Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
IGE-XAO
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prosty wzmak 100W - 160W RMS na mosfetach

powa 03 Cze 2005 11:02 23513 120
  • #31
    twazny
    Poziom 26  
    Z całym szacunkiem dla wyliczeń,założenia na prąd przeładowania bramki rzędu 20mA są nierealne.Wielokrotnie testowałem końcówki z różnymi tr.mocy.A jeśli jeszcze chcemy mieć jakieś normalne SR...Rezystory pomiędzy GS i rząd wielkości większy prąd,może się chociaż uda zamknąć pętlę bez niespodzianek.A i tak C5 może być malo.Wprawdzie nieco odbiegam,ale dla ciekawości, dla SR>100v/us i zdublowane tr. tego typu z obc. wymagają prądu niemal jak bipol.I to bywają kłopoty ze stab.Pozdr.

    Dodano po 10 [minuty]:

    ...no chyba że to do suba ft<150Hz...pozd.
  • IGE-XAO
  • #32
    nemo07
    Poziom 36  
    twazny napisał:
    Z całym szacunkiem dla wyliczeń,założenia na prąd przeładowania bramki rzędu 20mA są nierealne.
    Wyliczenia są ok. i pasmo 20kHz też. Nie trzeba też żadnych kombinacji układowych, aby ten prąd ustalić np. na 50mA. SR>100v/us, to zbytek. Pozdro.
  • #33
    darkfenriz
    Poziom 21  
    Ja przed parką wyjściową irf540/9540 używam pary 20watowych wtórników emiterowych sa1843/sc4837, linowe spokojnie do 500mA, szybkie, beta rzędu 200, prąd przeładowania bramki rzędu nawet 100mA będzie ledwo zauważalny dla stopnia napięciowego.
    pozdrowienia
  • #34
    nemo07
    Poziom 36  
    darkfenriz, twazny!
    W tej branży przychodzą i odchodzą różne dogmaty realizacji Hi-Fi. Ostatnio modny jest dogmat wysokiej SR, jako gwaranta niskich zniekształceń. Sama realizacja wysokiej SR jest niewystarczająca, a czasem nawet zgubna, kiedy realizuje się ją w zbyt powolnych układach z wysokimi wzmocnieniami pętli na tranzystorach bipolarnych (koncept wzmacniacza operacyjnego). Wszyscy mierzą zniekształcenia harmonicznych, THD i parametry wyglądają dobrze, tymczasem ucho potrafi wyłowić najsubtelniejszy fałsz takiego wzmacniacza z efektem tranzystorowym.
    Tutaj mamy taki koncept WO. Załóżmy na wejściu trzy tony o nominalnym poziomie wejściowym: 100Hz, 15kHz i 16kHz. Wzmocnienie układu jest ca. 28V/V. Wzmocnienie liniowe pętli jest ca. 10000V/V, a dla trzecich harmonicznych rzędu 250V/V - czyli odpowiednio 100V/V i 16V/V na stopień wzmocnienia napięciowego. Po pierwszym stopniu (para różnicowa) pojawiają się m. in. produkty: 300Hz, 45kHz i 48kHz z wagami 1/6 sygnału podstawowego oraz 3kHz z wagą 1/12 sygnału podstawowego. Pojawią się też produkty mieszania z tonem 100Hz, które pominiemy. Ignorując mieszanie na drugim stopniu wzmocnienia (produkty: sumy i różnice tonów 100H, 300Hz, 3kHz, 45kHz, 48kHz, 3kHz±100Hz, itd.), możemy powiedzieć, że na wyjściu pojawią się sygnały, których na wejściu nie było, a więc nie będą "zlinearyzowane do 0,00...01%", jak by tego chcieli fanatycy audio power, a będą to między innymi: ton 300Hz z mocą ca. 2,5% i 3kHz z mocą ca. 0,7%, mierzone relatywnie do mocy sygnałów podstawowych.
    Ton 300Hz reprezentuje zniekształcenie "trzeciej harmonicznej", szczególnie drażnięcej wrażliwe uszy, natomiast ton 3kHz reprezentuje efekt "wzmacniacza tranzystorowego" - produkowania nowych, syntetycznych dźwięków w procesie wzmacniania.
    Warto zauważyć, że przedstawiony tu driver tranzystorów MOS z czasem integracji rzędu 25µs istotnie osłabi produkty w spektrum powyżej 20kHz, natomiast szybszy driver pozwoliłby im powrócić na wejście i wziąć udzial w syntezie niezliczonych, nowych dźwięków. Nie wspomniałem tu o parzystych harmonicznych, gdyż te wrażliwemu melomanowi nie "podpadają" nazbyt.
    Pozdro
  • #35
    powa
    Poziom 16  
    gdyby SR było "tym gwoździem programu", to wszyscy używaliby opampów robionych pod np. video z kilkutysięcznym SR. A przecież tak nie jest.
  • #36
    darkfenriz
    Poziom 21  
    nemo
    to nie trzyma się za przeproszeniem kupy
    celowe zwolnienie stopnia końcowego?
    to może zrobić chociażby filtr zobela na wyjściu, poza tym chcemy, aby bigun dominujący kompensacji naprawdę dominował, jak będzie zbyt blisko innych to szybko przesunięcie fazy urośnie do 180st. jeśli wiesz o czym mówię
    pozdro
  • #37
    nemo07
    Poziom 36  
    darkfenriz napisał:
    nemo
    to nie trzyma się za przeproszeniem kupy celowe zwolnienie stopnia końcowego?
    Przepraszam bardzo! Co się nie trzyma kupy? Możesz wykazać konkretnie?
    Kwestii stabilności etc. tu w ogóle nie poruszałem i leży ona poza meritum powyższych rozważań. Zilustrowałem jedynie mechanizmy powstawania zniekształceń i to jest problem charakterystyk amplitiudowych, nie częstotliwościowych! Wykazałem również, jak mniemam, że w tym konkretnie układzie oszacowany SR stopnia wyjściowego jest bardziej wskazany, niż znacznie wyższy. Uogólnianie na bazie dogmatów wprawdzie nie boli, ale prowadzi do błędnych konkluzji. Pozdro
  • IGE-XAO
  • #38
    darkfenriz
    Poziom 21  
    wszystko co napisałeś odnośnie zniekształceń jest prawdą i prawdę mówiąc ładnie to wytumaczyłeś, widzę, że jesteś świadom wszystkich brzydkich rzeczy dziejących się we wzmacniaczach, ale stopień drivera wpływa raczej na szybkość niż na liniowść, dlatego stosowanie go ma popawić raczej własności częstotliwościowe jak na przykład równiejsze pasmp w pętli otwartej. Nie można rozpatrywać jednej rzeczy zaniedbując inne
    Cytat:
    Sama realizacja wysokiej SR jest niewystarczająca, a czasem nawet zgubna, kiedy realizuje się ją w zbyt powolnych układach

    to dla mnie zaprzeczenie samo w sobie, szybkie narastanie zbocza idzie w parze z pasmem, może nie wprost ale zawsze.
    Jestem otwarty na konstruktywną polemikę, po prostu moim zdanie trochę minąłeś się z tematem.
    pozdrowionka
  • #39
    nemo07
    Poziom 36  
    No tak, miałem na myśli SR stopnia końcowego, bo o nim się mówiło i na ogół mówi.
    Jeśli w tym układzie zmieniłbyś SR końcówki na 100V/µs, jak sugerował kolega twazny, nie tylko pogorszyłbyś efekt tranzystorowy, ale również margines stabilności, z tej prostej przyczyny, że tranzystory w parach różnicowych byłyby "zbyt wolne". I w tym kontekście wypowiedź należy interpretować. Małbyś kompletny repertuar syntetycznych tonów w głośnikach, pasmo leżałoby w zakresie kilkaset kHz i na podobnej częstotliwości układ miałby biegun (albo nawet kilka :twisted:). Jednym słowem, cały wysiłek w plecy. Pozdro
  • #40
    darkfenriz
    Poziom 21  
    człowieku!! nie śpisz jeszcze o tej godzinie?
    SR całego wzmacniacza moim zdaniem bardziej ogranicz stopień napięciowy i kompensacja, z których klasyczna millerowska jest chyba najgorszym rozwiązaniem
    pozdrowionka
  • #41
    nemo07
    Poziom 36  
    Raczej już! To jest najlepsza pora. Nic nie rozprasza i nikt nie dzwoni. :P
    Jeśli miałbym koncypować PA na tranzystorach bipolarnych, odrzuciłbym schemat, jak tu przedstawiony. "Koncept opamp" spełnia oczekiwania ekonomiczne, ale jest z natury niezdatny do Hi-Fi i plombowanie niczego nie poprawi.
    Jeśli już miałbym wycisnąć najlepsze efekty z tranzystorami bipolarnymi, wzmak miałby prawdopodobnie trzy stopnie komplementarne wzmocnienia i stopień wyjściowy. Każdy stopień miałby silne lokalne sprzężenie zwrotne i reżym pracy odpowiedni do poziomu sygnału. Wzmocnienie open loop nie przekraczałoby absolutnego minimum potrzebnego do linearyzacji stopnia wyjściowego i byłoby najwyżej jeden rząd wielkości wyższe od wzmocnienia close loop. Taki PA, starannie zaprojektowany, nie wymagałby w ogóle kompensacji (!) i miałby wyborną SR. Idealnie byłoby nie mieć ani jednego złącza bipolarnego w torze wzmocnienia (kompletny FET).
    Kompensacja jakiejkolwiek natury, o ile konieczna, nie ma w sobie nic złego, ale jest zrozumiałe, ża sama o niej myśl psuje hoomor fanatykom "wysokiej slew rate". :lol: Pozdrawiam.
    PS: Tata miał rację, dysleksja jest zaraźliwa, hoomor nie piszemy chumor, co niniejszym poprawiłem.
  • #42
    Misian@
    Poziom 27  
    Witam. A co z kwestią zasilania? Jeżeli jest to wzmacniacz klasy AB to aby uzyskał moc 150W na 4R na wyjściu to powinien być chyba zasilony trafkiem o mocy 300W tak..? A ile mocy by oddał ten wzmacniacz jak bym dodał jeszcze dwie pary tranzystorów mocy, i zapuścił na 2R. Czy sprawność na poziomie 65...70% dla klasy AB pozostanie i czy zniekształcenia nie będą większe niż by były gdyby wzmacniacz pracował na obciążeniu 4R?
    Ile amper może pociągnąć ten wzmacniacz jak by pracował na 2R przy 6 tranzystorach mocy? (3 na jedną stronę)...?

    Pozdrawiam
  • #43
    nemo07
    Poziom 36  
    Misian@ napisał:
    A co z kwestią zasilania? Jeżeli jest to wzmacniacz klasy AB to aby uzyskał moc 150W na 4R na wyjściu to powinien być chyba zasilony trafkiem o mocy 300W tak..?
    Witam! Powolutku z tą mocą...
    Maksymalna teoretyczna sprawność wzmacniacza kl. AB wynosi 2/Π (63%), co przy 150W mocy wyjściowej oznacza pobór mocy 150•Π/2, czyli ca. 240W na kanał (trafo 500VA na dwa takie kanały). Przy mocy 150W na 4Ω optymalny zasilacz musi dawać ca. ±40V, czyli trafo 2x28VAC. Prąd wyjściowy (max) wzmacniacza leży przy ca. 9A, natomiast nominalny prąd pobierany z zasilacza przez dwa kanały leży przy 6A. Dla średnich mocy sprawność 60% jest osiągalna bez problemu, ale przy dużych mocach spada zauważalnie.
    Misian@ napisał:
    A ile mocy by oddał ten wzmacniacz jak bym dodał jeszcze dwie pary tranzystorów mocy, i zapuścił na 2R. Czy sprawność na poziomie 65...70% dla klasy AB pozostanie i czy zniekształcenia nie będą większe niż by były gdyby wzmacniacz pracował na obciążeniu 4R?
    Ile amper może pociągnąć ten wzmacniacz jak by pracował na 2R przy 6 tranzystorach mocy? (3 na jedną stronę)...?
    Prosty rachunek mówi, że przy obciążeniu 2Ω oczekiwalibyśmy mocy 300W ze wzmacniacza dającego 150W na 4Ω. Ale jest to prawda tylko dla wzmacniaczy posiadających znaczne rezerwy w wielu względach: Samo dodanie tranzystorów mocy nie załatwia sprawy, bo również ich drivery będą obciążone zdwojonym prądem. Maksymalna moc tracona na każdym tranzystorze końcówki, jak i całego wzmacniacza podwoją się. Zniekształcenia nieliniowe stopnia wyjściowego nie są naczelnym problemem (dublowanie tranzystorów wyjściowych), natomiast wszystkie skutki dużych prądów: Również diody prostownicze w zasilaczu oraz uzwojenia transformatora zostaną obciążone podwójnym prądem, do 12A wartości średniej i do 18A w szczycie. Spadek napięcia spowodowany samymi stratami w miedzi jest mierzalny i powoduje przedwczesne ograniczenie max. amplitudy wyjściowej (clipping). Aby temu zapobiec zasilacze buduje się według dwóch różnych konceptów: tzw. "twarde" albo "miękkie". Twarde - oznacza minimalizację impedancji wewnętrznej DC, a więc przede wszystkim transformatory z dużymi rezerwami mocy i przekrojem drutu, co zapewnia małe wahania napięć. Zasilacze miękie są koncypowane na minimum niezbędnym do reprodukcji pojedynczych impulsów maksymalnej mocy. Uzyskuje się to przez podniesienie napięcia i zastosowanie ekstra dużych pojemności w zasilaczu, przy oszczędniejszym trafie. Elektrolity mają zapewnić wystarczającego napięcia na czas pojedynczych impulsów. Dla wzmacniacza 300W 2Ω twardy zasilacz musiałby dawać ca. ±42VDC z elektrolitami 2x10mF, a miękki, powyżej ±50VDC z elektrolitami 2x50mF. No i oczywiście te drobiazgi: dla wzmaka 2x300W trafo odpowiednio 1kVA (twardy) vs 800VA (miękki). Pozdrwiam
  • #44
    Misian@
    Poziom 27  
    No dobrze...Ale można tak troszkę prościej? Z tego co wyczytałem to jak by owy wzmacniacz miał pracować na 2R to na jeden kanał musiał by być zasilacz 400...500W „twardy” ? Możesz troszkę prościej powiedzieć o co Ci chodzi z tą mocą wzmacniacz n 2R?

    Pozdraiwiam
  • #45
    nemo07
    Poziom 36  
    Jak sądzę, raczej Ty musiałbyś powiedzieć, o co Ci chodzi, bo teraz już kompletnie nie mam jasności.
  • #46
    Misian@
    Poziom 27  
    Oki. Już tłumaczę. Chciałem się zapytać jak będzie pracować ten wzmacniacz na 2R. Z tego co wyczytałem to dużo zależy od zasilania i od wydajności prądowej. 18A w impulsie to strasznie dużo... a 12A przy pracy znamionowej to jest jeszcze znośne...
    Czy była by możliwość pracy tego wzmacniacz na 2R przy 6 tranzystorach mocy czyli 3 parach? Wiadomo że jeżeli wzmacniacz wydziela około np. 100W mocy grzejnej przy pracy na obciążeniu 4R to podwoi się ta moc jeżeli będzie pracować na 2R. Czy 6 tranzystorów wystarczy? 150W na 4R – to na 2R będzie około 300W RMS? Czy dobrze rozumuję?
    Nie będą się te tranzystory „gotować”?

    Pozdrawiam
  • #47
    Likas
    Poziom 10  
    300W na 2R? kolega pewnie chce to zmostkować i zapuścić na 4R?? Wtedy pojedynćza gałęź będzie pracowała na 2R.
    600W z takiego układu mostkowego?? Pewnie jak ruszy to będzie głowe urywać i będzie mozna chyba wode zagotować...

    Pzodro
  • #48
    nemo07
    Poziom 36  
    Misian@! Nie myl pojęć. Prąd szcytowy 18A, wymajany przy 300W na 2Ω implikuje średnią wartość prądu zasilacza równą 12A. To miałem na myśli.
    Moc wyjściowa Pomax jest jest bezpośrednio skorelowana z napięciem zasilającym Uz i obciążeniem R wzorem Pomax = (Uz - ΔUz - Uosat)²/2R, gdzie ΔUz - spadek napięcia zasilającego w szczycie prądu, Uosat - napięcie nasycenia stopnia końcowego, zależne od konfiguracji, może wynosić 2 do 5V lub więcej. Jak widzisz, jest to krzywa kwadratowa. Projektując wzmaka, wiesz ile mocy chcesz i odpowiednio dobierasz napięcie zasilające i stopień wyjściowy. Jeśli nie chcesz podwjać mocy przy przejściu z 4Ω na 2Ω, musisz obniżyć Uz. Zauważ przy tym, że moc strat na radiatorach wyniesie zawsze ca. 60% mocy wyjściowej. Pozdro
  • #50
    Misian@
    Poziom 27  
    PS Czy są może jakieś mocniejsze zamienniki tranzystorów sterujących które wytrzymały by obciążenie 3 tranzystorów i prace przy 2R????
  • #51
    nemo07
    Poziom 36  
    MJE350/MJE340 wystarczą. Musisz zmniejszyć R8 .... R11 i P1, wszystkie trzykrotnie. Płytki nie sprawdzałem, bo bez rysunku rozmieszczenia jest kiepsko czytelna. Pozdro
  • #52
    Misian@
    Poziom 27  
    Ok zmienie kolor i powstawiam elementy dodane...

    Dodano po 18 [minuty]:

    Wszystkie elementy opisane cą dodane a reszta schematu jest podstawowa. Moja modyfikacja polegała tylko na dodanut dwuch par tranzystorów mocy...

    Pozdrawiam
  • #53
    nemo07
    Poziom 36  
    Oprócz tego, że przy T4 nie widać rezystora źródłowego, można by rzec, nie napracowałeś się. Te detale są akurat mało interesujące i mogłem się domyślić. Podstawowy layout jest "na odwal", ale jeśli logicznie poprawny, niech mu będzie.
    Powinieneś przy okazji dorzucić oporniki w emitery T2, T3, jak tutaj:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic303131-30.html żebyś później nie narzekał na jakość. No i lepiej zmniejsz co najmniej dwukrotnie R3 ... R5, bo to nie radio kieszonkowe. Pozdro
    PS: No i pomyśl, że T4 ... T6 otrzymają po radiatorku.
  • #54
    Misian@
    Poziom 27  
    Płytka jest jeszcze w fazie projektowania dlatego się pytam czy nie zrobiłem gdzieś błęeów...

    Dodano po 11 [minuty]:

    A mógłbyś powiedzieć co dokładniej jest źle poprowadzone...??

    Pozdrawiam
  • #55
    nemo07
    Poziom 36  
    Nie tyle źle, co bez konceptu. Eksponujesz ścieżkę wyjścia (ten masywny "zderzak"), podczas, kiedy oszczędnie prowadzisz ścieżynki masy. No i te zwory... jest więcej, niż konieczne. Każdy punkt lutowniczy pogarsza niezawodność, każdy zbyteczny, to nie tragedia, a błąd w sztuce. Pozdro
  • #56
    Misian@
    Poziom 27  
    To gdyby nie było tych zwor oprucz zasilających to schemat jeszcze byłby nie zabardzo...?

    Pozdro

    Dodano po 1 [minuty]:

    Chyba żeby zwory przez które szedł by sygnał sterójący były ekranowane to mogły by być...pytam sie bo niema zabardzo gdzie ścieżki poprowadzić...

    Dodano po 32 [minuty]:

    No to może ta wersja jusz poprawiona, dodałem filtracje na obu gałęziach...poprawiłem masę i mam jeszcze zamiar poprawić ogulny wygląd schematu...Nadal nie mam pomysłu co do tych zwor, moim zdaniem jest to chyba najlepszy pomysł bez gruntownego przerabiania schematu wamzcniacza. Czy taka mozaika z 6 tranzystorami i kilkoma dodanymi zworami może być...Porszę o jakiekolwiek uwagi, jest to mój kolejny schemat ale niestety pierewszy schemat wzmacniacha który mam okazję przeprojektować i moąliwość oceny przez kokoś kto się zna.

    Pozdrawiam
  • #57
    Misian@
    Poziom 27  
    PS. gdzie mam jeszcze jakieś oporniki wmontować. Ja tylko dodałem 2 pary tranzystorów ale nie przerabiałeo pierwotnego schematu wzmacniacza...
  • #58
    Misian@
    Poziom 27  
    Wdzę że jakoś nikt nie umi się zebrać na jakąkolwiek odpowieć...:/ <szkoda>

    Pozdrawiam
  • #59
    nemo07
    Poziom 36  
    Misian@ napisał:
    Wdzę że jakoś nikt nie umi się zebrać na jakąkolwiek odpowieć...:/ <szkoda>
    W ten sposób nie zdobędziesz nowych przyjaciół na forum. Tupanie nogą nie robi tu na nikim wrażenia. :lol:
    Ostatni layout wygląda znacznie lepiej (masa), ale to "filtrowanie" mogłeś sobie podarować, bo może być z tego więcej problemów, niż pożytku. Te kondensatory dadzą wkład w tzw. "pętle masy" i pogorszą odpowiedź impulsową oraz ew. stabilność i wprowadzić "humm". Miejsce kondensatorów filtrujących jest w zasilaczu. Jeśli już jesteś przywiązany do zwor, to poprowadź obydwie szyny zasilające do końca bez żadnych przerw w miedzi, a zworami poprowadź inne linie.
    Na temat oporników emiterowych było kilka postów wyżej. Pozdro
  • #60
    Misian@
    Poziom 27  
    Napisałeś:
    "Powinieneś przy okazji dorzucić oporniki w emitery T1, T2,"
    Ale gdzie? W tranzystory mocy czy na wejście? Mógłnbyć zaznaczyć gdzie mniejwięcej miały by być? Bo ja sie domyślec nie umię. Z tego linku co Podałeś to jest tylko zawcsze ten sam schemat tylko inne elementy...

    Pozdrawiam