Тема: Регенератор сетевого напряжения, нужен или нет?

Создание данного устройства послужила проблема качественного электропитания.
Я живу в частном доме и в моем районе имеются проблемы с электросетью:

a) Частые перепады напряжения вплоть до 190-230В Это победил установив сетевой стабилизатор по совету Игоря
b) Постоянные сварочные и другие виды работ на соседних участках

Все это неблагоприятно сказывается на качестве питания приборов. Но основное положительное влияние данного устройства как оказалось в увеличенной частоты эл. сети до 100Гц.

Суть работы моего устройства предельно проста:

C генератора Вина синусоидальный сигнал с частотой 100Гц и амплитудой 5В p-p подается на усилитель мощности с ООС, выполненный на полевых транзисторах с выходной мощностью 100Вт. Усилитель нагружен на повышающий трансформатор 200Вт.

Данным устройством я питаю ЦАП, потребление которого находится в пределах 10Вт, большую нагрузку не планировал, ограничился 50- 60Вт, именно такая мощность потребление у большинства “источников звука” CD проигрывателей и ЦАП.

У меня остались неразрешенные некоторые вопросы, которые я хотел бы обсудить дабы “не изобретать велосипед”, т.к. возможно, что кто-то уже все это проходил:

1) Cтоит ли применять для питания усилителя регенератора импульсный БП с целью снижения массы и габаритов устройства и увеличения КПД.
2) Что именно сказывается на изменении звука, увеличение частоты питающего напряжения или снижение гармонических составляющих. По моему мнению именно повышение частоты эл. сети ведет к улучшению в звуке. Это было проверенно при сравнении регенератора с хорошими промышленными сетевыми фильтрами типа ISOL-8

Ниже привожу схемы регенератора и фото готового аппарата.
Схема УНЧ возможна неидеальная, но в процессе эксплуатации хорошо себя зарекомендовала и оказалась достаточно простой в реализации, по идее здесь есть возможность применить любой УНЧ особенно хорошо должен работать УНЧ в классе "D", но у него есть свои недостатки и он не даст своего высокого КПД 78% как заявлено, так как нагрузка в данном случае очень “ тяжелая” (трансформатор). В моем варианте КПД получается 45-50%. Софт старт необходим для задержки подаваемого сигнала 100Гц на УНЧ, в противном случае возникает большой импульс в БП во время заряда конденсаторов большой емкости, что может привести к пробою выходных транзисторов УНЧ.

В данный момент задумываюсь об возможности улучшения данного аппарата, а именно хотелось увеличить его мощность и уменьшить габариты, массу для удобства изготовления данных устройств. В голову приходить использования импульсных БП + УНЧ класса "D". На счет УНЧ в классе "D" есть сомнения в целесообразности, а импульсный БП еще не пробовал.

Я долго думал об продлении этой темы. С одной стороны я не хотел ничего доказывать противникам данных устройств (к сожалению их было немало) с другой стороны должны быть люди, которые стремятся к улучшению своей системы и не ленятся попробовать новые решения. Именно для тех кому возможно интересно данное устройство я продлил и дополнил эту тему. Для себя я все решил, а верить или нет, пробовать или нет дело ваше...

P.S. Просьба высказываться по существу, а не троллить и не загоняться в оффтоп. Нас читают и новички, которые могут поверить в непроверенные на практике мысли. А тот кто проверил на практике похожее устройство, просьба отозваться и высказаться.

Игорь, спасибо за замечательную схему защиты от постоянной подмагничивания сердечника трансформатора, она пришлась кстати и "успокоила" 160Вт трансформатор БП

Привожу данные согласующего трансформатора

Сразу оговорюсь, что мощность железа и диаметр обмоточного провода выбирал исходя из того, что имелось под рукой и они избыточны. Возможно использовать меньшее сечение магнитопровода и диаметр обмоточного провода, что и подтверждает расчет (на нагрузку 50Вт).

Магнитопровод трансформатора ОЛ55/100-40
Приблизительная мощность магнитопровода 227Вт.
Сечение сердечника 9см2
Намоточные данные, рассчитанные на частоту 100Гц и напряжение вых. 230В:
WI = 51 виток, провод 1,2мм 19,6В (действующего напряжения)
WII = 600 витков, провод ПЭВ-2 0,51мм (230В действующего напряжения)
WIII = 600 витков, провод ПЭВ-2 0,51мм. Эту обмотку я делал для удобства подключения дополнительной нагрузки или при последовательном соединение можно использовать данный транс как силовой, понижающий на 220В 50Гц. Не жалко, мотает станок
Точное напряжение выхода трансформатора я подстраивал Кус. УНЧ. Исходил от выходного напряжения генератора колебаний настроенного на максимальную амплитуду, до которой гармоники оставались приемлемые (по моему мнению).

Сообщение от Alexhase

1) Cтоит ли применять для питания усилителя регенератора импульсный БП с целью снижения массы и габаритов устройства и увеличения КПД.

Думаю что не стоит.

Сообщение от Alexhase

2) Что именно сказывается на столь глобальном изменении звука, увеличение частоты питающего напряжения или снижение гармонических составляющих.

Это можно установить, включив вместо собственного генератора внешний, и попробовав различные частоты.

С частотами я игрался и улучшение по звуку наблюдалось примерно до 60-70Гц , после 100Гц уже незаметно. Причем мост вина дает заметно меньше гармоник чем простой лабораторный генератор, а цифровой генератор мне не принести с работы На 200-250Гц наступало снижение мощности в виду особенности магнитопровода.

У меня есть тоже аналогичный макет.
Давал 115 Гц, но даже на 50 звук был лучше обычного.
Питал свой плеер и DAC.

Внешний генератор вместо своего Вина может оказатся хуже из-за петли по сети, надо синфазным трансом развязывать.

Сообщение от Alexhase

Что именно сказывается на столь глобальном изменении звука, увеличение частоты питающего напряжения или снижение гармонических составляющих.

Глобальные изменения легко измеряются, измерьте и всё будет ясно, иначе объективного ответа не найдёте никогда.

Сообщение от korolkov24

Глобальные изменения легко измеряются, измерьте и всё будет ясно, иначе объективного ответа не найдёте никогда.

На гармоники ЦАП такое питание несильно сказалось, вот на разделение каналов (взаимопроникновение каналов) очень хорошо. Возможно этим объясняется более расширенная сцена с регенератором и плохой объем сцены например с виниловым проигрывателем, где разделение каналов плохое.

---------- Добавлено в 21:06 ---------- Предыдущее сообщение в 21:02 ----------

Сообщение от ИГВИН

У меня есть тоже аналогичный макет.
Давал 115 Гц, но даже на 50 звук был лучше обычного.
Питал свой плеер и DAC.

Внешний генератор вместо своего Вина может оказатся хуже из-за петли по сети, надо синфазным трансом развязывать.

Возможно и так, но тут еще дело в том, что по гармошкам промышленный генератор был хуже Вина.

Сообщение от Alexhase

Возможно и так, но тут еще дело в том, что по гармошкам промышленный генератор был хуже Вина.

А там гармошки пофиг, потому что потребление по вторичке повышающего транса принципиально несинусоидальное.
Точнее, пофиг пока они низкого порядка.

Сообщение от Audiomaniac

Если на гармониках цапа сказалось (хоть сильно хоть несильно) включение чего-либо в сеть - то значит в конструкции чего-то очень сильно не так. И там всякие чудеса возможны. Ну, кроме нормального звука, конечно

Это означает, что на звук сказаться недолжно было вовсе, я правильно вас понял или недолжно быть крайностей? Может у меня слух улавливает такую разницу очень сильно.

Сообщение от ИГВИН

А там гармошки пофиг, потому что потребление по вторичке повышающего транса принципиально несинусоидальное.
Точнее, пофиг пока они низкого порядка.

Да, это верно, так как нагрузка индуктивного характера (трансформатор), но были гармоники более высокого порядка и на активной нагрузке.

Сообщение от Audiomaniac

не сомневаюсь в том, что какую-то разницу у вас слышно. ПРосто это не заслуга, это беда..

Интересно, что ту же разницу слышал и АДВ, когда использовал регенератор.
Отчего такое совпадение?
Мои впечатление совпали с Линксовыми... можно поискать по форуму. Хотя особого смысла в этом нет, там схем не было.

Audiomaniac, говорилось что гармоники ЦАПа не изменились, изменились гармоники питания на сетевых трансформаторах потребителя. Приведите хоть один пример сетевого фильтра или фильтра в БП устройства которое достаточно для вас обладает фильтрующими свойствами. И какие параметрами должен обладать такого рода БП, что после улучшения которых не было слышно никакой разницы? Где придел необходимого качества питания?
Трансформаторов у меня всего два, достойного качества, они сфазированны.

---------- Добавлено в 22:55 ---------- Предыдущее сообщение в 22:25 ----------
Вообще хорошими показателями в БП обладают C-L-C фильтры, причем дроссели выполненные на правильном железе с хорошей индуктивность порядка 1Гн, но такое решение в аудиотехнике не нашло применение, кроме как в ламповых усилителях.

Сообщение от Alexhase

И какие параметрами должен обладать такого рода БП, что после улучшения которых не было слышно никакой разницы?

К примеру, если питать ОУ NE5532, у которого Power Supply Rejection Ratio = 100дБ, то упрощённо говоря пульсации питания в 1В, на высоких частотах будут на пороге слышимости в паузе, при отсутствии сигнала. Если питать ОУ от стабилизатора 78L15, у которого Ripple Rejection=70дБ, то общее подавление будет ещё больше, грубо говоря пульсации питания при 5В до стабилизатора превратятся в 1.6мВ на его выходе.
-100дБ от 1.6мВ, при 2.4В (напряжение на выходе цап) получим отношение С/Ш=163дБ, что превышает возможности самого ОУ, то есть 78L15 вполне достаточно, при условии правильной топологии.
Power Supply Rejection Ratio ЦАП может быть похуже, например 50дБ, но и в этом случае обычный стабилизатор вполне справляется со своей задачей.
Если БП сделан так, что через него просачиваются ВЧ составляющие сети, то это просто неграмотное схемное решение.

Теперь рассмотрим вариант с регенератором.
Если обычный 78L15 уменьшает пульсации на 70дБ, это 3000раз, то для достижения таких же результатов, упрощённо говоря, регенератор также должен уменьшить гармоники сетевого напряжения в 3000 раз.
3000 раз это кГ=0.003%, при условии что было 10%.

Теперь посмотрим что будет если питать синусоидой с кГ=0.003%.
Мы имеем общее подавление гармоник 6000раз, это 75дБ.
Реально конечно разница будет не 5дБ, а не более 0.5дБ, мы не учитываем ёмкости после моста, ну пусть будет 75дБ.
Общее Power Supply Rejection Ratio, вместе с ОУ будет отличаться на 0.25дБ, что в перещёте на общий C/Ш крайне незначительная величина, не передаваемая ни каким электрическим или акустическим трактом.

Ещё, хочу обратить внимание, что в сотни раз легче и дешевле очистить от пульсаций выпрямленное напряжение, чем сетевой синус.
Если БП аудио устройства не способен в достаточной степени отфильтровать сетевые помехи, то в топку его.

Здесь мнение Lynx, если интересно. http://www.diyaudio.ru/forum/index.php?topic=963.5;wap2

Сообщение от korolkov24

если питать ОУ NE5532, у которого Power Supply Rejection Ratio = 100дБ, то упрощённо говоря пульсации питания в 1В, на высоких частотах будут на пороге слышимости в паузе, при отсутствии сигнала. Если питать ОУ от стабилизатора 78L15, у которого Ripple Rejection=70дБ, то общее подавление будет ещё больше, грубо говоря пульсации питания при 5В до стабилизатора превратятся в 1.6мВ на его выходе.

Да, только не надо забывать, что от 10 Гц и выше весь этот кайф ухудшается со скорость 20dB/декаду.

Сообщение от korolkov24

Если БП сделан так, что через него просачиваются ВЧ составляющие сети, то это просто неграмотное схемное решение.

ВЧ проходят через БП, как нож сквозь масло

Сообщение от korolkov24

Теперь рассмотрим вариант с регенератором.
Если обычный 78L15 уменьшает пульсации на 70дБ, это 3000раз, то для достижения таких же результатов, упрощённо говоря, регенератор также должен уменьшить гармоники сетевого напряжения в 3000 раз.
3000 раз это кГ=0.003%, при условии что было 10%.

Теперь посмотрим что будет если питать синусоидой с кГ=0.003%.
Мы имеем общее подавление гармоник 6000раз, это 75дБ.
Реально конечно разница будет не 5дБ, а не более 0.5дБ, мы не учитываем ёмкости после моста, ну пусть будет 75дБ.
Общее Power Supply Rejection Ratio, вместе с ОУ будет отличаться на 0.25дБ, что в перещёте на общий C/Ш крайне незначительная величина, не передаваемая ни каким электрическим или акустическим трактом.

Ничего ты Леша не понял, что такое регенератор, и зачем он.
"Очищать" синус от гармоник не задача регенератора, а его побочное свойство, очень малозначительное.

Сообщение от korolkov24

Ещё, хочу обратить внимание, что в сотни раз легче и дешевле очистить от пульсаций выпрямленное напряжение, чем сетевой синус.

Единственная верная мысль.

Сообщение от korolkov24

Если БП аудио устройства не способен в достаточной степени отфильтровать сетевые помехи, то в топку его.

Общие слова, мы их слышим в каждой ветке.
Вопрос - какие помехи нам мешают, их уровень, частота, способ наводки/проникновения. Вот это будет конкретный разговор, впрочем к сабжу не имеющий ни малейшего отношения.

Сообщение от gross

У меня сеть, например, гуляет намного больше: 170-250.

Офигеть!
Может стаб+регенератор?

Один плюс, за электроэнергию при таком качестве подачи можно не платить.

С более-менее нормальной сетью и правильной разводкой цепей питания и сигнала внутри аппарата, сеть беспокоит в основном синфазкой 30-200кгц от ИБП и лампочек, которая хорошо давится стандартными дросселями, никаких регенераторов не требуется.

Сообщение от ИГВИН

Да, только не надо забывать, что от 10 Гц и выше весь этот кайф ухудшается со скорость 20dB/декаду.

Откуда такая упрощённая информация?

Сообщение от ИГВИН

ВЧ проходят через БП, как нож сквозь масло

Конечно проходит, весь вопрос только в том какой уровень помех? как это сказывается на звуковом сигнале?

Сообщение от ИГВИН

"Очищать" синус от гармоник не задача регенератора, а его побочное свойство, очень малозначительное.

Так зачем же нужен регенератор? это стабилизатор?

Сообщение от ИГВИН

Вопрос - какие помехи нам мешают, их уровень, частота, способ наводки/проникновения. Вот это будет конкретный разговор, впрочем к сабжу не имеющий ни малейшего отношения.

То есть, если объективные величины так малы, что их влияние трудно различимо, а различие глобально, то вопрос остаётся открытым? или всё же нужно обратить внимание на другие объективные причины, не имеющие отношение к вопросу регенератора?

Сообщение от korolkov24

Откуда такая упрощённая информация?

Для тебя упростил.
В даташиты заглядывай хоть иногда, а то приводишь цифры для постоянного тока.

Сообщение от korolkov24

Конечно проходит, весь вопрос только в том какой уровень помех? как это сказывается на звуковом сигнале?

Неконкретный разговор, без конструктива.

Сообщение от korolkov24

Так зачем же нужен регенератор? это стабилизатор?

Подумай ещё. Но и стабилизатор, конечно.

Сообщение от korolkov24

То есть, если объективные величины так малы

Ничего не тоись.

Сообщение от korolkov24

что их влияние трудно различимо, а различие глобально,

Измерять надо не одну какую-то "объективную величину" в лабораторных условиях, а весь комплекс величин (а они взаимодействуют) в реальных.
И что для одного глобально, потому что улучшение от регенератора сродни замене очень дорогой аппаратуры на крайне дорогую, то для другого "трудно различимо".
Всё в мире относительно

Сообщение от korolkov24

или всё же нужно обратить внимание на другие объективные причины, не имеющие отношение к вопросу регенератора?

Ещё раз, уже устал повторять.
Регенератор не для фильтрации помех сети, это побочная функция.
Попробуй подумать, отчего регенератор улучшает звук не только на ВЧ, но также в СЧ и НЧ диапазонах.

К примеру, если питать ОУ NE5532, у которого Power Supply Rejection Ratio = 100дБ, то упрощённо говоря пульсации питания в 1В, на высоких частотах будут на пороге слышимости в паузе, при отсутствии сигнала.

Такие пульсации еще поискать нужно, а стабилизатор ставиться обязательно.

Если БП сделан так, что через него просачиваются ВЧ составляющие сети, то это просто неграмотное схемное решение.

Приведите свое решение, хотя бы пример.

Теперь рассмотрим вариант с регенератором.
Если обычный 78L15 уменьшает пульсации на 70дБ, это 3000раз, то для достижения таких же результатов, упрощённо говоря, регенератор также должен уменьшить гармоники сетевого напряжения в 3000 раз.
3000 раз это кГ=0.003%, при условии что было 10%.

Регенератор не даст таких параметров, т.к. сам его усилитель будет значительно хуже не считая самого генератора синуса. Все дело не в этом.

Ещё, хочу обратить внимание, что в сотни раз легче и дешевле очистить от пульсаций выпрямленное напряжение, чем сетевой синус.
Если БП аудио устройства не способен в достаточной степени отфильтровать сетевые помехи, то в топку его.

Пример качественного БП в студию! Хотя бы на пальцах

---------- Добавлено в 00:22 ---------- Предыдущее сообщение в 00:11 ----------

У меня сеть, например, гуляет намного больше: 170-250.

Боюсь представить с каким запасом по напряжению рассчитаны ваши трансформаторы, у меня были некоторые проблемы с запасом на 190В т.к. я не хотел дополнительного рассеивания энергии в тепло на стабилизаторах. Теперь этих проблем просто нет

---------- Добавлено в 00:42 ---------- Предыдущее сообщение в 00:22 ----------

Ещё раз, уже устал повторять.
Регенератор не для фильтрации помех сети, это побочная функция.
Попробуй подумать, отчего регенератор улучшает звук не только на ВЧ, но также в СЧ и НЧ диапазонах.

И почему никто не поймет главного плюса регенератора, все уткнулись в гармоники, а ответ лежит на поверхности

Сообщение от ИГВИН

В даташиты заглядывай хоть иногда, а то приводишь цифры для постоянного тока.

Подавление пульсаций - где здесь постоянный ток?

Сообщение от ИГВИН

Неконкретный разговор, без конструктива.

Сообщение от ИГВИН

Вопрос - какие помехи нам мешают, их уровень, частота, способ наводки/проникновения. Вот это будет конкретный разговор, впрочем к сабжу не имеющий ни малейшего отношения.

Сообщение от ИГВИН

Измерять надо не одну какую-то "объективную величину" в лабораторных условиях, а весь комплекс величин (а они взаимодействуют) в реальных.
И что для одного глобально, потому что улучшение от регенератора сродни замене очень дорогой аппаратуры на крайне дорогую, то для другого "трудно различимо".
Всё в мире относительно

А это конкретный* Игорь, где твоё конкретное?

Сообщение от ИГВИН

Подумай ещё. Но и стабилизатор, конечно.

Я то возможно знаю, но не скажу, интересна версия субъективистов.

Сообщение от ИГВИН

Регенератор не для фильтрации помех сети, это побочная функция.
Попробуй подумать, отчего регенератор улучшает звук не только на ВЧ, но также в СЧ и НЧ диапазонах.

Я спросил для чего регенератор, отвечают - "подумай".
Да кто-же знает что у вас в голове, фантазия у людей богатая и всё у всех по разному.
Отвечать надо не загадками, если есть что ответить.

Сообщение от Alexhase

Такие пульсации еще поискать нужно, а стабилизатор ставиться обязательно.

Это мало или много?

Сообщение от Alexhase

Приведите свое решение, хотя бы пример.

Ну вот я приведу тут схемное решение и вы начнёте придумывать магические способы проникновения гармоник.
Уже было, аж на 1000 страниц.
Сами то хоть что-то аргументированное покажите, а не только голословные утверждения типа - я слышу (Без обид).

Сообщение от Alexhase

Регенератор не даст таких параметров

Каких таких?

Сообщение от Alexhase

Пример качественного БП в студию! Хотя бы на пальцах

На пальцах:
Трансформатор, диодный мост, Low ESR зашунтированные SMD керамикой, стабилизаторы 78(9)..., тоже всё в керамике, и главное - правильная трассировка, а не как здесь принято. Я привёл пример просто блока питания, для большинства устройств достаточно такого схемного решения. Можно навешать LC фильтры, снабберы на диоды, стабилизаторы широкополосные на ОУ, Уменьшить ёмкость между первичкой и вторичкой, симметрировать индуктивную и ёмкостную связь, или даже сделать динамическое слежение этой связи, но даст ли всё это желаемый результат?
Если мы ставим задачу, то выполнять её надо опираясь на обоснованные решения.

Сообщение от Alexhase

И почему никто не поймет главного плюса регенератора

Так объясните нам, не говорите загадками?