Ampli classe D auto oscillant : démarrage

Ampli classe D auto oscillant : démarrage

Le démarrage d'un ampli classe D auto oscillant peut poser problème lorsque la commande du demi pont se fait par un montage bootstrap (diode + condensateur) pour piloter le transistor du haut ("high side"). En effet, l'état haut sur le demi pont de sortie ne peut pas être maintenu indéfiniment sur un circuit intégré comme le IR2184. Les deux transistors de sortie sont alors ouverts, et rien ne se passe.

ampli classe d auto oscillant demarrage 0

Montage de demi pont basé sur un IR2184, condensateur de bootstrap (C1)

Si l'état haut reste en permanence (100% de rapport cyclique), rien ne permet à C1 de se recharger. C1 ne peut se recharger que lorsque la tension de sortie du demi pont est à l'état bas. C1 se recharge alors depuis le Vcc du IR2184 à travers D1 et sa résistance série (10 Ohms).

Démarrage de l'ampli classe D

Lorsque l'ampli classe D est mis sous tension sans musique ni haut-parleur, il est fréquent qu'il ne démarre pas tout seul. Pour le faire démarrer, il faut brancher un haut-parleur (qui fixe le potentiel de sortie à 0V à travers sa propre impédance de 4 ou 8 Ohms) et mettre un peu de musique pour que le IR2184 puisse voir un état bas à son entrée.

Lorsque le démarrage ne réussit pas, l'allure de la tension aux bornes des transistors ressemble à cela :

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ampli classe d auto oscillant demarrage 1

Tentative ratée de démarrage de l'ampli classe D auto oscillant

Lorsqu'un haut parleur est branché et qu'on injecte à l'entrée de l'ampli un signal sinus de quelques mV, l'ampli démarre correctement, après quelques tentatives ratées. Il suffit d'augmenter légèrement l'amplitude du signal d'entrée et hop, c'est parti ! 

ampli classe d auto oscillant demarrage 2

Démarrage de l'ampli classe D auto oscillant

On voit nettement les tentatives de démarrage qui se manifestent par de légers "tac" dans le haut-parleur (signal turquoise) et sur la moitié droite, l'oscillation a lieu (fonctionnement normal de l'ampli classe D). La tension de sortie est formée d'une enveloppe à 1kHz sinus (signal injecté et audible dans le haut-parleur) et d'une ondulation résiduelle à la fréquence de découpage (200kHz environ).

Le schéma de l'ampli classe D mesuré ici se trouve ici :

Schéma de l'ampli classe D auto oscillant

Mais le problème est classique à tous les demi ponts dont la commande est alimentée par un bootstrap.

Références

Alleviating High Side Latch on Problem at Power Up :

http://www.irf.com/technical-info/designtp/dt99-7.pdf


  Ampli classe D auto oscillant : démarrage, publié par nina67 le 9 Avril 2015
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Nina67
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