home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ NetNews Usenet Archive 1992 #27 / NN_1992_27.iso / spool / rec / audio / car / 4853 < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1992-11-15  |  5.0 KB  |  99 lines

  1. Newsgroups: rec.audio.car
  2. Path: sparky!uunet!pmafire!mica.inel.gov!ux1!news.byu.edu!eff!sol.ctr.columbia.edu!usc!zaphod.mps.ohio-state.edu!wupost!darwin.sura.net!eng.ufl.edu!crow.eel.ufl.edu!brian
  3. From: brian@crow.eel.ufl.edu (Brian Gentry)
  4. Subject: Re: Capacitors, etc... CALMLY
  5. Message-ID: <1992Nov15.223232.12901@eng.ufl.edu>
  6. Sender: news@eng.ufl.edu (Usenet Diskhog System)
  7. Organization: UF EE Department (student)
  8. References: <gilchr.721386805@ee.ualberta.ca> <1992Nov10.193217.852@cmkrnl.com> <gilchr.721639884@ee.ualberta.ca>
  9. Date: Sun, 15 Nov 92 22:32:32 GMT
  10. Lines: 87
  11.  
  12. I seem to have started this by asking why Andrew wanted to use a 10uF
  13. tantalum in parallel with the big electrolytics used for "stiffening caps".
  14. This discussion has prompted me to do some thinking on the subject and I
  15. have a few comments.
  16.  
  17. In article <gilchr.721639884@ee.ualberta.ca>, gilchr@ee.ualberta.ca (Andrew Gilchrist) writes:
  18. |> jeh@cmkrnl.com writes:
  19. [...]
  20. |> Usually not directly, true.
  21. |> >the output devices by the amp's power supply.  Also, it is worth mentioning
  22. |> >that the amp's power supply has its own filter caps.  These will tend to be
  23. |> 
  24. |> On the load side of the power supply, yes.  Since this is not an off-line
  25. |> switcher, caps on the supply side are not really necessary.  Anything put
  26. |> there is to keep noise from getting onto the power system.  Any noise that
  27. |> goes back onto the system will affect eveything else put there.
  28. |> The point in this case, is to isolate the amp from the rest of the power
  29. |> system.
  30.  
  31. Well, our larger amps at U.S.AMPS use filter capacitors on the power INPUT
  32. side as well as the output side of the trasformer.  These are used primarily 
  33. to filter out ripple in the 12V power supply.
  34.  
  35. [...]
  36. |> >smaller capacitances (hence lower inductance) than we'd typically see on the
  37. |> >output of a linear power supply, since the amp's DC upverter typically runs at
  38. |> >supersonic frequencies rather than 60 Hz. 
  39. |> 
  40. |> Oh yeah?  Do you think the power company picked 60 Hz by flipping a coin?
  41. |> It is true that a switcher can run at supersonic frequencies, but you will find
  42. |> that this is not usually desireable.  Still, your point about filter caps
  43. |> is valid, since the frequencies used are generally higher than 60Hz.
  44.  
  45. What do you mean "Oh yeah"?  The majority of mobile audio amplfiers run at
  46. frequencies greater than 20kHz.  Why would you say that it is "undesirable"
  47. to do so?  There are many benifits to using a high frequency power supply.
  48. Many computer power supplies are run at frequencies greater than 20kHz as 
  49. well.  They are quite common.
  50.  
  51. [...]
  52. |> In any case, you are quite correct in pointing out the ability of a well
  53. |> designed switcher to improve immunity to power rail fluctuations.
  54. |> 
  55. |> However, the current has to come from somewhere, and it comes from
  56. |> where everything else gets power.  If you play a loud transient (bass
  57. |> drum, eg) the switcher will suck power out of the charging circuit
  58. |> much faster than a linear regulator could hope to.  The load voltage will
  59. |> drop, and while this may not affect the amplifier's power rails, since it is
  60. |> supplied by the switcher, your head unit will feel it. And so will your
  61. |> CD-changer or whatever.
  62.  
  63. This brings me back to the original point of using small caps with good 
  64. high frequency characteristics in parallel with large caps with poor high
  65. frequency performance.  If you put a 10uF tantalum capacitor in parallel 
  66. with a .5F electrolytic (or any size electrolytic) you will only add:
  67. E = .5 * C * V^2 = 0.5 * .00001 * 144 =  0.00072 Joules of energy storage
  68. capacity to the system.  In TTL circuits where the transistor's switching
  69. causes glitches in the power supply, this tiny increase in energy storage
  70. would be enough to control the high frequency noise in the power supply.
  71. However, we are talking about a high power car audio system that may demand
  72. hundreds of amps from the car's power system.
  73.  
  74. So, I agree that high frequency components will be "injected" into the power
  75. system by high energy transients, but I don't think that a small capacitor
  76. will have much of an effect on the problem because of it's VERY small 
  77. contribution to the overall energy storage capacity of the system.
  78.  
  79. Think of it this way:  A large amplitude bass drum note begins.  The current
  80. demanded by the amplifier increases rapidly.  The big electrolytic cap 
  81. can't change it's current that fast, so it adds almost nothing to the total
  82. current going to the amp.  The little cap can change that fast and does.
  83. The little cap gives up it's entire energy store.  This energy store is
  84. so small that it will make almost no difference in the total current demanded
  85. by the amplifier(s).  Remember, with a 10uF cap we're only talking about 
  86. 720 MicroJoules of energy.  However, this condition is only true when the
  87. base note first begins.  Once the bass note is acting as a sine wave (after
  88. the voltage changes direction for the first time) then the current demand
  89. is at a low frequency and the large cap can begin to deliver current to 
  90. the amplifier(s). 
  91.  
  92. [...]
  93. |> 
  94. |> Andrew
  95.  
  96.                  Brian L. Gentry
  97.              (brian@sioux.eel.ufl.edu)
  98.  
  99.