Bateryjne zasilanie DACa

[Wito76]

Walczymy o jak najlepsze zasilanie naszego sprzętu, a przecież świetnym źródłem jest bateria. Zasilacze impulsowe czy nawet liniowe nigdy nie są doskonałe, gdzieś w którymś wątku wstawiałem nawet zdjęcia przebiegów na oscyloskopie z różnych ładowarek oraz zasilacza liniowego i tam dla 5V napięcia wyjściowego tętnienia są rzędu kilku czy kilkunastu milivolt (bodajże 15mV najgorszy wynik). Podczas gdy bateria/akumulator ma "tętnienia" rzędu mikro Voltów. Ideał ? No wiadomo że nie, ma swoje wady takie jak potrzeba ładowania co jakiś czas, pilnowania tego tematu. Oczywiście przy odpowiedniej pojemności akumulatora rzędu 10-14Ah takie ładowanie to raz na miesiąc przy mojej częstotliwości słuchania i czasu jakim dysponuję.

No i pomysł, a w zasadzie pytanie, czy ktoś bawił się w zasilanie DACa z akumulatora? Ja akurat mam DACa na 5V i można by zastosować akumulator żelowy 6V i zbić mu napięcie choćby dwiema diodami: prostowniczą-krzemową i diodą Shottky'ego wpinając je w obwód zasilania, w ten sposób odejmując spadki napięć na diodach uzyskamy 5V. Mój DAC w trybie pracy bierze zaledwie 2W czyli na szybko licząc 0,4A więc naładowany akumulator spokojnie wystarczy na odsłuchy.

Pomysł zapożyczony z wałkowanego wielokrotnie zasilania malinowej nakładki Digione Signature, gdzie wiele osób jej "stronę czystą" zasila właśnie z akumulatorków i bardzo chwali sobie takie rozwiązanie.

Oczywiście pomijamy upierdliwość takiego rozwiązania, chodzi o to czy ktoś próbował tak zasilać swój DAC i jakie efekty dźwiękowe to przyniosło. Spokojnie poniżej stówy można wykonać taki upgrade swojego systemu, więc koszty niewysokie a efekty - kto wie? Zapraszam do dyskusji.

Edytowano 8 października 2022 przez Wito76

[Chyba Miro 84]

6 godzin temu, Wito76 napisał:

Oczywiście pomijamy upierdliwość takiego rozwiązania,

Można pokusić się o dwie baterie. Gdy jedna będzie zasilać sprzet to druga może sie ładować.

[Wito76]

Tak, tak. Można nawet dwa aku dać równolegle, wtedy ich łączna pojemność równa się sumie każdego z osobna. Ale to jakby kolejny krok dopiero. Póki co interesuje mnie czy takie rozwiązanie gra, czytaj: gra lepiej. Znalazłem coś tam w necie na ten temat, ale fajnie byłoby pogadać tu z kimś na żywo. Spotkałem się też z projektami, gdzie ktoś tam dawał zasilanie bateryjne do wzmacniacza w klasie D zamiast "ładowarki od laptopa", tylko wyobraźnia nas ogranicza  jak mawiał szef projektantów w mojej poprzedniej pracy.

[Wito76]

Zamówiłem 2 akumulatory ale typu 18650 na 3,7V. Oczywiście to za dużo do mojego 5 woltowego DACa więc zamówiłem jeszcze diodę Zenera 5v1 wraz z rezystorem i tym staroświeckim sposobem będę miał żądane napięcie 5V. Zobaczymy czy cokolwiek usłyszę. Przede wszystkim akumulatorki będą miały zastosowanie w malinie a właściwie nakładce Digione Signature i zasileniu jej "czystej" strony a efektem ubocznym posiadania zasilania bateryjnego będą testy z DACiem. Oj ciekaw jestem. Gorzej chyba nie będzie, co?

[Wito76]

Nikt się nie udziela więc jadę dalej ten monolog. Podłączyłem dzisiaj DACa do akumulatorów. Musiałem najpierw zrobić układ obniżający napięcie z 8,2V na 5V. Nie miałem rezystora 5 Ohm to dałem 3x15ohm równolegle oraz diodę Zenera 5v1 /5W. Generalnie zrobiłem w wersji druciarstwo z tego co miałem pod ręką, złączki wago, jakieś druciki, rozbebeszyłem kabel micro usb od ładowarki i tym sposobem podpiąłem się do DACa. Proszę się nie śmiać z tej partyzantki, wszystko sprawdzone miernikiem, jest 5V, elementy obliczone być dać DACowi 400mA i heja. Posłuchałem trochę i trochę rozczarowany jestem. Gra bardzo podobnie jak pod zasilaczem liniowym. Jeśli już to subtelne zmiany, może trochę scena głębiej wchodzi, separacja wciąż bardzo dobrze. Generalnie w żadnym aspekcie nie gra gorzej, a na granicy percepcji lepiej. No ale przecież w audio o zabawę też chodzi. Była :). 

 

Edytowano 17 października 2022 przez Wito76

[Wito76]

Poprzedni post był po 20minutowym odsłuchu, tak na szybko, na żywo, w emocjach. Piszę więc suplement, bo spokojnym posłuchaniu. No jednak jest lepiej z bateriami, nie mam wątpliwości. Jest bardzo detalicznie, wokale mimo iż były bardzo dobre, to są jakby jeszcze bardziej namacalne. W tle lepiej słyszane te różne przeszkadzajki, plankton, micro. I coś czego nie jestem do końca pewien, ale pojawił się jakiś taki sub-bas. Sam nie wiem czy to dobrze czy źle. Wiem, że ludzie toczą grube boje, by osiągnąć taki basior, ale ja nie do końca jestem chyba z tego zadowolony. I chyba ta mnogość tych wszystkich plusów sprawiła, że trochę obnażył się problem mojej akustyki. Coś tam od czasu do czasu zadudni, albo zaćwierka. Oczywiście to już takie czepianie się byle się czepiać, bo generalnie to micha mi się cieszy jak nie wiem co, zadowolony jestem bardzo z efektów. 

Rozebrałem już to druciarstwo, wiecie, żona z pracy wraca :). A tak poważniej, to oczywiście mocno niepraktyczne rozwiązanie. Ten prądożerny układ obniżający napięcie trochę jednak drenuje paluszki 3400mAh i w praktyce to chyba byłoby jak z telefonem, trzeba co drugi dzień pamiętać by ładować. Tutaj lepiej sprawdziłby się akumulator żelowy 6V, one mają już spore pojemności (dziecięce samochodziki- jeździki np mają je na pokładzie) i z takich 12-14Ah już można bardziej komfortowo korzystać. Generalnie zachęcam innych do takiego testu, efekty są ciekawe, nawet zaskakujące momentami. Fantastycznie brzmią trąbki czy gitara akustyczna. Te dźwięki niemalże materializują się i masz wrażenie ich prawdziwości, takiego słuchania live. Popróbujcie, polecam Magda Gessler  

[Chyba Miro 84]

 

4 godziny temu, Wito76 napisał:

Nikt się nie udziela więc jadę dalej ten monolog.

Wrzucam zatem takie tam moje przemyślenia byś nie był osamotniony w tym temacie...

Wiemy juz że każde ogniwo im dłużej pracuje tym bardziej spada np. Napięcie. Skąd zatem wiesz czy zmiany zasłyszane po pewnym czasie to nie spadek z np. 5v na 4.8v? Mogłeś na koniec przed demontażem raz jeszcze sprawdzić miernikiem ile ubyło. 

Możliwe że w/w "plankton" wychodzi przy niższym niż ustaliłeś napieciu hmmm? 

Ps: ja swego czasu sprawdzalem (nie bezposrednio po sobie) zmiane z bateryjnej opcji na trafo toroidalne subwoofer przeznaczony dla samochodu i stwierdzam że na transformatorze nie jest źle

[Wito76]

@Chyba Miro 84 Gdy zaczynałem słuchać było 8,2V na akumulatorach a gdy kończyłem 7,8v. Nie ma to jednak żadnego znaczenia, gdyż DAC chce 5V i po to dałem pięciowoltową diodę Zenera czyli najprostszy stabilizator, by na wyjściu układu było sztywne 5V. Nieważne czy na wejściu, z akumulatora jest 8 czy 6V, Dac dostaje cały czas sztywne 5V, no dokładnie 5,22V było. Oczywiście gdy bateria rozładuje się do 5V dioda "przestaje" działać. 

No i oczywiście dzięki za komentarz, rzeczywiście trochę pusto tutaj, a temat naprawdę wart jest uwagi. 

Edytowano 17 października 2022 przez Wito76

[Chyba Miro 84]

16 minut temu, Chyba Miro 84 napisał:

zmiane z bateryjnej opcji na trafo toroidalne

Mowa oczywiscie o całym ukladzie opartym o transformator, żeby nie było... 😜

[Martin90]

Przede wszystkim to, co zrobiłeś jest technicznie hmm... niepoprawne. Te przewody robią za anteny zbierając wszystko co się da, a dioda zenera nie nadaje się do tego celu. To już weź chociaż układ 7805, 2 kondensatory i zmontuj to porządnie na płytce uniwersalnej i wtedy posłuchaj 😉

[Wito76]

Dnia 5.11.2022 o 20:09, Martin90 napisał:

Przede wszystkim to, co zrobiłeś jest technicznie hmm... niepoprawne. Te przewody robią za anteny zbierając wszystko co się da

Oczywiście nie mam zamiaru pyskować

Masz zupełną rację. To był tylko eksperyment, jak pisałem gdzieś wyżej partyzantka na maksa, z tego co było na szybko pod ręką, czyli kawałki przewodu ytdy, złączki Wago, akurat miałem w szufladzie zenera na 5V itd. Mam do takich tematów ze dwie płytki uniwersalne i gdyby to miało być docelowo zrobione to na pewno nie w takiej wersji przecież. A taki LM7805 i jego otoczenie czasem nie będzie coś wnosił od siebie i nie będzie kłócił się z filozofią minimalizmu i super czystości zasilania? 

Jak coś to myślałem o takim gotowcu Link tylko tutaj napięcie dropout to około 2,5-3V i raczej trzeba większy akumulator, w sensie że 12V i raczej radiator do wymiany na większy. 

Edytowano 8 listopada 2022 przez Wito76

[Martin90]

Tak, akumulator na 12V, moduł z linka i większy radiator. To już będzie miało ręce i nogi 😉

[Wito76]

7 godzin temu, Martin90 napisał:

To już będzie miało ręce i nogi

Hmmm. Tylko, że cały pic polega na tym, żeby było ultra-liniowo najlepiej bezpośrednio z baterii. A ten LM7805 jednak wg fachowców trochę szumi. O ile w innych zastosowaniach taki układ jest zbawienny tak w audio niestety nie jest neutralny. I nie wiem, czy najprostsze rozwiązanie na poziomie III klasy technikum czyli Zener + rezystor nie będzie optymalniejsze z punktu widzenia audiofila. 

Znalazłem a w zasadzie kolega mi znalazł taki niskoszumiący stabilizator, ale niestety tylko 200mA obsłuży więc odpada. 

[Martin90]

Więc zastosuj LT1084. Zener to największa lipa do takiego zastosowania  

[Wito76]

Dnia 10.11.2022 o 13:20, Martin90 napisał:

Więc zastosuj LT1084. Zener to największa lipa do takiego zastosowania  

Co do Zenera to zgodzę, się. Nawet widziałem gdzieś jakiś DIY projekt, gdzie właśnie użyto Zenera jako generatora szumu

Hehe, tak się składa, że aktualnie mój zasilacz liniowy (którym zasilam DACa) pracuje na stabilizatorze LT1083. To praktycznie to samo co LT1084, z tym że mój jest do 7,5A a ten "twój" do 5A. No i tak się składa, że chcę coś lepiej niż LT108X. Stąd pomysł na zasilanie bateryjne, które niestety trochę kłopotliwe jest.

Aktualnie mam taki pomysł, a w zasadzie to już biorę się za temat:  Dla DACa zbuduję kolejny zasilacz, z tym że tym razem ultra nisko szumowy. Projekt będzie na niskoszumowym stabilizatorze LT3042. Oglądając datasheet tego stabilizatora, no wygląda to już bardzo porządnie i robi wrażenie. Nie wiem na ile blisko będzie to referencyjnego źródła jakim jest bateria, ale myślę że mocno zbliżę się. Za 2 tygodnie będę miał wszystko co trzeba i biorę się za realizację. Tak obserwując sobie różne projekty zasilania, wychodzi mi że w dobrym audio nacisk położony został na właśnie układy niskoszumowe. 

Taki popularny i wszędzie chwalony zasilacz Shanti od Allo, używany do Raspberry czy innych celów właśnie jest z rodziny ultra niskoszumowych. I to chyba jest klucz do dobrego zasilenia układów cyfrowych. Jeden aspekt to tętnienia, które próbujemy ogarnąć wrzucając jak największe pojemności kondensatorów, ale drugi to właśnie szum, który jak gdzieś wyczytałem mocno bruździ w pracy zegara i nie tylko.

Jedno, czego się obawiam, to że nie zauważę aż tak istotnego progresu. Gdybym przesiadł się z ładowarki impulsowej na taki ultra low noise to może kopara by mi opadła. Ale przesiadając się z przyzwoitego zasilacza liniowego opartego na LT1083, mającego w stopniu filtracji około 15.000uF na ten nowy projekt oparty na LT3042 , nie wiem czy aż tak odczuję poprawę. Kupiłem jeszcze kabelki USB ekranowane co by nie stresować się. Zobaczymy pod koniec miesiąca co wyjdzie.

Edytowano 12 listopada 2022 przez Wito76

[Martin90]

Idziesz słuszną drogą. Zastosuj więc akumulator 12v i LT3042. Nie znam na pamięć noty katalogowej tego układu, ale w filtracji na wejściu i wyjściu zastosuj dodatkowo 2 pojemności ceramików (100nF i 10nF) oraz dodatkowo 100uF i 10uF elektrolity. Stosuje się to w warunkach przemysłowych, gdzie występuje dużo zakłóceń na zasilaniu.

[Wito76]

Dnia 13.11.2022 o 18:57, Martin90 napisał:

Nie znam na pamięć noty katalogowej tego układu, ale w filtracji na wejściu i wyjściu zastosuj dodatkowo 2 pojemności ceramików (100nF i 10nF) oraz dodatkowo 100uF i 10uF elektrolity. Stosuje się to w warunkach przemysłowych, gdzie występuje dużo zakłóceń na zasilaniu.

Wciąż czekam na dostawę opisanych wyżej tematów, ale odpowiadając na zacytowany fragment, mam już wstępną filtrację RFI/EMI w listwie zasilającej - oczywiście sam sobie tę listwę zmontowałem z filtrem II rzędu o tłumienności katalogowo 60-70dB. Jeszcze mam drugą podobną DIY listwę, ale oprócz filtracji wzbogaconą o DC Blocker - wiadomo, nie do takich zastosowań. Kabel do zasilacza oczywiście podwójnie ekranowany, po audiofilsku :).

[Wito76]

Dnia 12.11.2022 o 14:26, Wito76 napisał:

Jedno, czego się obawiam, to że nie zauważę aż tak istotnego progresu. Gdybym przesiadł się z ładowarki impulsowej na taki ultra low noise to może kopara by mi opadła. Ale przesiadając się z przyzwoitego zasilacza liniowego opartego na LT1083, mającego w stopniu filtracji około 15.000uF na ten nowy projekt oparty na LT3042 , nie wiem czy aż tak odczuję poprawę. Kupiłem jeszcze kabelki USB ekranowane co by nie stresować się. Zobaczymy pod koniec miesiąca co wyjdzie.

Cytuję sam siebie, bo tak gadam tu sam ze sobą jak ten czub. Wątek ma na ten moment 1,5k wyświetleń, ale chyba mało komu chce się zajmować taką partyzantką, stąd ubogo z komentarzami. Mam nadzieję, że zaraz się to zmieni.

No i moje obawy mają już swoją realizację w życiu. Obawiałem się, że przejście z przyzwoitego zasilacza na lepszy zrobi różnicę na poziomie zastanawiania się, na zasadzie "chyba trochę lepiej" - nie, różnica jest wyraźna. Zakupiłem taki zasilacz LINK oparty na LT3042 i podłączyłem do trafo. Naprawdę otwierają mi się oczy, jak duży wpływ na układy cyfrowe ma jakość zasilania. Jest progres w brzmieniu, poprawia się dynamika, jest więcej takiego micro, wybrzmienia są pełniejsze. Ale to nie koniec. Tytuł wątku to zasilanie bateryjne więc zrobiłem krok w tym kierunku.

Odłączyłem trafo na wejściu zasilacza i zamiast niego jako źródło pod mostek Graetza podłączyłem koszyczek z dwiema bateriami 3,7V (typu 18650), Te baterie to tylko tak z nazwy są 3,7V, przy pełnym naładowaniu nawet 9V potrafią dać z koszyczka. Z tego układu zasiliłem Digione Signature i DACa (wcześniej pod bateriami miałem tylko Signature). I co? Tak jak pisałem wyżej, zauważyłem poprawę przy tym nowym zasilaczu podłączonym pod trafo, tak przy bateriach jako źródle poprawa jest ewidentna i zauważalna od razu, tak niemalże do opadu szczęki. Nie zwykłem fantazjować i ubarwiać, ale tutaj jest poprawa w każdym aspekcie. Dźwięk, który zaczął się wydobywać stał się sterylny. Wiem, że audiofilom źle się kojarzy to słowo, więc wyjaśniam - mam na myśli że krystalicznie czysty. Tak jak nowicjusz, który kupi sobie nowy sprzęt pisze, że jest zachwycony i odkrywa utwory na nowo, miałem to samo. Pojawiło się dużo smaczków, planktonu, pięknych wybrzmień trąbki, gitara to słyszalne struny i jej pudło rezonansowe, perkusja, werble... no baterie robią robotę, trzeba przyznać. I to co rzuca się w ucho, to sprzęt zaczyna grać jakby na sterydach, dynamika po prostu robi się półkę wyżej. O ile w repertuarze typu jazz, swing jest mega detalicznie i po prostu ciekawie, tak w gatunku Pop i przysłowiowym "radiozet", gdzie dużo jest elektroniki a mniej instrumentów żywych, tę dynamikę i te sterydy słychać bardzo spektakularnie. Tak niemalże V-ką zaczyna to grać (nie dosłownie, bez złych skojarzeń), wszystkiego jest więcej, mocniej, więcej informacji w dźwięku.  Powiem wam, że sam się zaskoczyłem takim progresem. O ile początki moich testów czyli baterie plus dioda Zenera jako stabilizator dla 5V były obiecujące, tak baterie wpięte pod niskoszumowy zasilacz zrobiły dużo, dużo dobrego. Zener chyba jednak tak jak kilka postów wyżej było pisane, mocno szumi. 

Wady? Wiadomo to jest tylko akumulator, więc kiedyś się wyczerpie. Włączyłem w niedzielę o godz 13 sprzęt i ciurkiem grał do godz 20 po czym urządzenie sie wyłączyło, baterie zdechły (mają 3400mAh teoretycznie). Niemniej jednak na tyle jestem zadowolony, ba zachwycony efektami, że dokupię jeszcze jeden koszyczek z bateriami i przy mojej intensywności słuchania i dostępem czasu, starczy mi to na jakieś 2 tygodnie do ponownego ładowanie. Mam nadzieję, że zachęciłem audio-świrów , ja w to wchodzę. Polecam sprawdzić przynajmniej. Układy cyfrowe są jednak dużo bardziej wrażliwe niż nam się wydaje, ja przynajmniej sie o tym przekonałem. Amen.

 

Edytowano 30 listopada 2022 przez Wito76

[Chyba Miro 84]

Wszystko fajnie... tylko gdzie to "czarne tło"? (chyba że zapomniałeś opisać). Brak kluczowego "efektu". Nawet "plankton" mnie nie przekona no trudno 🤷‍♂️

Edytowano 30 listopada 2022 przez Chyba Miro 84

[DiBatonio]

@Wito76

Dobra, to ja mam pytanie...

Czy tak samo dobrze gra, kiedy zbliża się moment rozładowania akumulatorów? 

 

[Wito76]

Wg teorii układy zasilane 5V pracują w widełkach 4,75-5,25V. Co około godzinę podczas wspomnianego maratonu (granie w godz. 13-20) robiłem pomiary. Napięcie z baterii 8,5V na wyjściu 5,07V, dalej 7,5V-5,07V, dalej 7.1V-5,07V. Poniżej 7V napięcie zaczęło spadać poniżej 5 i było np 4,9V. Oczywiście w takim układzie jak zastosowałem miałem jeszcze spadki napięcia na dwóch diodach mostka 2x0,7V czyli to co dostawał zasilacz z baterii było pomniejszone o około 1,4V. Ten mój zasilacz ma dosyć niski dropout około 350mV czyli nie wymaga dużej różnicy WE-WY.  A odpowiadając na pytanie - nie, nie zauważyłem żadnej utraty jakości gdy zbliżał się moment rozładowania. Nie słuchałem cały czas  muzyki, wiadomo mistrzostwa i system grał pół na pół z telewizorem podłączonym do DACa - nagle po prostu buuuu i zaczęła migać mi dioda na zasilaczu, dźwięk się urwał, nie było czegoś takiego jak pierdzenie, przestery jakieś czy coś. Po prostu pyk i koniec. Zdechło akurat na meczu, więc tu trochę inaczej się słucha, kto wie, może i była jakaś utrata jakości na sam koniec, ale w komentarzu Szpakowskiego nie dało się tego wychwycić.

 

[Wito76]

6 godzin temu, Chyba Miro 84 napisał:

Brak kluczowego "efektu". Nawet "plankton" mnie nie przekona

A co ja tam będę Cię przekonywał. Wszystko można przecież wystukać na klawiaturze. Skąd w ogóle pytanie o czarne tło. Pisząc "sterylnie" mam na myśli, że między innymi pojawia się czarne tło, niech Ci będzie. Jest więcej informacji w dźwięku, jest dźwięczniej, muzykalniej, nie wiem czy ktoś mnie nie złapie za słówko - efektowniej. Naprawdę mam co robić i gdyby pierwsze testy nie były obiecujące nie brnął bym w to dalej. Po prostu musisz mi uwierzyć, że jest lepiej, dużo lepiej.

Tylko jak sobie przypomnę ile razy coś dokładałem, upgrade'owałem, ile raz już w życiu pisałem, że "teraz gra lepiej", gdyby te wszystkie moje "lepiej" zebrać do kupy to chyba ja już HiEnd mam, hehe. 

P.S

Coś mi głupio zdjęcia wstawiło, powinny być obydwa na dole.

 

Edytowano 30 listopada 2022 przez Wito76