DC Filter

[matador 97]

Con un poco de tiempo alcnaze a armarme un filtro DC, ya que en los ultimos meses habia escuchado un brumido mas constante de uno de mis amplificadores. Estos son con tranformadores typo toroide, donde cada amplificador stereo cuenta con 2 x 1000VAC -osea uno trafo por canal- esto tambien los hace mas sencibles a interferencias/ruidos en la red, y con el enorme tamaño tambien hace que el ruido que se genere sea mas molestoso y audible.

Este ruido mecanico se genera mas facilmente en tranformadores toroide, ya que la estructura del nucleo lo hace mas eficiente, es tan eficiente que su flux magnetico del nucleo anda practicamente al maximo de saturacion. Por eso una pequeña "distorcion/ulinearidad" de la curva sinus hace que el flux magnetico se sature mas, generando una pequeña vibracion/modulacion de los hilos de la bobina.... este es explicado en forma simple la razon por lo cual los residuos de corriente DC causan este problema. Otros problemas tambien se relata a que da saturacion en los transformadores y estos nuevamente interfieren y perjudican la corriente DC al lado secundario de un aparato....

Estos residuos de DC se generan en diferentes condiciones: por ejemplo un secador de pelos usa un diodo rectificador de medio ciclo y debido a las propiedades del semiconductor (N/P) la red no se carga parejamente en todo su recorrido sinusuidal, otro es cargas disparejas de fuentes typo switch mode o similares.

Basicamente en mi caso personal, fue el ruido generado del trafo de uno de los canales del amp que uso para el sonido de la tv, ya que es en este caso en el cual el volumen es mas "normal"/reducido -sino subiria el volumen nomas y desparece ese ruido con los otros amps que uso no registre este ruido. Este amplificador Dual mono block lo uso con unos parlantes electrostaticos y son una excelente combinacion -aunque la potencia del amp es overkill para los electrostaticos igual e tenido este amps en años a pesar que e probado un monton de diferentes para ver si mejora

Razon por lo que menciono los parlantes viene mas adelante, ya que sucedio algo mas que no habia tomado en cuenta...

[matador 97]

Estos filtros DC son super simples realmente, pero existen diferentes variaciones. Basicamente se trata de impedir que los residuos de DC no lleguen a las bobinas del tranformador.

Se encuentra mucha literatura que seguro lo explican mas detalladamente su funcionamiento, pero es simple: se usa un diodo para evitar que el resto de DC pase, pero para conducir el resto de la curva sinus se necesita unos condensadores bipolares idealmente. La capacidad de corriente del diodo y la capacitancia del condensador depende basicamente de la carga maxima a la cual este se acople.

dibuje el circuito basico que representa la forma mas correcta de eliminar los reciduos de DC. E visto otras variantes con un simple diodo y un condensador polarisado, pero este circuito es el mas correcto y optimo para su propposito, en mi caso el filtro que hice es 100% identico a este circuito, solo que el mio esta adaptado a la necesidad de correinte y al alto grado de transientes que los amplificadores sobreracargan la red -osea un poco mas sobredimensionado si se usa un filtro de menor capacidad se reduce la dynamica dramaticamente.... por eso muchos no usan estos filtros.... s

[patkhan1 4]

Interesante James, a mi me pasa algo parecido con un Dynaco ST 70, tiene esa vibración mecánica que se torna molesta si es que estás muy cerca del aparato. Alguien me explicó una vez que se trataba de un efecto del estrés molecular, expansión y contacción, al que se someten las placas de acero bajo los fuertes campos y flujos magnéticos que se producen en los trafos. En otras palabras, se trata de la música que hace el trafo al tocar la música, qué pendejada, no?
Tú crees que este tipo de filtro ayudaría en el caso de que la explicación que recibí esté correcta?

[seixip 12]

Matador:

A quien recomiendas poner este filtro?
A todos o solo gente con grandes transformadores toroidales?
Es fácil de implementar?
Es caro o cuánto cuesta hacer uno?

Gracias

PD: entre lagarto y tú no hacen una en el castellano

[matador 97]

Todavia no acabo de presentar el "invento" pero en tu caso patkhan1 creo que podrias probar un filtro, ya que su costo es considerablemente bajo. Es mas, muchas veces uno cuenta con la mayor parte de componentes y es super simple y facil armar uno para probar. Pero esto ayuda principalmente al tranformador de la fuente de alimentacion, no al trafo de salida de un amp a tubos pero mas adelante pensaba mencionar la sorpresa que me lleve en relacion a los parlantes electrostaticos.

En estos lados donde yo vivo, la corriente es relativamente limpia, pero tengo entendido que en Chile es mas precaria, por eso es muy posible que sirva en la mayor parte de veces, pero como decia el precio es relativamente comodo, depende mas que nada el grado de "ambicion", pero se puede empezar con una version simple y mas adelante ir mejorandola

Es super simple y facil de implementar, en mi caso coloque el filtro antes de todos los aparatos que estan en el rack -y es en ese sentido que me sorprendio al mejorar la informacion holografica de los electrostaticos (estos tambien usa la corriente de la red -en si todo parlante electrostaticos usan la corriente de la red para excitar la menbrana con mas de 500vDC)

PD: mi castellano de tarzan se debe al poco uso de mi idioma natal desgraciadamente seixip pero require algo de IQ para entenderme logicamente

Fianlmente recuerdo que en otro tema se discutio de unos "fusibles" que hacen el mismo trabajo, pero eran super caros y encima de baja potencia -voy a ver si lo encuentro -pero me parece recordar que juliovideo habia usado estos "fusible" con buenos resultados.

[seixip 12]

¿Cuánto cuesta un filtro de estos (DIY)?

[matador 97]

el modelo simple/basico diria que debajo de los 20-50 dolares, ya que son diferentes componentes que pueden hacer casi el mismo trabajo, es solo la calidad y cpacidad de stos componentes el que da gran variacion de precios, en relacion a la caja se puede hacer o usar cualquier cosa metalica -de madera no aconsejo, ya que el filtro puede calentarse, mi version fue mas overkill, pero eso se debe al "monton" de amps que conecte despues del filtro

[matador 97]

Siguiendo el tema, este es el diagrama de como arme mi filtro de forma simple:

Rectificadores: typo puente/bridge que son de 25A por diodo, y al poner 2 en paralello por bridge obtengo 50Amper por cada puente, luego al poner un bridge mas obtengo 100Ampers... overkill, pero garantisa cero de restriccion dynamica

Condensadores: este es el "obstaculo" numero 1 que restringe y da comprension dynamica -por eso es recomendable usar condensadores de alta calidad y capacidad, el voltaje de trabajo es suficiente con 6 VOLTIOS realmente.... pero como yo tenia unos buenos en mi caja de restos los use esos pero funciona con otros typos mas simples y economicos.

en forma simple esta es la forma como se acoplo



y esta version es la misma pero solo acoplado como realmente esta en el circuito armado

[matador 97]

Logicamente que empeze buscando un caja apta para el invento, y como tambien colecciono amps de car-audio, encontre un amp que no tengo pensado usarlo y ademas me servia muy bien -lo desarme ahi mismo y vips: el unico filtro DC del mundo marca Rockford...

destripando el contenido original: 2x 75Wrms


probando otros condensadores y unos contactos de acople, pero no me convencio debido a que los condensadores no permitian poner la tapa...


probe otros condensadores, que eran de tamaño mas reducido y encima podia poner varios en parallo = menor resistencia interna = lo mas ideal





Este typo de condensadores es mas caro debido al soporte por tornillo -esto da mayor capacidad de corriente y es mas estable y solido

[Treybal 14]

Hola, que interesante el trabajo. Los valores 16000 uF y 4700 uF ¿provienen de algún calculo/estimación o sólo de la disponibilidad de tu caja de "spare parts"?

Pregunta más newbie: ¿porqué no importa el voltaje?

[matador 97]

Es estimacion, pero si deseas calcularlo es en base a la carga y la frecuencia, la reactancia tiene que estar dentro de un valor minimo, pero es mas facil sobredimensionar ya que el precio de los condensadores son relativamente reducidos.

Anteriormente recuerdo que encontre filtros DC del typo mas caro y "sin restricciones" y sus valores eran de 10mF y su precio sobrepasaba los 500dolares el mayor inconveniete que no lo encuentro correcto en este typo de circuitos es que se usaba 2 condensadores en serie, para asi lograr un acople typo BIpolar -esto nuevamente da la desventaja que la capacidad de los 2 condensadores en serie se reduce a la mitad de uno solo (ley del ohm) y lo peor de todo es que se aumenta tambien la resistencia interna, este parametro es ideal mantenerlo lo mas bajo posible en todo el rango de trabajo, que en este caso es entre 50 y 100Hz. Por eso la mejor solucion es colocar los condensadores polarisados en parallelo con polaridad opuesta=BIpolar... pero lo mejor de todo es que el Ri de cada condensador se reduce a la mitad al conectarlos en parallelo, que en la practica significa un banco de condensadores mas rapido que no da caida de tension, ya que Ri esta en serie con el tranformador

El voltaje de trabajo del condensador en si no es necesario mas que 0,7voltios....es solo cuestion de "ver" el circuito basico, pero debe conocerce la peculiaridad de una semiconductor en su forma mas simple: PN o NP junction wiki wiki=> PN junction

El escenario mas "extremo" es en el cual el diodo por x motivos falle: en el 99,9% de veces un diodo tiene a fundirse/derretirse y los cristales se funden dando un perfecto cortocircuito entonces el voltaje sobre el diodo sera CERO, por lo cual observando el diodo se deduce que el voltaje sobre el condensado tambien sera CERO... osea es safe 99,9999% a que el condensador nunca va a sobrepasar su voltaje especifico. El otro escenario es si el diodo dufre una ruptura, en ese sentido el condensador debido a sus Ri muy reducido el voltaje sobre este es minimo pero su valor maximo se alcansa en el tope del sinus, en la practica se puede escuchar una reduccion notoria en la dynamica ya que el monto de corriente que llega al trafo esta fuera de fase con el voltaje => el trafo no funciona optimalmente dando un rendimiento reducido. Y esta es la razon por lo cual muchas veces estos filtros restringen y reducen el rendimiento.

En base a eso en si yo habia pedido 20 condensadores de 2,2mF y 10 voltios para ponerlos en parallelo, pero se demoraron en enviarlo y por eso use los que tenian, que a las finales eran de mucho mejor calidad.

Debe tambien mencionarse que se encuentran otras variables en donde el voltaje de residuos de DC puede ser de mayor grado, para estos casos se aumenta el voltaje de los diodos, yo probe aumentando el voltaje de caida de los diodos y en el osciloskopio no observe ningun efecto de reduccion, mas bien aumento el monto de DC que el filtro no elimino. Los residuos de DC fueron eliminados 100% con el filtro basico y la curva de sinus era perfecta, al aumentar la carga no observe ninguna deformaciom, es mas, desacople los condensadores de 4,7mF y tampoco afecto en nada. En ese sentido dedusco que para un aparato que no sea un amplificador con un consumo relativamente alto es necesario un alto valor de capacitancia en los condensadores, pero para otros aparatos typo cd player, preamp es suficiente con 4,7mF

[MartinV56 866]

Excelente aporte, gracias

[Treybal 14]

Esto es lo básico para el forero que quería una "zapatilla audiófila"...

[matador 97]

Luego que encontre cual era la posicion mas practica dentro del chasis marque y perfore nuevos agujeros para sujetar los condensadores y los puentes rectificadores, el grado de calentamiento -o mejor dicho- la temperatura depende del monto de DC que se elimine, osea los diodos son los que van a calentarse y por eso es debido ponerlos en un disipador, este chasis esta diseñado justo para ese proposito originalmente y tambien es overkill en cuanto a area y masa de refrigeracion en relacion a la necesidad, osea que algo de menor precio y mas compacto sirve igualmente. Lo esencial es usar una caja que no permita que los componentes internos puedan accidentalmente tocado, ya que el voltaje puede ser letal en la mayor parte de casos, y mucho mas para niños o gatos o perros. Como mencionaba anteriormente caja de madera no lo recomiendo pero tambien una posibilidad tomando las medidas necesarias en cuanto al calor que se pueda generar y ademas evitar que ruido parasito por induccion/radio frecuencias se inyecte/interfiera el circuito.

lo que se necesita para hacer roscas solidas en el chasis



listo, los puntos que sujetan los condensadores



los nuevos soportes para los puentes con el mayor grado de contacto entre el diodo bridge y el disipador





finalmente montados debidamente

[matador 97]

Las fotos antes presentadas es lo mas facil de todo ahora cabe mencionar lo absolutamente necesario de precaucion y conocimiento al acoplar el circuito -repito que es super simple- pero a la ves el que puede hacer explotar literalmente los condensadores si se acopla de forma absolutamente erronea, en que forma exploten los condensadores depende de la capacidad y voltaje de tolerancia, pero que puede ser una explosion letal o que mutile mienbros no lo dudo -por eso muchachos chequen 200% que todo este acoplado correctamente y tirense en una trinchera antes de enchufarlo...

finalmente lo arme de esta manera

[matador 97]

Use cable de 2,5mm, que es el mismo que se usa en los amps y tambien uso en mi "zapatilla" que hice debajo del stereorack.

La otra herramienta absolutamente necesaria es un pinzza de presion para los contactos, que deben ser lo mas solidas y correctas, usando otro typo de condensadores y diodos es mas recomendable a soldar los cables, pero lo basico es acoples seguros y solidos. El aislamiento tambien debe tomarse en cuenta, ya que cualquier falla hace que se indusca el voltaje de la red al chasis...

Son 3 cables de cada lado de los condesadores para cada puente, pero pongo varias fotos mejor indicando diferentes puntos.






El punto de tierra del chasis, solido y seguro

[Treybal 14]

Buen trabajo!

[matador 97]

Luego que todo este conectado es necesario hacer unas mediciones, como decia si se acopla erroneamente es muy posible que los condensadores exploten.

Se necesita un DMM (digital multi meter) mas especificamente en la modalidad de medicion de diodos



luego se coloca los pines entre los bornes del banco de condensadores en una polaridad -como aqui el rojo al positivo y el negro al negativo


el resultado en el medidor tiene que ser entre 400-800mV.


luego se invierte la polaridad de los pines de medicion: rojo al negativo, negro al positivo


que practicamente da el mismo resultado que el anetrior: entre 400-800mV


si en los 2 sentidos se mide entre 400-800mV significa que los diodos estan correctamente conectados

[matador 97]

esta es la ultima medicion, en la cual se chequea que no exista ninguna fuga/contacto entre el filtro y el chasis

modo de medicion es ohmios


este se mide entre el chasis y uno de los bornes del banco de condensadore, en este caso entre chasis y borne positivo


el borne negativo y chasis


en las 2 mediciones el resultado tiene que ser ohmios infinito o mas de 100Megaohmios


si todo lo medido es como lo indicado, es solo cuestion de enchufarlo y listo

[matador 97]

A las finales le monte de estos enchufes, ya que era mas simple en donde los hiba a usar





Finalmente el unico filtro DC del mundo marca Rockford....



comentario final:

Espero les sirva, en mi caso elimino el parasito que daba ruido mecanico

Lo mejor de todo que mis electrostaticos suenan mas limpios con un mayor grado de sub frecuancias mas limpis y definidas, en los agudos se hizo mucho mas transparente y los parlantes desaparecieron mas fisicamente del sonido... este "no er el plan" -pero pensandolo bien es debido a que los electrostaticos rectifican la corriente de la red y luego se eleva a mas de 800voltios DC, y al colocarlo el filtro se aumento en un sentido positivo algo que no habia echado de menos antes -ya que no lo habia experimentado... al sacar/eliminar el filtro DC se pierde un mayor grado de informacion tredimensional de los electrostaticos -la sala se reduce "fisicamente" y mucha parte de la micro holografia desaparece -esa fue mi mayor sorpresa con este filtro realmente

-saludos-