¿Bucle de tierra? Ruido del convertidor de 12v a 5v manifestado en fuente de audio bluetooth

Según su descripción, probablemente sea un bucle de tierra.

Presumiblemente, está suministrando tierra a su DC-DC y BT tanto en la entrada como en la salida de la señal (al amplificador).

Rompería el bucle, probablemente al tener la conexión al amplificador conectada a tierra en solo un extremo del cable . No rompería el bucle en el lado de la alimentación porque si hiciera eso, DC-DC tendría que usar la tierra del amplificador como ruta de retorno, lo que sería menos que ideal.

Un transformador de aislamiento de audio, como este de eBay , debería hacer lo que necesita con un mínimo esfuerzo.

Existe la posibilidad de que su fuente de alimentación esté contribuyendo a la modulación de la señal.

Si visita sitios web obsesionados con la fabricación artesanal de amplificadores de audio de alta potencia y fidelidad, se dará cuenta de nuestra obsesión por lograr una relación ruido/señal extremadamente baja.

Habrá un punto de mejora en el que la relación s/n se paralizará debido a la modulación de la señal aportada por la fuente de alimentación. Tanto es así que un diseño de fuente de alimentación complejo es ineludiblemente una parte esencial de un amplificador de audio de ultra alta fidelidad hecho a mano.

Pero mi preámbulo simplemente sirve para ilustrar que una fluctuación de la fuente de alimentación modula la señal de audio.

Estas son las razones de la fluctuación de la fuente de alimentación.

1. Bucles de tierra, el sospechoso habitual
2. Caídas de voltaje debido a la interacción entre la variación en la corriente consumida y la impedancia interna de la fuente de alimentación. Donde las caídas de voltaje son directamente proporcionales a la corriente consumida y la impedancia interna.
3. La fuente de alimentación es un martillo demasiado pequeño para martillar un clavo grande.

Debe haber materiales más que suficientes en Internet que discutan cómo mitigar los bucles de tierra. Un bucle de tierra forma una antena que transmite y recibe señales cuyas longitudes de onda están dentro de las proximidades de los armónicos principales del diámetro efectivo del bucle.

Por lo tanto, un bucle de tierra también forma una impedancia resonante a ciertas frecuencias. Donde el ruido de modulación debido a la fuente de alimentación es más pronunciado en esas frecuencias. Con la impedancia, vienen las fluctuaciones.

Una causa obvia pero a menudo ignorada de la modulación de la señal debido a la caída de la fuente de alimentación es que la fuente de alimentación es un martillo demasiado pequeño para un clavo demasiado grande. Por ejemplo, si está manejando una salida de 12V, su suministro de entrada no puede ser de 12V, que no es su caso.

Además, un suministro máximo de 15 W puede, como máximo, impulsar una salida media de 10 W. Por lo tanto, si su bluetooth consume 2 A, 15 W no es suficiente. Realmente no sé cuánta energía consume bluetooth. Cuando hablo en mi teléfono LG desconectado durante 5 minutos, se mantuvo al 100%. Cuando lo tengo en bluetooth (desenchufado) durante 15 minutos escuchando música de Amazon en el amplificador de mi automóvil, su carga se redujo al 92%. Concluyo que el bluetooth debe ser un consumidor bastante intenso de energía.

Estoy pensando que estas son las posibles razones de tu zumbido.

• 15W no es suficiente jugo. Por lo tanto, su preamplificador bluetooth está modulado por ruido mediante el reductor de 15W.
• Su coche tiene un pésimo suministro de 12V. No estoy bien informado en sistemas eléctricos automotrices. ¿Es normal que el alternador module con ruido la salida de 12 V de la batería? Ni siquiera puedo estacionar un automóvil en paralelo correctamente, por lo que alguien más debe responder esta pregunta. Tal vez debería intentar tomar prestada una batería de automóvil grande y fuerte y ver qué sucede. Por lo que he escuchado, la batería del automóvil debería ser un suministro muy estable de CC.
• ¿Las luces de su automóvil se atenúan o fluctúan cuando sube el audio? Yo tampoco soy un experto en esto. ¿Varía la frecuencia del zumbido con las RPM del motor?
• Tal vez 15 W sea suficiente jugo, pero está modulado por el ruido por su suministro de batería sucio. De tal manera que incluso si tuviera un reductor de 25 W, el problema permanecería sin resolver.

Puede experimentar con un filtro de paso bajo (condensador paralelo + par de inductancia en serie) en la entrada de 12 V del reductor, utilizando componentes con la potencia nominal adecuada. Supongo que podríamos calcular los henrios y faradios usando http://en.wikipedia.org/wiki/Capacitor-input_filter . Lo cual no creo que sea viable debido a los tamaños resultantes de los componentes.

Después de todos estos problemas, también podría gastar $ 60- $ 80 en un sistema de audio para automóvil bien intencionado que venga con bluetooth, que también vendría con su propio suministro de conmutación respetable, y lo usaría como su preamplificador.

Este es definitivamente un bucle de tierra causado por el módulo bluetooth. En este video (vea el enlace a continuación) en YouTube, un chico le muestra la solución. Necesita un convertidor CC/CC aislado entre la fuente de alimentación y el módulo bluetooth.

Probablemente NO ayude aislar el audio o ambos amplificadores + bluetooth al mismo tiempo porque la mayoría de los módulos están conectados entre sí. Entonces, si aísla la entrada sola o solo la línea eléctrica para ambos módulos al mismo tiempo, el amplificador y el módulo blutooth aún comparten la misma tierra y el bucle de tierra aún existe.

Módulo del que estoy hablando (convertidor DC/DC aislado, 1W es suficiente): ($4.48 por 5 piezas en Aliexpress)

(hoja de datos: http://www.mornsun-power.com/uploads/pdf/B_S-1W.pdf )

Vídeo con demostración: https://www.youtube.com/watch?v=b2Pb1KuVDS0

¿Cuánta corriente consume tu módulo Bluetooth?

Si son solo unos pocos mA, hay un truco simple que podría ayudar.

Primero, necesitas hacer un experimento simple. Alimenta el módulo Bluetooth con tu fuente de alimentación aislada. Si el zumbido NO está presente, conecte solo el cable de tierra del módulo Bluetooth al lugar donde lo tenía conectado cuando estaba recibiendo el ruido. Tenga en cuenta que su fuente de alimentación aislada sigue alimentando el módulo.

Lo que tenemos que averiguar es de dónde viene el zumbido: energía o tierra.

Si el ruido aún está presente mientras el módulo Bluetooth está siendo alimentado por una fuente de alimentación externa pero las conexiones a tierra están conectadas, este truco probablemente no ayudará. PERO: si el ruido desaparece, este truco debería funcionar.

Lo que demostró fue que el ruido provenía del riel de la fuente de alimentación de 12V. El truco es eliminar ese ruido.

Resulta que es muy fácil hacer esto. Un transistor configurado como seguidor de emisor tiene una impedancia muy alta en el colector. Esa alta impedancia es lo que va a bloquear el ruido.

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

El diodo Zener D1 es de 5,6 V. Uso la serie 1N5200 en situaciones como esta: requieren menos corriente para la regulación que la serie 1N4700.

El transistor Q1 cae alrededor de 0,65 V CC en la unión EB. Elija el voltaje de Zener para que sea aproximadamente esa cantidad más alta que el voltaje de salida deseado.

Tenga en cuenta que NO hay un condensador de derivación de entrada. Esta configuración de circuito no la necesita y NO desea acoplar ese ruido de entrada a su señal de tierra. Esa es una de las razones principales para usar esta topología de circuito.

Desea hacer una conexión a tierra de punto de estrella en la entrada del amplificador de potencia. Este regulador y el módulo Bluetooth se conectan a ese punto. Luego, el amplificador se conecta a tierra de manera normal a la batería del vehículo.

La conexión a tierra es tan importante como tener una fuente de alimentación limpia. Hacer una conexión a tierra en estrella en la entrada del amplificador es la mejor manera de mantener el ruido fuera de esa conexión.