, il percorso di Roberto è sostanzialmente corretto.
Una cosa che però lui non ha notato è un piccolo particolare tecnico, legato alla mia scelta di usare un singola caps in parallelo al secondario su my_ref: Quella soluzione genera un picco di risonanza compreso tra 15 e 30Khz a seconda del caps e della L serie del trafo, come lui ha misurato. Tale soluzione diventa un filtro passa basso di secondo ordine, attivo per tutte le frequenze oltre quella naturale di taglio. Ne consegue che oltre 50-100Khz praticamente esiste una enorme attenuazione sia nei cofronti del rumore generato dai diodi che di quello generato dalla rete elettrica. L' uso di reti snubber, al contrario, non definisce un passa basso LC di secondo ordine ma una semplice risonanza a banda stretta che al massimo compensa quella del diodo. Ne consegue che tutto il rumore (che permane) resta in zona di piena efficienza degli Elcaps di livellamento (concetto a seguire). Questa non è la panacea a tutti i mali, ma una soluzione meno becera di quel che si può credere vedendo pochi grafici.....
Per la stessa ragione, a prescindere dagli oscillogrammi, io non metterei mai reti snubber a cavallo dei diodi. Se da una parte svolge bene il lavoro, dall' altra essi lo fanno iniettando energie verso la DC, energie a frequenze in cui le reti di bypass su DC sappiamo non essere integerrime. Meglio mettere sempre le celle a cavallo dei secondari del trafo, in modo di non chiudere il circolo energetico (di compensazione) sul carico DC.
In pratica, il mio pensiero è semplice: se la causa primaria della non precisione dei diodi è la loro capacità parassita, non ha senso mettere a cavallo di essi capacità centinaia di volte maggiore....
Ultimo elemento, le resistenze serie al secondario: non sono velleitarie, svolgono un ruolo nelle reti che Roberto ha testato. Gli ordini di grandezza ( di paragone) permangono, come lui ha detto, ma non i concatenamenti reattivi. Una R serie ha sempre un effetto rifasante, nel bene e nel male....
Questione 2: il "livellamento" ed il suo rumore::
La seconda trances postata da Roberto verte quasi esclusivamente su questo, ossia sul residuo AC (ripple) presente sulla DC.
Il ripple non ha nessuna correlazione con i problemi legati agli spikes sopra citati, almeno fintanto che non si dimostra che essi sono presenti (ma non si rileverebbero con misure in banda audio, dato che sappiamo localizzati a frequenze maggiori....).
Tutte le misure di Roberto, quelle fatte su DC (ossia con il PC e nel dominio della frequenza, nel secondo doc), propongono semplicemente la forma che Fourier ha definito in frequenza per il classico "dente di sega", ossia altro non è che la conseguenza dei cicli di carica e scarica dei condensatori di livellamento. Il picco massimo sarà a 100hz, con decadimento armonico costante fino a circa 5-10Khz. Quel segnale è esattamente quello che noi udiamo come "ronzio residuo" nei nostri ampli, e per inciso ha un ruolo molto importante sulle sensazioni di ascolto, ma a prescindere dal PSU (ossia può essere tranquillamente presente anche per colpa della schermatura delle elettroniche e dei cavi...).
Quel disturbo è scontato, in un PSU capacitivo non regolato, e sarà proporzionale alla corrente di scarico che percorre il carico.
Dalle misure si notano semplicemente le diverse efficienze tra i metodi di livellamento, ossia C, RC, LC, o CLC ecc.... Ma si basa semplicemente non sulla efficienza dei componenti ma dalla loro capacità di accumulo energetico e relativo scambio con il carico.
In sintesi, credo che tutti capiscano che a parità di carico usare una quantità di joule maggiore di accumulo corrisponderà ad una scarica energetica minore del sistema (e minore fluttuazione tra carico scarico).
Ciò non toglie che quel dente di sega è sempre presente, per cui starà al progettista tenerne conto, o usando circuito ad alta immunità verso il PSU o flitrando in modo enorme la tensione con celle multiple.
Devo ricordare però alcune cose:
Usando celle passive si ottiene una buona filtratura (si aumenta il disaccoppiamento tra AC e DC) ma si aumenta pure l' impedenza intrinseca del PSU. Questo problema non è secondario, perchè va ricordato che l' ampli medesimo è la fonte primaria di modulazione, durante il funzionamento. In pratica si rischia di eliminare il ronzio ma di permettere alle sezioni di potenza dell' ampli di modulare la DC, quindi di introdurre una forma di IMD non prevista.
La vera alternativa è quella di usare un circuito amplificatore con alta rejezione al ripple.
Conclusione:
Nei miei test passati ho riscontrato che i residui di rettificazione provocati dai diodi non sono presenti in forma massiccia in un PSU capacitivo pensato in modo almeno decente.
Essi variano a seconda delle condizioni citate precedentemente, ma sono mediamente quantificabili tra -80 e -100dBv, e si perdono nel rumore di fondo. Questo accade perchè in parallelo ai diodi si trovano gli ELcaps di livellamento e gli eventuali bypass di rito, quindi si oppone una riduzione concreta di energia di un fattore medio che va tra -80 e -40 db a seconda delle frequenze in gioco e del dimensionamento dei bypass (si vedano le curve oltre 100Khz postate da Roberto in altra 3D).
Se si sceglie di usare diodi lenti, è scontato che si debba usare qualche contromisura per evitare di avere residui a 300Khz, ma io consiglio l' uso di celle LC sul secondario, come su My_ref. In quel caso infatti tutta l' energia si concentra sotto i 30Khz, ed a quelle frequenze i grandi ELcaps di livellamento sono in grado di assorbire quasi completamente il risiduo. Tutti i residui oltre la banda audio presenti vengono filtrati con pendenza di 40dB decade già sul secondario del trafo, evitando di incorrere in condizioni di disturbo non previste. In sintesi, questa semplice tecnica permette di sgravare le celle di filtratura DC e di livellamento da ruoli di "controllori" verso disturbi oltre la banda audio generati in qualche modo nel PSU.
in alternativa, usando i diodi veloci come i mur860, si ottengono le stesse curve postate da Roberto senza nessuna rete di snubber o altri caps, quindi il residuo Hf di commutazione è quasi assente e resta nel dominio dei normali elcaps. Questa soluzione (diodi veloci di potenza senza reti di compensazione) è buona dal punto di vista del rumore verso il carico, ma in compenso tende a diventare sensibile alle caratteristiche del trafo.
In teoria (e stando su carichi a bassa energia) usando diodi normali e una rete snubber come quella di Roberto si ottiene lo stesso effetto di usare diodi veloci, per cui è una soluzione applicabile in certi casi.
ciao
Mauro
http://www.webalice.it/mauro.penasa/index.html
Non ho la presunzione di aver inventato alcunchè. Sicuramente altri hanno affettuato queste prove prima di me!
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un Pana FC 2200uF fra V+ e GND 
che dire un grosso grazie a Roberto da tutti 