Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics

Freddy 25 Feb 2016 23:48 44346 89
Computer Controls
  • #31
    User removed account
    Level 1  
  • Computer Controls
  • #32
    Freddy
    Level 43  
    Przecież artykuł w wersji angielskiej jest zamieszczony - dodałem również polska wersję.
    trymer01 wrote:
    Mnie interesuje chłodzenie tranzystorów

    Zerknij do artykułu tam na zdjęciu widać, jak są zainstalowane tranzystory.
    To bardzo popularny sposób montażu. Tranzystory się wcale nie przegrzewają.
    Tak wykonany wzmacniacz pracuje od lat jak pisałem i nic mu się nie dzieje.

    To jest dokładna kopia, o czym napisałem i nie będę zmieniał. Jak ktoś chce, może sobie pozmieniać.

    Poniżej zdjęcia pochodzące z artykułu.
    Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics
  • #33
    michał_bak
    Level 20  
    trymer01 wrote:
    Mnie interesuje chłodzenie tranzystorów -

    Tranzystory mocowane są do kątownika, który przymocowany jest do radiatora.
    Więcej zaufania do holenderskich inżynierów.
    Sorry nie zauważyłem, że jest druga strona dyskusji.
  • Computer Controls
  • #34
    User removed account
    Level 1  
  • #35
    Jarek-Badyl
    Level 11  
    Przecież nikt Wam nie broni innego mocowania do radiatora.
  • #36
    Freddy
    Level 43  
    Trymer, zapewniam Cię, że takie rozwiązanie jest wystarczające.
    Oczywiście zastosowałem pastę na połączeniu kątownik-radiator. Wcześniej obydwa zostały przeszlifowane na szybie do równa na papierze 150 i 360.
  • #37
    michał_bak
    Level 20  
    trymer01 wrote:
    Jak widać na zdjęciu tam nawet nie posmarowano pastą tego styku....

    Myślę, że nie ma o co kruszyć kopii.
    Konstrukcja z założenia przeznaczona do użytku w mieszkaniu. Autor pisze, że "30..40W w salonie standardowych rozmiarów jest aż nadto.."
    W takim wzmacniaczu moc powyżej 100W pojawia się co najwyżej na sekundy. Nie ma szans by tranzystory ucierpiały w wyniku naprężeń termicznych. Wszak same końcówki są "na sztywno" połączone w samym tranzystorze.
  • #38
    elektryku5
    Level 39  
    trymer01 wrote:
    michał_bak wrote:
    Tranzystory mocowane są do kątownika, który przymocowany jest do radiatora.
    Więcej zaufania do holenderskich inżynierów.

    Niestety - jedno wyklucza drugie.
    Ja też jestem inżynierem, ale naprawdę nie trzeba nim być aby zrozumieć, że pośredni kątownik to przeszkoda w odprowadzaniu ciepła.
    Konstruowanie to sztuka kompromisów, a tu pogorszono chłodzenie aby uzyskać elegancję konstrukcji mechanicznej - jej zwartość, brak przewodów... Dla mnie to idiotyczny kompromis aby uzyskać elegancję wyglądu (i to wewnętrznej - nie oglądanej konstrukcji) kosztem pogorszenia niezawodności, zwiększenia masy (konieczność zwiększenia radiatora/nadmuchu).
    Pomijam już niebezpieczeństwo naprężeń termicznych, w końcu zaś obudowa TO-3 przeznaczona jest do montażu na radiatorze a nie na PCB, producenci tranzystorów walczą o zmniejszenie Rthjc a tu konstruktor wzmacniacza beztrosko to "paprze" pośrednim kątownikiem będącym "zwężką" w przepływie ciepła (cienki przekrój) i tworzącym kolejny styk - zaporę w przepływie ciepła. Jak widać na zdjęciu tam nawet nie posmarowano pastą tego styku....


    W estradowych konstrukcjach widywałem jeszcze gorsze chłodzenie, ale dla siebie bym tak nie zrobił, tym bardziej że kawał radiatora za tym kątownikiem nie jest w pełni wykorzystany.
    Albo dedykowany dla TO3 radiator, albo tranzystory w bardziej przyjaznej obudowie...
  • #39
    Freddy
    Level 43  
    elektryku5 wrote:
    W estradowych konstrukcjach widywałem jeszcze gorsze chłodzenie, ale dla siebie bym tak nie zrobił, tym bardziej że kawał radiatora za tym kątownikiem nie jest w pełni wykorzystany
    Zapewniam Cie kolego, że jest wykorzystany i nic się nie przegrzewa. Nie ma potrzeby stosowania dodatkowego wymuszonego chłodzenia.
    elektryku5 wrote:
    Albo dedykowany dla TO3 radiator, albo tranzystory w bardziej przyjaznej obudowie...
    Zawsze można zmienić na inne.
    Niektórzy z wykonawców opracowywali nawet przejściówki pod inne tranzystory.
    Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics

    Można również zmodyfikować PCB i zostawić jedynie wyprowadzenia pod tranzystory mocy. Ja zrobiłem dokładna kopię, a teraz robię drugi egzemplarz identyczny - o taki mnie proszono, więc taki robię.
  • #40
    bb84
    Level 21  
    Czy stosując między tranzystorem, a aluminiowym radiatorem miedziany płaskownik polepszymy parametry odprowadzania ciepła ?
  • #41
    Freddy
    Level 43  
    Większy efekt uzyskasz stosując idealnie splanowany radiator i dobrą pastę.
  • #42
    User removed account
    Level 1  
  • #43
    Freddy
    Level 43  
    trymer01 wrote:
    ale nie na szybie ale na szlifierce do płaszczyzn
    Jak nie masz szlifierki do płaszczyzn, to szyba jest rozwiązaniem.
    trymer01 wrote:
    To w końcu jest to wzm. 30W czy 300W?
    Bo jak dla mnie jeśli to coś nazywa się 300W - to ma oddać i wytrzymać 300W.
    Autor podaje, że 300W to moc muzyczna na rezystancji 4Ω.
    Trymer01 :arrow: Czy jak masz wzmacniacz 100W i grasz w domu muzykę, to zawsze jest oddawane pełne 100W?
    michał_bak wrote:
    Konstrukcja z założenia przeznaczona do użytku w mieszkaniu. Autor pisze, że "30..40W w salonie standardowych rozmiarów jest aż nadto.."
    W takim wzmacniaczu moc powyżej 100W pojawia się co najwyżej na sekundy
    Zacytujmy całość wypowiedzi konstruktora (pochodzi z polskiej wersji Elektora), a nie wyrwany z kontekstu fragment.
    Quote:
    Moc wyjściowa 300W zapewne wywoła pewne zdziwienie, bo przecież 30- 40W w salonie standardowych rozmiarów jest az nadto wystarczające.
    Wartości szczytowe mocy w sygnale muzycznym mogą 10...20-krotnie przekraczać poziom mocy średniej, a więc pewna rezerwa mocy może być przydatna.
    Także niska efektywność niektórych zestawów głośnikowych sprawia ze niezbędna staje się moc znacznie przekraczająca wspomniane 30-40W.
    Wreszcie wymagania niektórych osób dotyczące możliwości nagłaśniania pomieszczeń są większe - nie chodzi już o salon, ale o amatorską salę koncertową.
  • #44
    User removed account
    Level 1  
  • #45
    Freddy
    Level 43  
    trymer01 wrote:
    A to stoi w sprzeczności z tym stwierdzeniem:

    Freddy napisał:

    idealnie splanowany radiator
    Niezupełnie - szyba, to jedyna metoda, jak nie masz szlifierki do planowania płaszczyzn.
    trymer01 wrote:
    Za chwilę powiesz, że masz kolumny tylko 20W i wzmacniacz będzie grał tylko na 5-10% mocy.
    Nie mówię tego, wiem oczywiście o wymaganiach jakie ma spełniać wzmacniacz.
    Quote:

    To mi przypomina zwyczaje co niektórych "konstruktorów" co to opisują tu w dziale DIY np. zasilacze stabilizowane 30V/5A zasilane z transformatora 100VA/24VAC. Albo parametry wzmacniaczy chińskich gdzie podaje się moc PMPO np. 2kW a bezpiecznik sieciowy to 1A.
    :D Te numery znam, 200W PMPO, a pobór mocy z sieci 20W. Znany numer, choć, nie jest to chiński wynalazek :D.

    W zmontowanym przeze mnie poprzednim egzemplarzu radiator był znacznie większy niż u twórcy - holendra.
    Teraz mam dostęp do odpowiedniej szlifierki, więc pewnie będzie planowanie radiatora na szlifierce. Jednak ze względu na to, że ma to być drugi identyczny wzmacniacz, rozwiązania pozostaną takie same.
  • #46
    Jaro
    Level 27  
    Panowie, ten sposób mocowania i chłodzenia tranzystorów jest powszechnie stosowany mimo oczywistego utrudnienia odprowadzania ciepła nawet jeśli stosuje się elementy w obudowach TO264 czy TO 247 i podobne. Kształtki aluminiowe dedykowane do obudów TO3 maja swoje wady, tłoczone są mało estetyczne, frezowane są drogie. W sprzecie domowym który jest zwykle płaski trzeba je krótko ciąć by montować żebra pionowo, albo montować poziomo co też utrudnia odprowadzenie ciepła. Do tego zawsze wtedy dochodzą kable, koszulki na wyprowadzeniach, dodatkowa osłona obudowy tranzystora (wyprowadzenie kolektora) jeśli radiator jest montowany na zewnątrz urzadzenia. To też dodatkowe koszty.
  • #47
    Q-mac
    Level 25  
    Trymer z tą korozją Al-Cu to wypaliłeś teraz. Nawet nie komentuje. Zbudowałem parę takich wzmacniaczy, chłodzenie rozwiązywałem w różny sposób, w taki jak proponowany również i nie było problemów. Dodam więcej, stosowałem nawet radiator mniejszy+wymuszone chłodzenie i dawał rady pędząc dołki w knajpie kumpla parę lat temu (w 4R oczywiście). Obudowa TO3 jest nieprzyjazna dla konstruktorów niestety (lub mniej niż inne), ale ma swoje zalety. Pasowania radiatora z kątownikiem na idealną powierzchnię to też bujda. Dobre spasowanie, pasta termoprzewodząca i mocne połączenie wystarczą. To tylko wzmacniacz o mocy 275 W, a moc strat jest i tak niższa-i chwilowa. Jak ktoś mi opowiada, że wzmacniacz musi znosić ciągłą pracę w warunkach oddawania mocy znamionowej odpowiem:

    1. Żaden wzmacniacz akustyczny tak nie pracuje
    2. Przy pełnej mocy, moc strat nie jest najwyższa (w klasie AB)
    3. Wzmacniacz nie pracuje z obciążeniem rezystancyjnym
    4. Takie wzmacniacze odeszły już do lamusa-nawet na estradzie się takich nie stosuje (a tam dostają nieraz niesamowity wycisk) i to z wielu powodów.

    I pewnie jeszcze parę mniejszych się znajdzie.

    Trymer o co chodzi z tym "wzmacniacz nie wytrzymuje obciążenia" ?
  • #48
    Freddy
    Level 43  
    Q-mac wrote:
    Pasowania radiatora z kątownikiem na idealną powierzchnię to też bujda. Dobre spasowanie, pasta termoprzewodząca i mocne połączenie wystarczą.
    Teraz to Ty piszesz bujdy. Przyłóż do siebie dwie krzywe blachy, co Ci pomoże pasta - nic. Pasta jest dużo gorsza od metalu. Zwykle radiatory posiadaja jedynie wykończenie od ustnika wyciskarki. Nie są dodatkowo obrabiane. Ustniki, jak każde narzędzia sie starzeją, a ciśnienia tłoczenia się zmieniają.
  • #49
    User removed account
    Level 1  
  • #50
    Jaro
    Level 27  
    @trymer01, hydrauliczne porównanie jest mocno przerysowane, w końcu na tej grubej rurze juz sa dwa powazne przewężenia w postaci rezystancji termicznej obudowy tranzystora z podkładką do kątownika i rezystancji termicznej radiator otoczenie. Do przejrzenia wnętrza sprzetów tak "nieprofesjonalnych" firm jak Ampeg (BA115, 2 aluminiowe kształtki przewodzace ciepło) Philips (fa950, tu cały radiator to cieniutki kątownik i "brzydko" zamontowane elementy w nowoczesnych obudowach) troche starszych headów Laney czy HH (tu też TO3 i wszędobylskie kątowniki i to w sprzęcie który się mocno katuje). BTW kto chcąć zaoszczędzić 20 PLN na tranzystorach kupi sobie radiator Fischera o szerokości 420mm?
  • #51
    Q-mac
    Level 25  
    Oooo, trymer01 daj sobie na wstrzymanie !

    Quote:
    Rzeczywiście, trudno komentować to co piszesz. Wiesz w ogóle o czym pisałem?
    Podobnie jak to:


    Mądry człowieku, korozja Al-Cu to korozja elektrochemiczna. Żeby to zjawisko miało miejsce, potrzeba jeszcze wody jako medium i prądu. Tu nie ma ani tego, ani tego. Zaraz wyskoczysz o wilgoci-skutecznie tą wyeliminuje pasta termo-przewodząca, eliminująca wolne przestrzenie. Prądu, przy odizolowanych tranzystorach też nie będzie.

    Reszty nie komentuje, gratuluje tytułu inżyniera-nie sam go posiadasz tak na marginesie. I mocno się zastanów nad nazwaniem kogoś laikiem, bo póki co-bardzo mi przykro to stwierdzić, ale sam na takiego wyglądasz. Konstrukcji z tym kątownikiem jest mnóstwo w wielu wzmacniaczach, no ale pewnie budowali je początkujący..

    O tranzystorach 2SC5200/2SA1943, wspomniałem, dziwi mnie dlaczego piszesz, że wzmacniacz będzie szybszy, skoro parę postów wcześniej napisałeś, że do nie do przeskoczenia (a może jednak). Więcej nie komentuje i się nie udzielam-szkoda mojego czasu, który poświęcę na dalszy rozwój (teoretyczno-praktyczny) z pewnością z większym pożytkiem dla mnie.

    Edit:

    Kolego Freddy, pisałem o dobrze spasowanych elementach. Pokrzywione i odstające to złe spasowane.
  • #52
    Freddy
    Level 43  
    Panowie, dajcie sobie oboje na wstrzymanie i dyskutujcie o tym w innym temacie.
    Żeby doszło do korozji złącza musi być wilgotne środowisko w dodatku przewodzące prąd, np. kwaśne, zasadowe itp. Jeśli między materiałami jest szczelnie pasta, to do korozji nie dojdzie.

    trymer01 wrote:
    A tu w tej konstrukcji proszę zobaczyć jaki radiator zastosowano? - płaski?
    Taki radiator jak zastosował autor-holender.
    Ja zastosowałem radiator tego typu co ten, lecz o żebrach 50mm. Wymiary 40x20cm
    Wzmacniacz HiFi PA300 z czasopisma Elektor Electronics
    Jest on w zupełności wystarczający. Po długiej pracy z mocą ~160W ma zaledwie około 60°C. Nie zdarzyło się jeszcze, aby zadziałało zabezpieczenie termiczne.

    Obudowa TO3 nie jest wcale przestarzała, ma małą rezystancję cieplną.
  • #53
    User removed account
    Level 1  
  • #54
    Freddy
    Level 43  
    trymer01 wrote:
    W omawianym wzmacniaczu zastosowano duży radiator, który nie wystarcza.
    To twierdzisz Ty, ciekawe, że praktyka pokazuje cos innego.
  • #55
    User removed account
    Level 1  
  • #56
    Freddy
    Level 43  
    Trymer bardzo Cię proszę, nie bierz już udziału w tej dyskusji, bo siejesz zamęt i wprowadzasz niepotrzebną nerwową atmosferę.
    Dopiero w poście #52 napisałem z jaką mocą wzmacniacz wykonany przeze mnie pracuje, więc dopiero od tego momentu możesz mówić o nagrzewaniu się radiatora. Nie znałeś też jego rozmiarów wcześniej.
    Nie masz też racji, jeśli chodzi o pastę, można zrobić szczelną powłokę.

    PS. Artykuł przeczytałem 10 lat wcześniej niż Ty.
  • #57
    User removed account
    Level 1  
  • #58
    Freddy
    Level 43  
    Trymer, zacznij od przeczytania ze zrozumieniem pierwszych zdań postu numer 1.
    Pokazałem schemat, bo jest sprawdzony. Wykonałem urządzenie , które działa bez zarzutu.
    Zostało sprawdzone 10 lat temu i działa bez zarzutu do dzisiaj.

    Nie znasz z jaką mocą działa u mnie, z jakimi kolumnami, z jakim radiatorem, więc bardzo Cię proszę nie teoretyzuj. Piszesz o złączach CU-Al. - słyszałeś o czymś takim jak "cupal" (materiał CuAl). Nawet 30 lat temu w antenach dodawali robione z tego "podkładki".
    Można kupić specjalne blachy z tego materiału.
  • #59
    User removed account
    Level 1  
  • #60
    _tad_
    Level 11  
    Szanowni Koledzy :)

    Wydaje mi się, że zjawiska opisane przez kol. trymer01 (słabe przewodzenie ciepła przez kątownik) i kol. Freddy (wystarczające chłodzenie) powinno się dać opisać nie tylko jakościowo, ale także ilościowo. Pogrzebałem chwilę w Internecie i znalazłem coś takiego:

    http://www.fizyka.umk.pl/~korcala/Cieplo.pdf

    Polecam szczególnie wzór na stronie 28 i tabelkę na str. 30.
    Zgodnie z tymi wzorami można spróbować oszacować przyrost temperatury na samym kątowniku. Ponieważ nie znam dokładnych wymiarów kątownika użytych w konstrukcji kol. Freddy, przyjmuję, że długość kątownika to 18 cm (mniej/więcej tyle ma płytka drukowana), szerokość "pióra" kątownika to 3 cm, a grubość to 0.5 cm.

    Załóżmy, że moc strat na tranzystorach to 275 W.
    Zgodnie ze wzorem z powyższego linka przyrost temperatury na kątowniku wyniesie

    t = (P * sigma) / (F * lambda),

    gdzie P = 275 W,
    sigma (długość drogi strumienia cieplnego) to połowa długości "pióra", czyli 1.5 cm,
    F (powierzchnia, przez którą przepływa strumień cieplny) to długość kątownika razy jego grubość, czyli 9 cm^2,
    lambda z tab. na str. 30 to 2.1 W / (cm * K).

    Po podstawieniu dostajemy

    (275 * 1.5) / (9 * 2.1) = 21.8 K


    Wydaje mi się, że jest to wielkość zauważalna, ale niekoniecznie krytyczna. Odpowiada rezystancji termicznej ok. 21.8 / 275 = 0.08 K/W.

    Zastrzegam, że to tylko oszacowanie, bo wartości dobierałem mocno "na oko", dlatego warto by to przeliczyć dla rzeczywistych wymiarów.
    Poza tym ten prosty model nie bierze pod uwagę tego, że ciepło dopływa przez niewielkie fragmenty powierzchni kątownika, a nie "od czoła".
    Większa precyzja wymaga pewnie użycia jakiegoś programu do symulacji zjawisk przepływu ciepła z wykorzystaniem np. metody elementów skończonych, ale na tym się nie znam.
    Idea jednak powinna być w porządku, jednostki we wzorze się zgadzają (chyba, że coś pokręciłem, późno jest) :)


    p.s.
    Czy ktoś wie, dlaczego sprawdzanie pisowni podkreśla mi "kątowniku" ? Przecież jest takie słowo ;-)