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

Radiator wzmacniacza 2x400-500W

adriantracz 08 Kwi 2016 23:37 624 12
  • #1 08 Kwi 2016 23:37
    adriantracz
    Poziom 14  

    Witam.
    Mam zamiar zbudować wzmacniacz 2 x 400-500W.
    Będzie to już trzecia końcówka takiej mocy jaką zbudowałem.
    Mój problem polega w wyborze radiatora, zawsze montowałem go na ,,oko''.
    Znalazłem dwa kandydaty na ten wzmacniacz i pytanie do jakiej mocy mogę je zastosować , biorąc pod uwagę chłodzenie pasywne i aktywne?

    0 12
  • #2 08 Kwi 2016 23:49
    luke666
    Poziom 33  

    Wymiary radiatorów mamy zgadywać?

    0
  • #3 09 Kwi 2016 01:37
    adriantracz
    Poziom 14  

    Są podane .
    Pierwszy to 22cm/22cm/8cm - 4kg
    Drugi 14,5cm/13,5cm/12,5cm - 2,5kg

    0
  • #4 09 Kwi 2016 14:00
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Cytat:
    Mój problem polega w wyborze radiatora, zawsze montowałem go na ,,oko''.
    Znalazłem dwa kandydaty na ten wzmacniacz i pytanie do jakiej mocy mogę je zastosować , biorąc pod uwagę chłodzenie pasywne i aktywne?
    Skoro pokazujesz tylko zdjęcia to znaczy że nadal ma być na oko, tylko tym razem nie twoje ;)

    Należało by najpierw ocenić maksymalna moc strat, są różne sposoby ale najgorszy przypadek to praca ciągła z sygnałem sinusiodalnym przy 1/3 mocy maksymalnej wtedy mozna sie spodziewać strat 200-250W na kanał. Odtwarzanie muzyki nie da aż tak duzych mocy strat, ale żeby zaoszczędzić na radiatorze w ten sposób trzeba by poszukać w internecie dokładniejszych oszacowań.

    Żeby dobrać radiator po inzyniersku, trzeba by załozyć jaką maksymalną temperaturę otoczenia i radiatora dopuścimy, z tego i z mocy strat będzie wynikało jaką rezystancję termiczna musi mieć radiator. Można też policzyć odwrotnie, jak bardzo nagrzeje sie konkretny radiator z tym wzmacniaczem.

    A jak określić rezystancję termiczną radiatorów ze zdjecia? można próbować policzyć powierzchnię żeberek i szacować wg tego, ale najlepiej z katalogu radiatorów wybrać najbardziej podobny (wymiarami i ilością żeberek) model i odczytać. Do takich porównań dobrze nadają sie katalogi dużych producentów radiatorów np Fischer.

    Co do chłodzenia wymuszonego producenci radiatorów podaja wykresy jak spada rezystancja termiczna ze wzrostem prędkości przepływu powietrza, mozna sobie taki wykres "przeskalować" na inny radiator.
    Zysk na chłodzeniu wymuszonym jest kilkukrotny tylko nie należy przesadzać, wkońcu chcemy słuchać muzyki nie wentylatora :) Chyba że wzmacniacz będzie zawsze pracował z duzą mocą i zagłuszy każdy wentylator.

    0
  • #5 09 Kwi 2016 17:25
    adriantracz
    Poziom 14  

    Problem w tym że nie mam tych radiatorów u siebie :), mam zamiar dopiero zakupić.
    Wiem że nikt dokładnie nie oszacuje mi ile dany radiator może rozproszyć ciepła.
    Dlatego założyłem post żeby określić orientacyjnie dany radiator, a wszystko to po to żebym nie nacioł się na koszty.
    Inna sprawa gdybym miał je u siebie, mógłbym wtedy dokonać kilku testów.
    I jeszcze raz wymiary radiatorów są w pierwszym i trzecim poście :)

    0
  • #6 09 Kwi 2016 17:57
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    adriantracz napisał:
    Problem w tym że nie mam tych radiatorów u siebie :), mam zamiar dopiero zakupić.
    Wiem że nikt dokładnie nie oszacuje mi ile dany radiator może rozproszyć ciepła.

    To szukaj w katalogach czegoś podobnego jeśli gabaryty i liczba żeberek mniej wiecej bedą sie zgadzały to będziesz znał parametry z wystarczającą dokładnościa żeby nie zmarnować pieniędzy.

    adriantracz napisał:
    I jeszcze raz wymiary radiatorów są w pierwszym i trzecim poście :)

    Obawiam sie że sam będziesz musiał znaleźć parametry podobnego radiatora.

    0
  • #7 09 Kwi 2016 18:00
    vodiczka
    Poziom 42  

    adriantracz napisał:
    I jeszcze raz wymiary radiatorów są w pierwszym i trzecim poście
    W pierwszym niema :)

    0
  • #8 09 Kwi 2016 18:08
    adriantracz
    Poziom 14  

    wodiczka są :) w nazwach plików

    0
  • #9 09 Kwi 2016 19:02
    vodiczka
    Poziom 42  

    Ale zaszyfrowałeś :)
    Myślałem, że po otwarciu plików zobaczę wymiary :)

    0
  • Pomocny post
    #10 10 Kwi 2016 13:12
    luke666
    Poziom 33  

    jarek_lnx dobrze prawi.

    Najprościej porównać radiator do innego, którego parametry znamy, choć może być ciężko taki znaleźć.
    Skupiłbym się na tym pierwszym, chociaż ciężko będzie zamontować w obudowie radiator wysokości 22cm - prędzej będzie go trzeba przeciąć w pół i każdy będzie chłodził jeden kanał wzmacniacza.
    https://www.piekarz.pl/pl/?item=18545
    Wymiary 190,5x60 i wysokość 50mm i Rth 1,1K/W, u Ciebie jest 220x220x80 (choć mniej żeber ale dłuższe) więc można oszacować, że Twój radiator ma Rth ok. 0,25K/W.
    Teraz, aby obliczyć maksymalną moc traconą na tranzystorach trzeba znać kilka parametrów:
    -Rezystancja termiczna tranzystora Rthj-c (złącze-obudowa);
    -Rezystancja podkładki izolacyjnej Rthp;
    -Rezystancja termiczna radiatora Rthr-a;
    -Temperatura otoczenia Ta;
    -Maksymalna temperatura złącza w tranzystorze Tmax, tutaj nie powinno się przekraczać 150°C (powyżej tej temperatury spada żywotność elementu, może też on ulec uszkodzeniu choć nawet w tym dziale można znaleźć temat w którym autorowi tranzystory pracowały z temperaturą złącza pewnie ponad 200°C).

    Jaką przyjąć rezystancję termiczną tranzystorów? Przecież jest ich zapewne kilka par. Strzelam, że przy 400W to będą 3 pary w obudowie TO-247, z parametrem Rthj-c na poziomie 0,7K/W. W dodatku te tranzystory są przykręcone do jednego radiatora. Najprościej będzie do obliczeń "podzielić" radiator na kilka równych części i liczyć każdą jakby pracowały osobno. Skoro radiator ma Rthr-a ok 0,25K/W, to jedna połówka ma 0,5K/W (220x110x80). Wzmacniacz stereo, więc na jeden radiator przypada 6 tranzystorów, więc każdemu "przypada" część radiatora o Rthr-a 3K/W (37x110x80).
    Rezystancję podkładki izolacyjnej (mikowej) 1K/W (lepsze pod tym względem są sylikonowe lub kaptonowe, odpowiednio 0,4k/W; 0,15K/W).
    Wzmacniacz pracujący w klasie AB przy mocy wyjściowej 400W wydzieli w postaci strat (zakładając 70% sprawności) pryz pełnym wysterowaniu ok 120W ciepła (w dużym przybliżeniu), dla bezpieczeństwa przyjmijmy 150W strat.
    Przy trzech parach tranzystorów i 150W traconej mocy wypada 25W na jeden tranzystor.

    Symbol Rthxx oznacza rezystancję cieplną każdego z elementów, z jednostką K/W. Wartość tego parametru określa, jakie spiętrzenie temperatury w K (również w °C) będzie panowało na tym elemencie przy przepływie 1W ciepła. Im większa wartość, tym słabiej element przewodzi ciepło.

    Teraz liczymy jaką maksymalną moc jesteśmy w stanie rozproszyć (w przeliczeniu na jeden tranzystor).
    Pmax=(Tmax-Ta)/(Rthj-c+Rthp+Rthr-a)=(150-30)/(0,7+1+3)=25,5W
    Czyli teoretycznie ten pierwszy radiator wystarczy przy przyjętych założeniach.
    W praktyce muzyka ma impulsowy charakter pod względem mocy wyjściowej, także nie przez cały czas wzmacniacz będzie w pełni wysterowany, więc moc strat oraz panujące tam temperatury będą odpowiednio mniejsze.

    0
  • #11 10 Kwi 2016 17:05
    adriantracz
    Poziom 14  

    Witam.
    Do luke666 - dziękuje za zainteresowanie i pomoc.
    Radiator będzie w całości na tylnej obudowie, coś w stylu modułu do subwoofer-a.
    Podkładki pod tranzystor ,jeżeli uda się zdobyć będą porcelanowe.
    Wzmacniacz chcę zrobić w przedziale 400-500W na tranzystorach 2sc5200 i 2sa1943 w obudowie To-246. Dla 500W przewiduje po cztery pary na kanał, ewentualnie 5 par dla zoptymalizowania wydzielanego ciepła, oraz podniesienia bezawaryjności wzmacniacza na zwarcia mimo zabezpieczenia zwarciowego.

    0
  • #12 10 Kwi 2016 18:40
    luke666
    Poziom 33  

    Ta para komplementarna tranzystorów ma Rthj-c na poziomie 0,83 K/W. Podkładki ceramiczne z tlenku glinu (chyba to miałeś na myśli pisząc o porcelanowych) również mają niską rezystancję termiczną rzędu 0,3K/W, tutaj jest kaptonowa http://www.tme.eu/pl/details/kap-218/radiatory-osprzet/fischer-elektronik/kap-218/ o Rth 0,15K/W. Jak widać, odpowiedni dobór podkładki termoprzewodzącej przy mocy strat 25W pozwala zredukować temperaturę złącza o 25°C.
    Przy 2x500W i 4 parach tranzystorów na kanał sytuacja wygląda następująco:
    Moc strat na jeden kanał wynosi 150W (przyjmijmy zapas 25% czyli 190W). Na jeden tranzystor przypada wtedy ok. 24W strat.
    Pmax=(Tmax-Ta)/(Rthj-c+Rthp+Rthr-a)=(150-30)/(0,83+1+4)=20,6W - tyle jesteśmy w stanie odprowadzić mocy ciągłej z jednego tranzystora (z zapasem).
    Jak dla mnie, na podstawie tych prostych obliczeń ten radiator będzie wystarczający dla wzmacniacza 2x500W nawet przy chłodzeniu pasywnym, choć przy pełnej mocy tranzystory będą się mocno grzały. Jeśli przewidujesz pracę w trudnych warunkach (np. granie na dyskotekach) to warto zainstalować choćby wolnoobrotowy wentylator Φ12cm sterowany czujnikiem temperatury i mieć święty spokój.

    0
  • #13 10 Kwi 2016 19:27
    adriantracz
    Poziom 14  

    Wentylator planowo ma być, lecz ma włączać się w ostateczności, w czasie normalnej pracy może się delikatnie kręcić tak żeby nie był słyszalny.
    Jeszcze czekam na odpowiedź w związku z radiatorem, mają sprawdzić co mają na magazynie, może uda się wyrwać coś o większej powierzchni ,,chłodzącej''.
    Chcę zoptymalizować wymiary radiatora tak żeby wzmacniacz był jak najmniejszy, do tego zasilacz impulsowy 2x650W.

    0