Switchad nätdel i ljudanläggning. Bra eller dåligt?

[Danny]

En bekant kom in med detta monstret till nätdel, som han ville ha fixad.
Den sitter i en ljudmixer: Behringer DDX3216. Har för mig att den kostade
upp mot 20000:- när den kom för 8-9 år sen.


Hur bra är det med switchade nätdelar med tanke på risk för störningar i ljudet?
Nu är inte ljud mitt expertområde precis, men borde inte diskantområdet ligga i farozon
för störningar från ett switchat nätaggregat.

Denna FPS sitter som drivkrets.
http://www.datasheetcatalog.org/datashe ... 312_DS.pdf
Står att den jobbar med 67Khz, vilket iofs ligger över hörområdet. Jag mätte med multimeter
och fick 179Khz (har inget oscilloskop). Vet inte hur mkt man kan rätta sig efter den.
Men dock så hör man tydligt ett switchande ljud från nätdelen när den är igång (alltså från nätdelen, inte
i ljudet ut. Har bara tillgång till nätdelen).

Måste finnas en anledning att hemmabioförstärkarna fortfarande har linjär nätdel med en fet trafo.
Borde ju annars vara billigare med switchat. 100Hz från de trafona hamnar såfall i basregistret, och är ju
inte lika känsligt för störningar som diskantområdet.

Vad har ni för erfarenheter av detta?

[cyr]

Större delen av strömmen i den där mixern går väl till DSP-processorer och annat digitalt. De analoga delarna kanske har linjära regulatorer och/eller filter på matningen om det är så att själva den switchande nätdelen inte är tillräckligt bra?

Anledningen att förstärkare fortfarande har stora trafos (i den utsträckning de nu har det) tror jag mest är för att det anses mer exklusivt. För min del får gärna både nätdel och förstärkare vara switchmode, rätt konstruerat så ger det utmärkt prestanda.

Mina "two cents" ...

[blueint]

Något man får ta hänsyn är förstås också dom harmoniska frekvenserna.. Som om man har otur smyger sig ner i det hörbara området.

[Norpan]

Ljudet du hör från nätdelen försvinner mest troligt när den blir belastad.

[cosmox]

I nyare slutsteg är i princip "allt" switchat numera. Märken som LAB, Digam och Crown har alla sina egna modeller av sådana lösningar. Personligen tycker jag att samtliga av deras SM modeller från dessa märken låter väldigt bra och är mycket pålitliga.

I digitala bord (tex det som du har på bilden) har jag bara sett SMPSUer även de stora borden som SSL C200 och Euphonix använder sig av detta.

I de analoga borden är det däremot annorlunda. De bord av "kvalité" har sällan switchade aggregat. Det gäller för både studio och live-bord.

[grym]

om switchat och ljud

lätt att få störningar, jag ser ingen fördel med dom, förrutom minskad vikt och pris

[maDa]

I just det fallet har det nog inte så stor betydelse. Hela mixern ser ju ut som en dator mer eller mindre. Som vi alla vet behövs det ganska specifika spänningar i jobbigt höga ampere-styrkor i datorutrustning oftast, där lämpar sig inte hederliga gammla nätdelar.

Och vad jag sett så har många nya kraftiga ledande slutstegs-tillverkare börjat använda sig av SMPS med så.

Jag ska själv prova lite och se hur en 2x100W Klass-D fungerar med en switchad 24V inbyggnads-nätdel sen när jag får grejorna.

[kimmen]

Det där ljudet man kan höra från nätdelen är troligtvis på grund av instabilitet eller burst-mode när den är lågt belastad. Hänger man på last så bör det upphöra. Men angående lämplighet för ljud, en "vanlig" nätdel har ju en switchfrekvens på 100Hz - mitt i det hörbara området.

Ripplet på matningsspänningen (pratar om slutsteg då) är ju en ganska otrevlig triangeliknande vågform med mycket övertoner som man får se upp med så den inte letar sig till utgången. Grundtonen på 100Hz är väl ingen fara då den ligger i basregistret, men övertoner uppåt 500-1000Hz blir inte kul om de kommer ut. Strömmen som dras ur transformatorn och från nätet har också rätt så otrevlig vågform med mycket övertoner och dålig effektfaktor. Magnetfältet runt en 50Hz-trafo är ofta ganska stort och ställer lätt till problem. Om transformatorn har hög läckinduktans så kommer dessutom strömpulserna från likriktningen med massor av övertoner att sändas ut som magnetfält.

Med SMPS så ligger ju switchfrekvesen och alla dess övertoner över det hörbara området. Använder man PFC kan man få hög effektfaktor på ingången, vilket kan ha stor betydelse i PA-sammanhang. Och så vikten förstås. Men visst, det är ju inte helt lätt att göra en nätdel som är tyst störningsmässigt.

En vanlig tung nätdel är vad jag förstått ofta billigare än SMPS för slutsteg! Transformatorer kanske är dyra på ELFA, men då det är en så pass low-techkomponent så är det billigt (eller har i alla fall varit) borta i Asien där mycket av grejerna tillverkas. Nu har ju kopparpriserna gått upp på sistone i och för sig så SMPS kanske har kommit i kapp.

[Tekko]

SMPS för audiobruk har oftast högre switchfrekvens än konventionella smps typ datornätagg, runt 500kHz upp till 1MHz för de i audiogrejjer jämfört med 20-50kHz för konventionella agg, samt att de som används i audiogrejjer ofta arbetar i resonant mode = sinus ist för fyrkant = inga störningar.

[blueint]

PWM "sinus" eller riktig sinus?
Att få till sinus med effekt i höga frekvenser utan att tappa stor effekt lär inte vara trivialt.

[kimmen]

Vilka audiogrejer kör på 500kHz+ i sin nätdel?

QSC kör i alla fall på 125kHz trafo-frekvens och Yamaha också runt 100kHz. (utgånsgrippel vid c:a 200kHz) Labgruppen å andra sidan använder en gigantisk flybackomvandlare med c:a 30kHz switchfrekvens!!! Att gå mycket över 100kHz är rätt opraktiskt med normala transformatortyper och konstruktionsmetoder vid höga effekter då man inte kan använda så tjock tråd alls pga skinn- och proximityeffekten. Jag har hört att QSC:s transformatorer är lindade med kopparfolie både på primär och sekundärsida.

blueint, det blir faktiskt ganska fin sinus. Transformatorns läckinduktans och en kondensator i serie bildar en resonanskrets så strömmen blir en rätt fin sinusform trots att spänningen som läggs på är en fyrkantsvåg. Det ger fördelar både i mindre switchförluster i transistorerna som slår både till och från vid låg ström och dessutom så kan det hjälpa till att minska utsända störningar då strömderivatan blir låg.

[CrilleE]

Har lyssnat på system med switchande nätdel och klass-D-förstärkare som låtit gudomligt, det är nog mer en konstruktionsfråga. Switchade nätagg har en fördel med att de inte tappar så mycket spänning vid last som vanliga trafos. Ett bra switchat nätagg stör inte mycket och strålar lite.
En kul grej med klass-D är också att man kan slippa lågnivåsignal helt. Digitalt direkt in i en PWM-modulator som matar steget. I de fallen spelar switchbruset ingen roll.

[psynoise]

Ser själv i min egen studio att dom dyra apparaterna använder switchat och billigare Behringer linjär nätdel. Dock har jag mest digitalt apparatur men jag tror att det handlar också mycket om vilken kompetens företag har inom området. Självfallet ska gammal effektslukande teknik bort och ge plats åt switchat. Har för mig att telecomindustrin brukar använda sig av fina switchade nätdelar dock är priset tok för högt för konsumentelektronik. Övrigt håller jag med alla ovanstående talare då massa bra ord har sagts.

[Danny]

Intressant. Finns då både för och nackdelar med båda typerna av nätdel i ljudanläggning.
Då är det helt enkelt en kostnadsfråga och kunskap som styr resultatet.

Tack för svaren

[blueint]

Om man nu skulle konstruera en förstärkare med switchad nätdel. Finns det något speciellt att tänka på eller bra tips ..?
Vore inte fel att slippa järnklumparna.