Sedikit Catatan Tentang PA Class-D D900

Perhitungan daya D900 HB
Dengan PSU 90 VDC dan beban speaker 4 ohm :
90 x 90 : 4 x 0,707 x 0,9 = 1288 Watt.

Pada beban speaker 8 ohm :
90 x 90 : 8 x 0,707 x 0,9 = 644 Watt.

Vrms untuk tegangan 90 VDC :
90 x 0,707 x 0,9 = 57 Volt.

Dengan mosfet IRFP260 dan tegangan 90 VDC mampu menghasilkan daya 700 Watt pada 8 ohm, 1400 Watt pada 4 ohm, dan 2400 Watt pada 2 ohm.

Frekuensi PWM

Frekuensi pwm dapat diukur pada pin collector tr 2N5401.

Jika nilai R 1K diperbesar maka frekuensi ikut naik.

Jika nilai R 1K diperkecil maka frekuensi ikut turun.

Jika kapasitas C 1 nF (salah satu/keduanya) diperbesar maka frekuensi akan turun.

Jika kapasitas C 1 nF (salah satu/keduanya) diperkecil maka frekuensi akan naik.

Jika nilai R 1K dan C 1nF sesuai skema maka frekuensi ada dikisaran 350 KHz dengan catatan part lainnya ikut mendukung terutama mosfet.

R Shunt

Pada tegangan 90V gunakan ukuran 6K8.

Pada tegangan 110V gunakan ukuran 8K2.

Pada tegangan 120V gunakan ukuran 10K.

DCO

DCO dapat diatur pada R emiter tr 2N5401.

Capacitor LPF

Capacitor LPF yang terlalu besar akan mengakibatkan losses dan amplifier tidak linier.

Capacitor LPF yang terlalu kecil akan menimbulkan ripple yang besar dan noise.

LPF pada class D lebih mirip buck converter.

C LPF bernilai 680 nF untuk non UCD dan 1,5 uF untuk UCD.

Core LPF

Luas penampang core EI maupun toroid sama saja yaitu ± 1 cm² / 300 Watt.

Lilitan diusahakan serapat mungkin dengan inti.

Intinya pada class D adalah besar induktor mengikuti kecepatan pwm dan besar kawat mengikuti arus.

Core dengan nilai AL 25 cocok untuk full range dan high dengan switching frekuensi tinggi.

Core dengan nilai AL 80 cocok untuk low-mid dan mid-high.

Untuk low yang memakai AL 25 akan terlalu mubazir sebab harganya mahal dan mampu bekerja pada pwm frekuensi tinggi apalagi core T157-2, sedangkan low hanya membutuhkan pwm frekuensi rendah.

Low-sub sudah cukup pada kisaran frekuensi pwm 170 KHz menggunakan core hitam diameter 3 cm rangkap 3 dengan 15 lilitan induktansi sekitar 60 uH.

Kabarnya core bekas pfc bagus untuk sub-low, dan core tipe 184060 juga bisa digunakan.

Percobaan LPF
Gap makin tipis induktansi makin besar tapi panas semakin turun.
Gap makin tebal induktansi makin kecil menyebabkan ferit dan lilitan panas. Sumber panas berasal dari area sekitar gap.
Induktor 8 lilit dengan induktansi 30 uH menyebabkan R zobel panas, ini disebabkan oleh frekuensi pwm yang tembus melewati LPF akibat terlalu kecilnya induktansi LPF.
Speed pwm yang turun akan diikuti melonjaknya tegangan ripple pada output dan suhu core LPF akan meningkat drastis.
Jadi menurunkan speed pwm harus diikuti dengan menaikkan nilai induktansi atau menambah jumlah lilitan pada core LPF.

Perbandingan speed pwm dengan induktansi LPF dengan capacitor 680 nF :
100 KHz --> 100 uH
200 KHz --> 60 uH
250 KHz --> 30 uH
275 KHz --> 25 uH
300 KHz --> 22 uH
350 KHz --> 18 uH
Untuk penggunaan capacitor yang lebih rendah harus disertai dengan penambahan nilai induktansi lilitan LPF.
Misalnya jika menggunakan C 474 maka induktansi ditambah beberapa uH.

Core MS157060 :
Speed 300 KHz --> 18 lilit
Speed 270 KHz --> 22 lilit
Speed 250 KHz --> 27 lilit
Speed 220 KHz --> 32 lilit
Speed 200 KHz --> 35 lilit

Core MS130 rangkap 2 setara dengan sebuah core MS157

* Catatan ini akan terus diupdate jika ada yang perlu ditambahkan.
* Sebagian besar data saya peroleh dari D-Amp Next Generation selebihnya data pribadi.

Salam Xperiment.