D Class Amplifikatörlerde Bobin Seçimi ve Önerilen Sarım Türleri

guclusat

Tanınmış Üye
Süper Moderatör

Class D Amplifikatör Çıkış Bobini: T-106/26 Nüve, Endüktans Değerleri ve Sarım Tablosu​

Class D amplifikatörlerde çıkış katından sonra kullanılan LC alçak geçiren filtre, anahtarlama frekansını bastırarak hoparlöre daha temiz bir ses sinyali aktarılmasını sağlar.

Bu filtrenin en önemli elemanlarından biri çıkış bobinidir. Bobinin endüktans değeri, nüve tipi, sarım sayısı ve kullanılan tel çapı amplifikatörün çalışma koşullarına göre belirlenmelidir.

Bu nedenle Class D amplifikatörlerde kullanılacak bobini seçerken yalnızca “kaç tur sarılacağına” bakmak yeterli değildir. Amplifikatörün çıkış gücü, besleme gerilimi, anahtarlama frekansı, hoparlör empedansı ve bobinin taşıyacağı akım da dikkate alınmalıdır.

T-106/26 Toroid Nüve​

Bu konuda kullanılan nüve sarı-beyaz kodlu demir toz nüve T-106/26 olarak belirtilmiştir.

Verilen temel ölçüler:

  • Dış çap (D): 26,9 mm
  • İç çap (d): 14,5 mm
  • Yükseklik: 11,1 mm
  • Etkin kesit alanı (A): 0,659 cm²
  • Manyetik yol uzunluğu (U): 64,9 mm
  • Hacim (V): 4,28 cm³
Bu ölçüler mevcut konudaki T-106/26 nüve bilgilerine dayanmaktadır.

Önerilen Sarım Tablosu​

Mevcut uygulamada verilen değerler aşağıdaki şekildedir:

Hedef EndüktansSarım Sayısı
22 µH16 tur
27 µH17 tur
30 µH18 tur
33 µH19 tur
39 µH21 tur
47 µH23 tur
56 µH25 tur
Bu sarım değerleri mevcut forum konusundaki uygulama bilgilerine aittir.

Bobin Sarımında Tel Çapı Neden Önemlidir?​

Class D amplifikatörlerde çıkış bobininden ses gücüne bağlı olarak yüksek akım geçebilir.

Bu nedenle yalnızca endüktans değerini tutturmak yeterli değildir. Kullanılan telin taşıyabileceği akım da dikkate alınmalıdır.

Yüksek güçlü amplifikatörlerde ince tek tel kullanılması:

  • Bobinin ısınmasına
  • Bakır kayıplarının artmasına
  • Verimin düşmesine
  • Bobin endüktansının çalışma koşullarında değişmesine
neden olabilir.

Daha yüksek akımlı uygulamalarda uygun çapta emaye bobin teli veya gerekli durumlarda birden fazla telin paralel kullanılması düşünülebilir.

Sarım Yaparken Dikkat Edilecek Noktalar​

Bobin sarılırken tellerin nüve üzerinde mümkün olduğunca düzenli ve sıkı şekilde yerleştirilmesi gerekir.

Sarım sırasında:

  • Tur sayısı doğru sayılmalı
  • Telin izolasyonu zarar görmemeli
  • Sarımlar mümkün olduğunca düzenli olmalı
  • Bobin mekanik olarak sağlamlaştırılmalı
  • Nüve çatlak veya hasarlı olmamalı
Ayrıca aynı nüve ve aynı tur sayısı kullanılsa bile kullanılan telin yerleşimi ve nüve malzemesindeki farklılıklar nedeniyle gerçek endüktans değeri değişebilir.

Endüktans Ölçümü Yapmak En Doğru Yöntemdir​

Bobin sarıldıktan sonra mümkünse LCR metre veya uygun bir endüktans ölçer ile ölçüm yapılmalıdır.

Örneğin hedef değer 33 µH ise, bobinin gerçekten yaklaşık bu değerde olup olmadığı ölçülerek kontrol edilebilir.

Bu özellikle Class D amplifikatörlerde önemlidir. Çünkü çıkış filtresindeki bobin ve kondansatör birlikte çalışır ve filtrenin karakteristiğini belirler.

Class D Amplifikatörde Bobinin Görevi​

Class D amplifikatör çıkışında MOSFET'ler yüksek frekansta anahtarlama yapar.

Çıkış filtresindeki:

Bobin + Kondansatör = LC Alçak Geçiren Filtre

şeklinde çalışır.

Bobin düşük frekanslı ses sinyalinin geçmesine izin verirken yüksek frekanslı anahtarlama bileşenlerinin hoparlöre ulaşmasını azaltır.

Bu nedenle bobin değerinin rastgele değiştirilmesi amplifikatörün çalışma şeklini ve çıkış filtresinin davranışını değiştirebilir.

Önemli Uyarı​

Buradaki 22–56 µH değerleri ve sarım sayıları genel bir uygulama tablosu olarak değerlendirilmelidir.

Her Class D amplifikatör için aynı bobin değeri uygun değildir.

Özellikle yüksek güçlü uygulamalarda bobin seçimi yapılırken:

  • Amplifikatör besleme gerilimi
  • Çıkış gücü
  • Hoparlör empedansı
  • Anahtarlama frekansı
  • Maksimum çıkış akımı
  • Nüvenin malzemesi
  • Bobinin doyma akımı
  • Tel çapı
  • DC direnç (DCR)
birlikte değerlendirilmelidir.

Sonuç olarak: T-106/26 sarı-beyaz nüve ile farklı endüktans değerlerinde Class D çıkış bobinleri hazırlanabilir. Ancak özellikle yüksek güçlü amplifikatörlerde sarım sayısından daha önemli konulardan biri de bobinin doyuma girmeden gerekli akımı taşıyabilmesidir.

Bu nedenle mümkünse bobin sarıldıktan sonra LCR metre ile endüktans değeri ve çalışma sırasında sıcaklığı kontrol edilmelidir.

1702877399320.webp
 
Son düzenleme:
D Class Amplifikatörlerde Bobin Seçimi ve Önerilen Sarım Türleri

D Sınıfı (Class D) amfiler yüksek verimlilikleri (%90+) ile öne çıksalar da, çıkış katlarında yüksek frekanslı PWM (Pals Genişlik Modülasyonu) sinyalleri üretirler. Hoparlöre temiz bir ses sinyali göndermek ve yüksek frekanslı taşıyıcı sinyali (300kHz - 500kHz) süzmek için LC Çıkış Filtresi kullanılır.

Bu filtredeki en kritik bileşen Bobin (Inductor)'dir. Yanlış bobin veya sarım seçimi; amfide aşırı ısınmaya, seste bozulmaya (THD artışı) ve çekilen yüksek güçte filtre bobininin doyuma girmesine (saturation) neden olur.

---

1. D Class Amfilerde Bobin Neden Çok Kritik?

D Class amfi çıkışındaki switching (anahtarlama) frekansı çok yüksektir. Bobin, yüksek frekanslı bu sinyale karşı direnç göstererek sadece işitilebilir ses frekanslarını (20Hz - 20kHz) geçer.

Doyum Akımı (Saturation Current - Isat): Bobinden geçen akım arttıkça nüve doyuma ulaşmamalıdır. Doyuma ulaşan bir bobinin endüktansı aniden düşer, kısa devre etkisi yaratır ve MOSFET'lerin yanmasına sebep olabilir.
Çekirdek Kayıpları (Core Losses): Yüksek frekansta çalışırken nüvenin kendisinin ısınmaması için doğru malzeme seçilmelidir.

---

2. Hangi Nüve (Çekirdek) Türleri Kullanılmalı?

D Class amfi filtresinde her toroid / toroid nüve kullanılamaz!

Kırmızı-Gri / Sarı-Beyaz Demir Tozu (Iron Powder) Nüveler (T-106-2, T-106-6 vb.):
Düşük güçler ve amatör projeler için uygundur ancak yüksek frekansta çekirdek kayıpları yüksektir, ısınma yapabilir. T-2 (Kırmızı) ve T-6 (Sarı) karışımları en sık tercih edilenlerdir.

Karbazit / Toroid Demir Tozu (Sendust / Kool Mµ):
Çok daha yüksek doyum noktasına sahiptir ve ısınma kayıpları düşüktür. Yüksek güçlü D Class amfilerde (IRS2092 vb.) en ideal tercihtir.

Gapped Ferrite (Hava Aralıklı Ferit) Nüveler (PQ / ETD / RM Serisi):
Profesyonel D class amfilerde en yaygın kullanılan tiptir. Ferrite nüvenin orta bacağına verilen "hava aralığı" (air gap) sayesinde yüksek akımlarda doyuma girmesi engellenir.

---

3. Önerilen Sarım Türleri ve Tel Seçimi

Yüksek frekansta elektrik akımı iletkenin dış yüzeyinden akma eğilimi gösterir (Skin Effect / Deri Etkisi). Tek parça kalın bir bakır tel kullanmak bobinin aşırı ısınmasına yol açar.

Önerilen Sarım Teknikleri:
1. Litz Teli ile Sarım (En İdeal Yöntem):
Birbirinden yalıtılmış çok sayıda ince bakır telin bükülmesiyle oluşan Litz teli, deri etkisini tamamen ortadan kaldırır. Yüksek frekansta sıfıra yakın ısınma ve en temiz ses kalitesini sunar.
2. Çoklu Paralel Tel Sarımı (Pratik Yöntem):
Litz teli bulunamıyorsa, 1mm'lik tek bir kalın tel sarmak yerine, örneğin 0.40mm veya 0.50mm'lik 4-5 adet teli paralel bükerek sarmak ısınmayı ciddi oranda azaltır.
3. Yassı Bakır Şerit (Flat Wire) Sarım:
Hazır Class D bobinlerinde (SAGAMI, Wurth Elektronik vb.) sıkça görülen, alan tasarrufu ve yüksek akım kapasitesi sağlayan profesyonel sarım şeklidir.

---

4. İdeal Endüktans Değeri Nasıl Belirlenir?

Class D amfi çıkış filtresinde kullanılacak bobinin değeri genellikle 10µH ile 22µH arasındadır.

4 Ohm Hoparlör Yükü İçin: Genellikle **10µH - 15µH** bobin + 0.47µF - 0.68µF Kondansatör
8 Ohm Hoparlör Yükü İçin: Genellikle **22µH** bobin + 0.22µF - 0.33µF Kondansatör

---

Faydalı Konular ve İlgili Bağlantılar:
Elektronikte Kullanılan Devre Elemanları (Bobin ve Kondansatör Yapısı)
Transistör Nedir? MOSFET Çalışma Mantığı
Elektronikte Kullanılan Genel Kanunlar ve Devre Analizi

Class D amfi projelerinizdeki bobin hesaplamaları, nüve seçimleri ve sarım sorularınızı bu konu altından sorabilirsiniz.
 
Geri
Yukarı