直热前级/耳放用的高频（100~500KHz）正弦交流再生电源系统试做

直心热胆

    提到再生电源，常见的多是50/60Hz的市电再生，偶尔见到400Hz的升频再生电源，也有国外名器用到机内的400KHz再生电源。
    缘于本人在高频正弦交流灯丝供电方面的摸索，总功率20W左右的电源模块已经比较成熟。通过简单的扩展，增加高压绕组，从形式上就得到了一套直热前级/耳放用的高频（100~500KHz）正弦交流再生电源系统。20W左右的总功率，供几个中、小功率的直热电子管，以及高压和栅极负压；应该能应付一般的前级、耳放用途，甚至4P1S单端小功放
    目前还只是设想，我先把框图画出来，再一步一步往前走……

mountech

想法很好 , 但是越高頻 週期就越短 , 以你的 400K 為例 , 那麼週期就只有 2.5 uS , 這個對於整流管來說是一個很大的挑戰 , 一般的整流管基本上是不行的 , 快速整流管恐怕也夠嗆 , 尤其是高壓的部分 , 找找高壓肖特基或是碳硅的吧 !!!

甩毛飞

EMC处理不好就变成一台中波发射机了，到时候无线电管理部门会找你约谈

直心热胆

mountech 发表于 2023-9-13 23:30
想法很好 , 但是越高頻 週期就越短 , 以你的 400K 為例 , 那麼週期就只有 2.5 uS , 這個對於整流管來說是一 ...

兄弟所言极是！碳化硅整流二极管应该是此处的最优选择。

直心热胆

甩毛飞 发表于 2023-9-14 07:51
EMC处理不好就变成一台中波发射机了，到时候无线电管理部门会找你约谈

不仅仅是EMC问题，还有好多其它问题要处理！这个频率跟常规的工频、音频特性差异很大。正好可以享受解决问题的快乐

直心热胆

有热心的朋友还推荐了GaN HEMT做高压部分的整流，这是一个采用氮化镓器件的高性能方案。后续我会做相应的尝试。

play10000

直热前级，一个令人头疼的制作。电源，震动等等。

直心热胆

play10000 发表于 2023-9-24 15:53
直热前级，一个令人头疼的制作。电源，震动等等。

这个制作，就是想把电源部分做成模块化，至少解决直热前级/耳放的电源这部分烦恼，又能兼顾音质。震动方面，还得另想办法。

这几天的初步测试表明，碳化硅二极管在高频整流方面的性能确实优于快恢复硅二极管。有空我再上测试波形。

牛哥

慢慢改进，逐渐增大功率就好玩了。

wangjun688

能定做一套4P1s的功放灯丝电源吗？

vosrock123

同上，可以定制个4P1S的供电嘛，价格不高可以试试

直心热胆

感谢楼上两位的支持！我们遵守论坛规矩，在技术帖子里，还是不谈交易吧！在交易区也能找到我。链接如下：

http://bbs.hifidiy.net/forum.php?mod=viewthread&tid=1499065

play10000

支持创新，等成果。

nnrainbow

其实驱动的 MOS 也很重要，  氮化镓 或者 碳化硅吧     没有关断噪音

直心热胆

今天才交付打样，有点懒

直心热胆

在隔壁论坛，有朋友提出这样的看法：“高频正弦波和工频都是正弦波峰值和有效值是一样的，哪来的补充率不同？还有电源效率问题！不如直接494开关稳压就得了！方波和正弦波整流以后没什么不同，为何还在迷恋正弦波呢？"

我做了如下回答，也搬来这里：

    如果我们通过化验来判定，一颗煮熟的麦粒，跟煮熟的面条、馒头、面包比较，其营养成分不会有太大的区别；但是为什么我们很少直接吃麦粒，而大费周章的把麦子磨成粉，再做成各种食物呢？因为麦子在磨成粉末之后，在水、微生物、空气、刀工、火候……作用下，可以发生各种各样的变化，成就了愉悦众生的千般姿态、万般美食。

    再比如发工资，总量相同的情况下，一日一结、一月一结、一年一结，领工资的人感受差异很大！

    电能的玩法也类似。单从频率的角度看，全波整流（整流之后的元件都看做负载）时，50Hz的电，每秒钟会向负载提供100次脉冲能量；100KHz的电，每秒钟会向负载提供200000次脉冲能量。虽然幅值相同，但是负载的感受不同。试想，如果有一个突发的1KHz大电流需求发生在那100个脉冲之间的空档，50Hz的电源必然不能及时提供足够的能量，必需等待下一个脉冲的到来；而100KHz的电源，可以在此瞬间向这个1KHz大电流需求注入百次能量。哪个供电方案更香？

    至于方波和正弦波哪个好，关键是对音频电路的干扰问题。方波方案效率高，成本也较低，做得好，也可以对音频干扰很小，但是解决干扰的成本很高！正弦波方案效率低一点，成本也高一点，但是解决干扰的成本较低。综合起来看，正弦波电源的性价比还是优于方波电源。普通方波电源造成音质的沙粒感，非常恼人！跟面粉里掺了沙子一样的难受！正弦波电源，还是比较容易做得通透细腻的。

ob44474

学习了 也想玩

直心热胆

ob44474 发表于 2023-12-10 18:03
学习了 也想玩

感谢您的关注！

说说进展吧：

早几天，整流滤波后的直流电已经能够点亮灯泡负载，目前是以DC100V、0.1A左右的范围来测试的，比较方便测量。



    遇到一个严重的问题，由于整流滤波加灯泡负载对于高频电源是一个明显的非线性负载，电容、电感、电阻、整流二极管参杂着影响高频电源的运作。原本的高频正弦电源是线性的平衡状态，应付灯丝这样简单的近似于纯电阻的负载能保持很低的失真度。在复杂的非线性负载加入之后，整个系统就乱套了！表现出明显的输出波形失真。这种失真也代表了明显的谐波干扰，会影响音频电路的工作。

直心热胆

先请看高频正弦电源带纯阻性负载时的波形（频率119KHz，失真度＜1%）：



再请看高频正弦电源带整流滤波电路负载时的波形（频率119KHz，失真度≈4%）:



这种情况类似于我们日常使用的市电工频电网中，如果有电焊机、空调等大功率非线性负载时，往往会造成市电波形失真，干扰音响设备的正常工作。
下图就是一个市电波形实例（频率50Hz，失真度＞6%）



在工频电网，对于这个问题，有专门的“谐波治理”措施；同理，在高频的整流滤波电路中也可以引入相应措施；原理是一样的，只是频率有不同。

这几天，已经着手做相关的谐波治理工作了