做个全桥逆变音频调制等离子扬声器

hbozyq · 发表于 2019-10-4 14:59:43

所谓等离子扬声器嘛，原理就是高压电击穿空气产生电弧加热空气，而空气加热膨胀，弧的横截面直径（粗细）与电弧中电流大小成正比，粗细程度就是空气膨胀程度不同的表现，如果使电弧电流大小在音频范围内振荡，带动空气膨胀振动，就能产生人耳可闻的音频了。为了实现这一目的，我们需要两个东西：高压和调制。高压的产生，用的是喜闻乐见的行变，物美价廉咸鱼三块钱一个，老鼠用了都说好。调制嘛，目的是让高压电流按我们想要的方式也就是随音频变化，首先需要直流逆变成交流驱动高压包，再让占空比按音频变化就能对电流进行调制。大部分开关电源的拓扑都能用，什么反激推挽半桥全桥llc之流。本着不折腾不发帖的精神，本贴用的是比较复杂的全桥来推动高压包，3525作为信号源，推动两个集成半桥驱动器组成的全桥，好处是输入范围广，功率最大（就拓扑而言）。下面是具体的制作。
先放张原理图在这里

左边是信号源原理图，3525接成开环，误差放大器接成跟随器，comp脚电压等于同相端电压，comp端电压又直接控制输出占空比，因此调节同相端电压就可以调节输出电流大小。音频信号隔直后加到电位器分出的固定的偏置电压上就能让高压包唱歌。固定Ct，调节Rt可以改变输出频率，放电端直接接Ct死区时间最小。
右边是全桥功率板原理图，都是固定的那一套，没什么好说的了。唯一要注意的是全桥母线滤波电容的RMS电流很大，因为漏感能量会回送到母线上，因此需要足够的容量和较低的ESR，无极性和（或）无感电容是首选，CBBMLCC之流，固态电容也不错，可惜耐压不高，绿皮高频电解电容是一般大众之选，黑皮普通电解电容就只能说好过没有了

SG3525信号发生板和全桥功率板实物图：

信号板随手焊的打样的还没到
驱动用的是国产全集成栅极驱动器eg2131 电流1/1.5a 实测带Ciss8nf的管子上升沿200ns 下降沿100ns 负载100w的时候母线滤波电容比管子热
最大的好处就是不用绕gdt了
开关管是国产华羿半导体的hy1707 参数70v80a6毫欧，3205除了电流大以外全面不如这个板上还整了一个小降压，输出12v给驱动器和信号板供电

这块功率板子可以32v输入，输出频率高达100khz，加散热片和风扇可以两三百w功率
100w推一个辣鸡黑白包拉弧五厘米 24v4.5a 再大功率可调电源顶不住了

母线交流波形图

尖峰是换流死区的时候反激能量通过二极管回收造成的，需要高性能的吸收电容

某边的下管栅极波形，嗯...很方

占空比大概0.25的时候的原边电压波形，和书上不太一样，可能是因为高压包次级的整流方式不同

在能够正常拉弧之后就可以开始调音乐调制首先把占空比或者说静态工作点调到单边20左右然后输入信号调整输入信号幅度到占空比离最大最小有一点点距离的程度保证不削顶削底就好简单来说就是保证占空比在音乐信号最大的时候占空比不大于45% ，最小的时候不小于5% 图上可以看到受音乐信号调制而跳动的占空比示波器余晖开长一点对调这个有帮助音质嘛...听个响级别但是至少没什么底噪减少基频或者电弧拉长音量变高还挺有意思的

pcb就不发了，自己画一个就当课后作业，新版在打样了，人懒想玩的可以私信

hbozyq · 发表于 2019-10-4 15:00:33

占楼备用字数补丁

hbozyq · 发表于 2019-10-4 15:00:58

占楼备用字数补丁

百里128 · 发表于 2019-10-4 16:03:07

奇思妙想？期待视频或音频

mistersheng · 发表于 2019-10-4 16:03:27

这个高频响应很好的，比扬声器强多了，加一个反射腔就会好很多，就是缺少低频，不要工作太长时间，小心臭氧浓度太高对身体有害

2n3055 · 发表于 2019-10-4 17:17:56

这个所谓的D类功放，不就是这么工作嘛

qrut · 发表于 2019-10-4 18:47:17

折腾的不错，就是放5分钟音乐满屋子鱼腥味，另外看原边波形有自激了～

sunchusnye · 发表于 2019-10-5 06:57:13

听这名字就好高大上啊

zycxjl · 发表于 2019-10-5 10:26:55

:lol:，频率响应如何？，多吸点儿臭氧对身体好:biggrin:，就是缺了臭氧。:mad:。应该只能超高频。我一般用等离子来加热东西，哈哈哈。效率也低。原来想过给铁锅炒菜。就简单的250的zvs推高压包，两个19v4.74a电源串联，操高压包，高压包差点儿挂了。。:lol:

zycxjl · 发表于 2019-10-5 10:28:10

楼主是科创的？:biggrin:现在要回答问题才能进去。。。

tomyluo · 发表于 2019-10-5 11:48:35

用AM收音机放在附近能收到音乐吗？

imhs · 发表于 2019-10-5 18:21:00

臭氧不能被直接吸收入肺，因为直接吸入会引起肺泡上皮细胞破坏

hbozyq · 发表于 2019-10-7 16:12:33

zycxjl 发表于 2019-10-5 10:28
楼主是科创的？现在要回答问题才能进去。。。

kc现在没人了也就看看老贴学习一下

zycxjl · 发表于 2019-10-8 12:39:01

hbozyq 发表于 2019-10-7 16:12
kc现在没人了也就看看老贴学习一下

:lol:，山猫那个群呢，汤的。:lol:要不拉你。

se7ens · 发表于 2019-10-8 13:53:19

楼主的示波器很酷阿:biggrin:

995511 · 发表于 2019-10-8 14:07:17

火电和水电听上去效果有差别么？

infozx · 发表于 2019-10-10 08:49:42

不错不错，很棒的作品。。会唱歌的特斯拉线圈。

lz的行文风格和就地取材的高压包，确实像kc坛风格。

zhongyaode · 发表于 2020-5-1 16:47:39

成品板出了吗？

zhongyaode · 发表于 2022-11-14 15:12:54

跟你买过这个板子。现想这样用

254108567 · 发表于 2022-11-16 22:54:20

加个吸引蚊子的灯，是不是还可灭蚊？

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