Alimentazione induttiva...vexata quaestio.

[oblomov]

.." Conoscendo lo scetticismo di Fabrizio riguardo gli amplificatori Aloia mi sono meravigliato leggendo il suo commento che ribalta radicalmente il suo giudizio."
...
Intrigante questione...anche.
Specialmente...quella dell' alimentazione induttiva.
Ogni tanto ri-compaiono...battery amp...ma l' induttiva...troppo costosa e/o non compresa ?
Ma è un altro argomento.
...

Argomento incredibilmente interessante ed importante...

Forse il secondo segreto del suono meraviglioso di alcuni ampli a valvole.

Parliamone, magari in un thread dedicato.

Saluti
F.C.

viewtopic.php?f=5&t=8409&start=10

[oblomov]

http://www.audiocostruzioni.com/r_s/amp ... st12.1.htm

[oblomov]

finale hi-end che non ha bisogno di presentazioni creato dal precursore dell'hi-end italiano e mondiale Bartolomeo Aloia. 30 +30 watt due telai alimentazione separata induttiva a stato solido

Tipo: Bipolare stato solido • Potenza: 30 Watt RMS/minimo per canale (8 Ohm)• Risposta in
frequenza: 2 ÷ 100.000 Hz (-3 dB) • Distorsione Armonica: < 1% (1 Khz) • Sensibilità d'ingresso: 0,5 -
1 V • Impedenza d'ingresso: 60 Kohm • Rapporto segnale/rumore 90 dB • Fattore di smorzamento:
13 su 8 Ohm@1 Khz • Controreazione: 0 dB • Dimensioni: (ST13.01) 465 x 300 x 90 mm, (PSU13.i)
465 x 270 x 81 mm • Peso: (ST13.01) 7,5 Kg, (PSU13.i) 18 Kg.

[F.Calabrese]

Scusatemi se non partecipo, oggi.

Immagino che capirete il motivo.

A stasera.
Saluti
F.C.

[F.Calabrese]

Incominciamo a ragionarci insieme, partendo dallo schema di un normalissimo alimentatore per ampli HiFi (in questo caso di potenza davvero minima, viste le tensioni).



Da sinistra a destra potete vedere il trasformatore di alimentazione, il ponte di diodi (o diodi separati) ed i condensatori di spianamento e riserva.

Partiamo dal trasformatore: se è un toroidale avrà gli avvolgimenti vicinissimi tra loro -uno sopra l'altro- e dunque tutti i possibili disturbi passeranno dal primario (quello collegato alla presa) al secondario (quello collegato ai diodi).

Passiamo ai diodi: quelli di una volta erano relativamente lenti, ma oggi di quel tipo non se ne trovano più. I nuovi diodi ultrafast lasciano anch'essi passare disturbi in banda audio e radiofrequenze fino alle centinaia di megahertz...

Infine i condensatori elettrolitici... che oggi sono dieci volte migliori rispetto a quelli di trent'anni fa... e tuttavia poco o nulla possono fare per filtrare le radiofrequenze ed i rumori impulsivi che arrivano loro.

Abbiamo appena preso atto del fatto che un "normale" alimentatore per ampli HiFi è un oggetto ESTREMAMENTE vulnerabile rispetto ai disturbi ed alle radiofrequenze che viaggiano in rete, utilizzandone i cavi come vere antenne.

Segue
F.C.

[F.Calabrese]

Ora invece esaminiamo lo schema del tipico alimentatore induttivo, tanto in voga all'epoca degli ampli valvolari.



Fate bene attenzione alla presenza ed alla posizione dell'induttanza, a monte del condensatore elettrolitico.

Già... proprio così... un'induttanza decentemente progettata ed avvolta bloccherà in quel punto tutti i disturbi a frequenze audio e sterminerà qualsiasi radiofrequenza che sia riuscita a sopravvivere al passaggio del tipico trasformatore a lamierini... (altra cosa rispetto ai toroidali).

I valvolari più recenti ed i rarissimi (e meravigliosi) ampli SS con alimentazione induttiva adottano praticamente tutti uno schema che è una via di mezzo tra i due che abbiamo appena esaminato: dopo i diodi c'è un primo condensatore, SEGUITO DALL'INDUTTANZA e da un secondo condensatore.

Questo tipo di filtro lavora in modo ancora diverso... ed ha diversi problemi la mancata conoscenza dei quali conduce molti progettisti a sbagliarne il disegno...

Ma di questo riparleremo più avanti, anche domani.

Saluti
F.C.

[gigigi]

L' alimentazione a (ingresso) induttivo ha parecchi vantaggi. L' induttanza mantiene in conduzione i diodi raddrizzatori per tutta la semionda, assorbendo e restituendo energia. Il ripple all' uscita ha forma sinusoidale, e diminuisce aumentando l' assorbimento di corrente. La tensione viene ad avere un certo grado di stabilizzazione, ed è un po' più bassa della tensione alternata in ingresso.
Gli alimentatori più comuni sono a ingresso capacitivo, cioè con il diodo seguito da un condensatore. Questo C. si carica al valore di picco dell' alternata in ingresso, ma soprattutto si carica in un tempo breve, ben inferiore alla semionda. Quindi la sua corrente di carica sarà un picco breve e molto alto. Conseguenza: diodi e trasformatore vanno dimensionati per una corrente molto più alta di quella assorbita dal circuito.
Il ripple ha forma di dente di sega = tante belle armoniche in giro, e aumenta se l' assorbimento di corrente cresce. La stabilità della tensione in uscita è scarsa, e dipende molto dall' assorbimento.
E allora perché non si usano sempre gli alimentatori induttivi, se vanno così bene ? Perché l' induttanza è grossa e costa. Si preferisce l' elettronica, quando si può (alimentatori stabilizzati nei pre e nei circuiti a basso assorbimento) oppure… niente. Nei finali si mettono due grossi condensatori, e basta. Poi ci pensa la controreazione, anche questa abbondante.
E' ovvio che un' induttanza non può essere sostituita con un circuito elettronico, come per esempio un giratore, perché questo non può assorbire e rilasciare energia. Il giratore simula gli effetti di un' induttanza ed è utile in altre occasioni.

[F.Calabrese]

L' alimentazione a (ingresso) induttivo ha parecchi vantaggi. L' induttanza mantiene in conduzione i diodi raddrizzatori per tutta la semionda, assorbendo e restituendo energia. Il ripple all' uscita ha forma sinusoidale, e diminuisce aumentando l' assorbimento di corrente. La tensione viene ad avere un certo grado di stabilizzazione, ed è un po' più bassa della tensione alternata in ingresso.
Gli alimentatori più comuni sono a ingresso capacitivo, cioè con il diodo seguito da un condensatore. Questo C. si carica al valore di picco dell' alternata in ingresso, ma soprattutto si carica in un tempo breve, ben inferiore alla semionda. Quindi la sua corrente di carica sarà un picco breve e molto alto. Conseguenza: diodi e trasformatore vanno dimensionati per una corrente molto più alta di quella assorbita dal circuito.
Il ripple ha forma di dente di sega = tante belle armoniche in giro, e aumenta se l' assorbimento di corrente cresce. La stabilità della tensione in uscita è scarsa, e dipende molto dall' assorbimento.
E allora perché non si usano sempre gli alimentatori induttivi, se vanno così bene ? Perché l' induttanza è grossa e costa. Si preferisce l' elettronica, quando si può (alimentatori stabilizzati nei pre e nei circuiti a basso assorbimento) oppure… niente. Nei finali si mettono due grossi condensatori, e basta. Poi ci pensa la controreazione, anche questa abbondante.
E' ovvio che un' induttanza non può essere sostituita con un circuito elettronico, come per esempio un giratore, perché questo non può assorbire e rilasciare energia. Il giratore simula gli effetti di un' induttanza ed è utile in altre occasioni.

Grazie del bellissimo ed informativo post, che mi sono permesso di ingrandire nei caratteri.

Saluti
F.C.

[Olympus]

L' alimentazione a (ingresso) induttivo ha parecchi vantaggi. L' induttanza mantiene in conduzione i diodi raddrizzatori per tutta la semionda, assorbendo e restituendo energia. Il ripple all' uscita ha forma sinusoidale, e diminuisce aumentando l' assorbimento di corrente. La tensione viene ad avere un certo grado di stabilizzazione, ed è un po' più bassa della tensione alternata in ingresso.
Gli alimentatori più comuni sono a ingresso capacitivo, cioè con il diodo seguito da un condensatore. Questo C. si carica al valore di picco dell' alternata in ingresso, ma soprattutto si carica in un tempo breve, ben inferiore alla semionda. Quindi la sua corrente di carica sarà un picco breve e molto alto. Conseguenza: diodi e trasformatore vanno dimensionati per una corrente molto più alta di quella assorbita dal circuito.
Il ripple ha forma di dente di sega = tante belle armoniche in giro, e aumenta se l' assorbimento di corrente cresce. La stabilità della tensione in uscita è scarsa, e dipende molto dall' assorbimento.
E allora perché non si usano sempre gli alimentatori induttivi, se vanno così bene ? Perché l' induttanza è grossa e costa. Si preferisce l' elettronica, quando si può (alimentatori stabilizzati nei pre e nei circuiti a basso assorbimento) oppure… niente. Nei finali si mettono due grossi condensatori, e basta. Poi ci pensa la controreazione, anche questa abbondante.
E' ovvio che un' induttanza non può essere sostituita con un circuito elettronico, come per esempio un giratore, perché questo non può assorbire e rilasciare energia. Il giratore simula gli effetti di un' induttanza ed è utile in altre occasioni.

Grazie del bellissimo ed informativo post, che mi sono permesso di ingrandire nei caratteri.

Saluti
F.C.

Alcune precisazioni per inquadrare correttamente il problema dell’alimentatore con filtro DC induttivo per gli amplificatori audio.
Tralascio volutamente le problematiche degli amplificatori a tubi termoionici, accenno solo che date le caratteristiche dei diodi termoionici era pressochè mandatario realizzare un filtro di alimentazione con ingresso induttivo.
Premetto che per gli amplificatori a SS che prendo in considerazione amplificatori per impiego Home, non PRO Heavy Duty, con potenze da condominio o villetta, quindi da 100 a 250-300W effettivi audio.
Parlo di audio, perché esiste una specifica che determina la distribuzione media della potenza e delle frequenze per un brano musicale. Parlando di media è chiaro che esistono le deviazioni (i cannoni della 1821 o il colpo di mazza della sinfonia di Mahler…). A questo dobbiamo pensare, e non ad un amplificatore che eroghi la potenza nominale alla massima frequenza per un lungo periodo….
Vediamo perché un filtro induttivo è di poca o nulla utilità in un ben progettato amplificatore a SS.
Cominciamo con il dire che un amplificatore ben progettato ha una elevata immunità alle variazioni della tensione di alimentazione, e che deve accettare le variazioni previste dalle norme IEC per la tolleranza sul valore nominale della rete domestica (non sono aggiornatissimo, ma credo +/- 5% a lungo termine, +/-10% transitoriamente). Per questo parametro (immunità alla rete), penso che gli ampli in classe A/B con retroazione siano favoriti….ma anche gli amplificatori a zero retroazione possono essere progettati per avere una buona stabilizzazione delle loro caratteristiche.
Ciò precisato, è uno standard minimo di progetto una capacità di 10.000 micro per ogni 100W di potenza nominale…le realizzazioni più costose magari sono 10 volte + capacitive…
Con questi valori, alla potenza nominale, il filtro capacitivo in base alla legge IdT=CdV presenta una fluttuazione di circa 2 volt su un valore di VCC di 50V., il famoso dente di sega citato da "gigigi" …
Ricordiamo anche che esistono addirittura due classi di amplificatori (G ed H) in cui la tensione di alimentazione viene fatta variare in funzione della potenza in uscita…che dimostrano che le variazioni della tensione di alimentazione non incidono se non si tocca la soglia necessaria alla formazione della tensione di uscita…
In queste condizioni, un test tipico con potenza pari al 50-100% della potenza nominale a 50 Hz evidenzia una distorsione di intermodulazione a 100Hz dovuta al raddrizzatore-filtro dell’ordine di -80 dB e per i casi di un buon progetto anche di 100-110dB.
Consideriamo per un amplificatore a Tubi, questi valori di attestano a -40-50dB (ma a qualcuno piace di più il suono…)
Atteso che queste fluttuazioni hanno una influenza modestissima sulle prestazioni, vediamo gli altri fattori:
-Trasformatore a E/I, o toroidale: Il trasformatore toroidale ha in genere un circuito equivalente caratterizzato da induttanza serie minore, capacità 1a/2a maggiore (maggiore transito di disturbi..ma a questo si può ovviare con lo schermo elettrostatico.., induttanza parallelo maggiore (minore corrente magnetizzante), ma maggiore extracorrente all’inserzione sulla rete.
Questi fattori sono assolutamente ininfluenti per un circuito bel progettato, ben realizzato e ben collaudato, a meno che la nostra abitazione sia affacciata sui trasmettitori RAI…(Io sono molto vicino a questa situazione, ma vi garantisco che non ascolto il TG1 sullo stereo…)
In genere i trasformatori E/I sono più rumorosi (disturbo audio), a cui si ovvia con resinature e inscatolamento.
-Raddrizzatori (Ponte a diodi al silicio). Da qui sono venuti i problemi principali, a causa del fenomeno di “recovery” o reverse recovery time, cioè il tempo che impiega il diodo polarizzato diretto a recuperare le capacità di blocco alla polarizzazione inversa. Infatti questo fenomeno in particolari condizioni innesca cortocircuiti transitori con emissioni di elevate correnti e disturbi. Si è ovviato nel tempo ricorrendo a Diodi detti “Fast Recovery”. Paradossalmente questo fenomeno è reso più critico con in filtro induttivo e funzionamento della corrente senza passaggio per lo zero…Anche la corrente sulla rete è caratterizzata da armoniche di ordine superiore anche se con picco inferiore (onda di corrente pseudo rettangolare..)
-Induttori. Come osservato alcuni amplificatori di potenza molto elevata e costo elevato possono essere caratterizzati da filtri L/C. In questo caso gli induttori devono essere molto ben progettati e schermati, in quanto essendo caratterizzati dalla presenza del traferro, sono sorgente di campi dispersi e rumorosità…
Quindi, ricapitolando, un amplificatore audio Home non ha affatto bisogno di un filtro induttivo, che se non ben realizzato è fonte di maggiori problemi….e peso (ma questo è un punto di vendita)..
Questo a modesto parere dello scrivente…

[andreazac]

A parte il caso generale dell'alimentazione induttiva che ho letto con interesse, nel caso specifico che ha generato questo 3d, l'amplificatore Aloia 13.01i ha una alimentazione all'altezza oppure no?