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

Współczynnik wzmocnienia tranzystorów mocy w stopniach końcowych wzmacniaczy.

stachumuszel 04 Jan 2019 13:19 3222 37
NDN
  • #1
    stachumuszel
    Level 9  
    Witam!
    Prośba o poradę. Kupiłem 3 pary tranzystorów mocy Toshiby 2SC5200/2SA1943. Oficjalne źródło, sprzedawca zarzeka się, że to oryginały. Próbuje je sparować w pary o podobnych współczynnikach wzmocnienia h21e. Możecie podać mi jakieś zasady, których trzeba się trzymać, jaka może być różnica w parze tranzystorów tego parametru.
    Z tych co kupiłem wychodzi mi średnio, że npn mają h21e=około78-80, a pnp h21e=około 90-94. Czy takie różnice rzędu 10-15 są akceptowalne?
    Jaki wpływ mają różnice wzmocnienia tranzystorów w stopniach końcowych wzmacniaczy na ich pracę?
    Pozdrawiam.
  • NDN
  • #2
    modero
    Level 22  
    te wartości to dużo
    Wpływ jest taki że bedzie asymetria sygnału.
    Moderated By trymer01:

    Regulamin, pkt 3.1.11. Nie wysyłaj wiadomości, które nic nie wnoszą do dyskusji. Wprowadzają w błąd, są niebezpieczne czy nie rozwiązują problemu użytkownika.


    Ale dobrać pare to nie jest łatwo
    One parowane powinny wychodzić z fabryki i tak jest to normalnie zamawiane ... ale ... to znaczy większy koszt...
    Kiedyś można było kupić parowane ale dawno takich nie widziałem
  • #3
    SlawekKedra
    Level 43  
    stachumuszel wrote:
    Czy takie różnice rzędu 10-15 są akceptowalne?
    Jaki wpływ mają różnice wzmocnienia tranzystorów w stopniach końcowych wzmacniaczy na ich pracę?


    Tak, takie różnice są jak najbardziej akceptowalne.
    Ogólnie można powiedzieć że prawie wszystkie wzmacniacze tranzystorowe, oprócz jakichś rzadkich egzotycznych konstrukcji, pracują poprawnie nawet jeśli wzmocnienie tranzystora wzmacniającego dodatnią połówkę znacznie się różni od tego wzmacniającego ujemną. Odpowiada za to ujemne sprzężenie zwrotne, które wymusza przepływ odpowiedniego prądu do głośnika w obu połówkach sygnału.

    Dodano po 3 [minuty]:

    modero wrote:
    Wpływ jest taki że bedzie asymetria sygnału.

    Naprawdę? A gdzie ta asymetria się pojawi? Na wyjściu głośnikowym?
  • #5
    stachumuszel
    Level 9  
    SlawekKedra wrote:
    stachumuszel wrote:
    Czy takie różnice rzędu 10-15 są akceptowalne?
    Jaki wpływ mają różnice wzmocnienia tranzystorów w stopniach końcowych wzmacniaczy na ich pracę?

    Tak, takie różnice są jak najbardziej akceptowalne.
    Ogólnie można powiedzieć że prawie wszystkie wzmacniacze tranzystorowe, oprócz jakichś rzadkich egzotycznych konstrukcji, pracują poprawnie nawet jeśli wzmocnienie tranzystora wzmacniającego dodatnią połówkę znacznie się różni od tego wzmacniającego ujemną. Odpowiada za to ujemne sprzężenie zwrotne, które wymusza przepływ odpowiedniego prądu do głośnika w obu połówkach sygnału.
    Rozumiem, że mogę je traktować jako pełnowartościowe pary komplementarne?
  • #6
    SlawekKedra
    Level 43  
    jozgo wrote:
    To co jest na ryku to nie jest parowane? Myślałem, że tak.

    To zależy co sprzedający rozumie pod pojęciem "para". Może to być np:
    -dwa tranzystory komplementarne (jeden NPN drugi PNP) o nieznanych współczynnikach wzmocnienia
    -dwa tranzystory komplementarne o zbliżonych współczynnikach wzmocnienia
    -dwa tranzystory komplementarne o identycznych lub prawie identycznych współczynnikach wzmocnienia

    Jak jest w tym przypadku ze tej strony internetowej której link zamieściłeś, jasno nie wynika.

    Dodano po 41 [sekundy]:

    stachumuszel wrote:
    Rozumiem, że mogę je traktować jako pełnowartościowe pary komplementarne?

    Tak, oczywiście.
  • #7
    jozgo
    Level 41  
    Są zwykle jednej grupy hFE - 0, P, Y.
  • Helpful post
    #8
    Anonymous
    Level 1  
  • NDN
  • #9
    stachumuszel
    Level 9  
    Bardzo dziękuję trymer01 za rzeczową wypowiedź. Rozwiałeś moje wątpliwości.
    Pozdrawiam.
  • #10
    SlawekKedra
    Level 43  
    trymer01 wrote:
    Różnica między pomiarem dla Ic=1mA a pomiarem z Ic=kilka A może wynosić nawet ponad 100%.

    Tak oczywiście, ale jeśli zależy nam na porównaniu lub dobraniu dwóch tranzystorów, to jeśli zmierzymy je przy małym prądzie i wzmocnienie obu tranzystorów będzie zbliżone, to i przy dużych prądach wzmocnienie obu tranzystorów będzie również zbliżone tak więc pomiar przy małych prądach wystarczy.
  • #11
    Anonymous
    Level 1  
  • #12
    SlawekKedra
    Level 43  
    trymer01 wrote:
    Gdyby tak było, to producenci nie parowali by tranzystorów zaznaczając przy tym wyraźnie przy jakim Ic tego dokonano.

    A to dlaczego nie? Podawanie warunków pomiaru nie jest niczym dziwnym.

    Dodano po 3 [minuty]:

    trymer01 wrote:
    beta takich samych tranzystorów (zwłaszcza z róznych serii produkcyjnych) w funkcji Ic moze przebiegać bardzo różnie.

    Czy mógłbyś posłużyć się konkretnym przykładem dwóch tranzystorów tak aby było jasne jakie są to różnice?
  • #13
    Anonymous
    Level 1  
  • #14
    SlawekKedra
    Level 43  
    trymer01 wrote:
    Co masz na myśli? - mam zrobić pomiary i je tu wstawić?

    Jeśli nie masz możliwości lub Ci się nie chce to oczywiście nie. To nie jest jakieś bardzo istotne. Ja w tej chwili nie mam takiej możliwości. W przyszłości sam to zrobię aby nie być gołosłownym.
  • #15
    398216 Usunięty
    Level 43  
    Nie bez powodu mierniki* tranzystorów (ZOPAN bodajże takie produkował - duże solidne...) mają przełączany prąd kolektora, a dla tranzystorów mocy nawet była dodatkowa przystawka - gniazdo/adapter. W tym którym się onegdaj posługiwałem dla tranzystorów mocy (w obudowach TO-3 ) można było ustawić największy prąd Ic = 1A.

    * miernik od testera różni się m.in rzetelnością wskazań i możliwością zmian parametrów zasilania.
  • #16
    SlawekKedra
    Level 43  
    398216 Usunięty wrote:
    Nie bez powodu mierniki* tranzystorów (ZOPAN bodajże takie produkował - duże solidne...) mają przełączany prąd kolektora,

    Oczywiście że nie bez powodu. To umożliwia pomiar wzmocnienia przy różnych prądach kolektora, takich jakie sobie ktoś życzy, to jest ten powód.

    Wracając do samych tranzystorów to zrobiłem złożenie dwóch charakterystyk tranzystorów komplementarnych sankena. Dwie dolne to tranzystory o niskim wzmocnieniu, dwie środkowe o średnim i dwie górne o wysokim wzmocnieniu
    Współczynnik wzmocnienia tranzystorów mocy w stopniach końcowych wzmacniaczy.

    Te charakterystyki potwierdzają to co napisałem wcześniej (wpis nr.10).

    Dodano po 51 [sekundy]:

    Dodam jeszcze jakby się ktoś nie orientował że są to charakterystyki wzmocnienia w funkcji prądu kolektora
  • #17
    Anonymous
    Level 1  
  • #18
    stachumuszel
    Level 9  
    Panowie, kontynuuje wątek, tym razem pytanie o moc strat tranzystorów mocy. Zdaję sobie sprawę, że pytanie może należeć do kategorii, tych dziwnych/głupich/niedouczonych :-)
    Jak to jest z mocą tranzystorów mocy. Załóżmy, że mamy w końcówce mocy (np. mojej AMC2100) jedną parę 2SA1386A/2SC3519A o Umax=180V, Imax=15A oraz Pmax=130W. Jaką możemy uzyskać maksymalną moc znamionową wzmacniacza z takiej pary?
    Pytam, bo w mojej końcówce AMC2100 pracuje taka para i fabryczna zmierzona moc (laboratorium czasopisma AUDIO) ciągła RMS przy 1kHz, THD=1% to przy wysterowaniu jednego kanału aż 128W/8ohm i 210W/4ohm. Jak takie tranzystory to wytrzymują, skoro każdy z nich może oddać max. 130W? Czy może w tej samej jednostce czasu pracują one razem (dla górnej i dolnej połówki sygnału) i te moce się sumują?
    Proszę mądrzejszych ode mnie o krótkie wyjaśnienie, będę bardzo wdzięczny.
  • #19
    Anonymous
    Level 1  
  • #20
    stachumuszel
    Level 9  
    Trymer01, jak zwykle jesteś niezawodny, dziękuję.
    Taka sama końcówka mocy co w AMC2100 (łącznie z zasilaniem) pracuje w popularnym wzmacniaczu zintegrowanym AMC3100a. Jakoś nie słyszałem o dużej awaryjności tych urządzeń, wręcz przeciwnie, dlatego mnie to zastanowiło.
    Dzięki bardzo.
  • #21
    398216 Usunięty
    Level 43  
    Gdzieś na forum widziałem jakiś temat w którym ktoś zbudował wzmacniacz 300W na JEDNEJ (!) parze KD503. Czego to dowodzi? Przecież jasno wynika z danych katalogowych, ze to jest nierealne? Ano tego, że ówczesne tranzystory były konstruowane z zapasem. Wielokrotnie sam też się o tym przekonałem - przykładowo większość tranzystorów BC 107 z dawnej produkcji (Cemi bodajże) pracuje do dziś w układach wzmacniaczy napięciowych gdzie dostają na kolektor ponad 55V. I nie tylko te BC 107 tak mają... a raczej "miały" - ponieważ współczesne tranzystory jeśłi mają katalogowo np. 40 V Uce to przy zwiększeniu tego napięcia do 41V potrafią efektownie zmusić eksperymentatora do zaniechania takich prób. I nie tylko tranzystory - kondensatory potrafią się starzeć od samego leżakowania, a przy napięciu znamionowym często wiele uszkadza się znacznie szybciej niżby to wynikało z podanych parametrów.
    Mam "na stanie" wzmacniacz w którym zasilanie końcówki jest filtrowane dwoma potężnymi (wielkości kubka herbaty) kondensatorami Elwy - każdy z nich ma po 15 000uF i napięcie znamionowe 50V. Ciekawostka jest taka, że zasilanie mierzone na zaciskach tych kondensatorów wynosi 56V. Wzmacniacz jak i kondensatory pracuje od przeszło 20 lat... bezawaryjnie... Nawet przy obecnym napięciu sieci - podane 56V było mierzone wtedy, gdy w gniazdkach było jeszcze 220.
  • #22
    remot
    Level 32  
    398216 Usunięty wrote:
    (wielkości kubka herbaty) kondensatorami Elwy - każdy z nich ma po 15 000uF i napięcie znamionowe 50V..


    Może się mylę ale jeżeli masz na myśli te duże, szare z połączeniami śrubowymi - to rozmiar był chyba mniejszy. Na pewno ( według mnie ) nie jak kubek.

    Jakieś 6 cm chyba.
  • #23
    Anonymous
    Level 1  
  • #24
    398216 Usunięty
    Level 43  
    trymer01 wrote:
    398216 Usunięty napisał:
    współczesne tranzystory jeśłi mają katalogowo np. 40 V Uce to przy zwiększeniu tego napięcia do 41V potrafią efektownie zmusić eksperymentatora do zaniechania takich prób.

    Jest kolega tego pewien?
    Może był to jednostkowy przypadek?

    Jak przypuszczałem - Kolega Moderator musiał się przyczepić do tego uproszczwenia, bo jakże to 1 V różnicy ? Zaraz pewnie się zacznie o błędach pomiaru itp... Oczywiście, ze chodziło mi o pewne uproszczenie - chociaż owszem : osobiście kilka takich przypadków miałem - mało tego większosć z nich dotyczyła tranzystorów i kondensatorów gdzie napięcie nominalnego nawet nie widziały. W kilku wypadkach musiałem wymieniać ten sam tranzystor kilkukrotnie - dopiero wygrzebany z jakichś starych wylutów zadziałał "od kopa" i pracuje do dziś.
    Uprzedzając pytanie - Nie nie sprawdzałem czy oryginał czy chińska podróbka/malowanka - wyszedłem z założenia że kto jak kto, ale TME powinno mieć oryginalne elementy.
    Może więc była to jakaś felerna partia - nie wiem i nie mam możliwości teraz po kilku latach sprawdzić. A teraz przyklad drugiego przypadku: Pamięta może ktoś jeszcze sklepu BOMIS? Prócz różnych "nadwyżek magazynowych" - czyli sprawnych i fabrycznie nowych części i podzespołów trafiały się tam również tranzsytory o zaniżonych parametrach - odpowiednio oznaczone z uwagą w opakowaniu zbiorczy, ze są to elementy "poza-katalogowe": nie trzymające parametrów znamionowych. Kilka takich paczek po 500 szt tranzystorów kupiłem = z ciekawości i by wiedzieć czy będę miał z nich jakiś pożytek sprawdziłem jedną paczkę - najpierw na betę - zwykłym miernikiem z taką opcją. Na 500 sztuk większość trzymała wzmocnienie w okolicy 100-120, kilkanaście więcej - ok. 250, a tylko jeden czy dwa były faktycznie bublami. Potem w firmie w której pracowałem postanowiłem sprawdzić Uce - już nie wszystkich (bo szef ;) ) a jakichś dwudziestu - z tych dwudziestu WSZYSTKIE miały znacznie większe napięcie Uce. Innych parametrów nie miałem jak sprawdzić ale stosowałem te tranzystory z powodzeniem w wielu budowanych urządzeniach i nie miałem większych problemów - większych niż typowe przy budowie "prototypów".
    Z kondensatorami podobnie - musiałem kiedyś (rok, dwa lata temu) wywalić do kosza prawie wszystkie (jeden (!) był ok) kondensatory (nie pamiętam już - bodajże 100uF/40V?) , bo stanowiły czyste zwarcie. Również zakupione w "normalnym" sklepie ...
    Tak więc podsumowując - o ile te dwadzieścia czy więcej lat temu można było w ciemno wymieniać uszkodzone elementy na sklepowe, to obecnie nie znam dnia i godziny; nieraz już okazywało się (mimo wstępnej selekcji), że po jakimś -stosunkowo krótkim czasie - urządzenie po naprawie wracało z uszkodzonymi wymienionymi elementami. Nawet pracując w serwisie z autoryzacją SONY'ego (i kilku innych firm) miałem dwa przypadki, gdzie zamówiony z magazynu Sony'ego podzespół był zwyczajnie martwy, a przyczyną był wadliwy(e) elementy. Jakoś się nie dziwie więc na narzekania na serwisy - bo długo i drogo - naprawdę nie ma się co dziwić - nikt przecież nie będzie dokładać do interesu i musi w koszty wliczyć ewentualne "miny".

    Dodano po 8 [minuty]:

    trymer01 wrote:
    Tyle, że żadna firma nigdy tak nie robi, więc to przykład niezbyt odpowiadający na pytanie (wzmacniacz firmowy).
    Akurat miałem okazję przyjrzeć się w jaki sposób konstruowane są wzmacniacze (z oczywistych powodów nie podam nazw firm) estradowych... Zdziwiłbyś się Kolego. Na jednej parce 120W tranzystorów wzmacniacz kolumny aktywnej a na tabliczce znamionowej dumne 250W AES - i faktycznie było tyle, ale wyłącznie dzięki sztuczkom z procesorem dźwięku, który pilnował sygnału i odpowiednio go "modyfikował"(szybki limiter ograniczający silnie każdy sygnał o zbyt małej częstotliwości i zbyt długim czasie) . Faktycznie - grało toto tragicznie przy dużych głośnościach, przy niskiej mocy dało się słuchać, ale na estradzie takie patenty??? Gdzie sprzęt musi wytrzymywać stały poziom nominalny? Podobno obecnie już aż takich "cudów się nie robi".
  • #25
    pawelr98
    Level 39  
    Radiatory są drogie ale można je nieco wspomóc poprzez chłodzenie wentylatorem.
    Wcale nie musi być głośno.
    KD502 (Pmax=150W) u mnie spokojnie wyciągał 60W przy chłodzeniu pasywnym na sporym klocu aluminium. Przy temperaturze obudowy w okolicach 90°C nawet lekki powiew obniżał temperaturę o dobre 10°C.
    Jeśli nie zależy nam na ciszy to można dać porządny nadmuch i wtedy wytracać znacznie więcej.

    W posiadanym przeze mnie amplitunerze Panasonica jest malutki wentylatorek tuż za radiatorami końcówki mocy. Nie słychać go wcale, za to podczas grania potrafi nieźle zionąć ciepłym powietrzem.

    Co do mocy wyjściowej to zapewne rozchodzi się o warunki pomiaru.
    Zapewne jest to moc chwilowa. Wzmacniacz może sobie przy takiej mocy nieco popracować zanim rozgrzeją się radiatory, zwłaszcza jeśli ich masa jest słuszna. Natomiast przy pracy ciągłej najprawdopodobniej doszłoby do uszkodzenia tranzystorów.
    trymer01 wrote:

    Jest kolega tego pewien?
    Może był to jednostkowy przypadek?


    Układy scalone współczesne na pewno nie lubią takiego "naruszania" granicy.
    7812 (max.35V) poddał się przy 37V po iluś godzinach pracy w normalnych warunkach(brak zwarć czy przeciążania).
    Ot zasilany przez 7812 wyświetlacz zaczął z czasem przygasać aż w końcu zgasł.

    Taka powolna "erozja" bywa kłopotliwa.
    Niby działa aż pewnego razu mamy "bum" w urządzeniu.

    Mi tak strzelił MPSA42 gdzie prawdopodobnie poddało się złącze kolektor-baza. 450V chwilowo (do czasu rozgrzania lampy) przez 82kΩ. Emiter był na wyższym potencjale(80V względem masy) ale baza już nie(o ile pamiętam 268k do masy).

    Działało i uznałem że jest dobrze. Aż pewnego dnia uruchamiam i "bum" + obłoczek dymu.

    Tutaj ewidentnie była moja wina.Ponad 100V ponad katalog. Ale "trefne" elementy zachowują się podobnie. Albo mają dosłownie na styk albo w ogóle nie trzymają parametrów.
  • #26
    stachumuszel
    Level 9  
    Współczynnik wzmocnienia tranzystorów mocy w stopniach końcowych wzmacniaczy.

    Trymer01, mówisz o wielkości radiatorów, moim zdaniem nie są one takie małe. Fotka przedstawia opisywaną końcówkę mocy AMC2100.
  • #27
    kris8888
    Level 38  
    stachumuszel wrote:

    Pytam, bo w mojej końcówce AMC2100 pracuje taka para i fabryczna zmierzona moc (laboratorium czasopisma AUDIO) ciągła RMS przy 1kHz, THD=1% to przy wysterowaniu jednego kanału aż 128W/8ohm i 210W/4ohm.


    Ciągła moc RMS 210W/4Ω nawet przy wysterowaniu tylko jednego kanału (bez konfiguracji mostka) fizycznie raczej nie powinna być możliwa do uzyskania w tym wzmacniaczu chociażby ze względu na przekroczenie wydajności prądowej zasilacza, który jest tam zabezpieczony wkładkami 8A. Wartość skuteczna prądu płynąca przez obciążenie przy 210W wynosi 7,2A co w szczytach amplitudy przekłada się na ponad 10A prądu z każdej gałęzi zasilacza. Wkładki powinny się prędzej czy później przepalić. Albo więc to laboratorium czasopisma AUDIO coś przesadziło, albo test trwał tylko kilka sekund a wkładki na czas testu zostały zastąpione większymi.
    W konfiguracji z tymi tranzystorami to tak jak napisał trymer01, praktyczna i bezpieczna do uzyskania maksymalna moc ciągła wynosi około 120W na każdy kanał.

    Nie wiem tylko co producent miał na myśli pisząc w danych technicznych, że limit prądu dla obciążenia 1Ω i 0,1Ω wynosi 32A. Tego przecież nawet te tranzystory nie wytrzymają.
    398216 Usunięty wrote:

    Mam "na stanie" wzmacniacz w którym zasilanie końcówki jest filtrowane dwoma potężnymi (wielkości kubka herbaty) kondensatorami Elwy - każdy z nich ma po 15 000uF i napięcie znamionowe 50V. Ciekawostka jest taka, że zasilanie mierzone na zaciskach tych kondensatorów wynosi 56V. Wzmacniacz jak i kondensatory pracuje od przeszło 20 lat... bezawaryjnie... Nawet przy obecnym napięciu sieci - podane 56V było mierzone wtedy, gdy w gniazdkach było jeszcze 220.

    Trochę offtop ale napiszę jeszcze lepszą ciekawostkę. Miałem jakiś czas temu w naprawie czeski, estradowy wzmacniacz tranzystorowo-lampowy o nazwie MUSIC 70. Napięcie anodowe w nim wynosiło 500V (zgodnie ze schematem) a kondensatory filtrujące (fabryczne, firmy Tesla) były tylko na 450V. Zanim lampy końcowe się nagrzały i prąd się ustabilizował to napięcie zasilające przez chwilę było jeszcze wyższe. A bez problemu to działało przez kilkadziesiąt lat, kondensatory filtrujące nadal w pełni sprawne. Moc wyjściowa wzmacniacza 70W na jednej parze EL34 w końcówce.
  • #28
    stachumuszel
    Level 9  
    Współczynnik wzmocnienia tranzystorów mocy w stopniach końcowych wzmacniaczy. Współczynnik wzmocnienia tranzystorów mocy w stopniach końcowych wzmacniaczy.

    W załączniku fragment pomiarów laboratoryjnych wykonywanych dla czasopisma AUDIO, kilka lat temu (Sorki za format, ale mam go w telefonie :-) ) oraz schemat. Zastanawiający jest tam brak rezystorów emiterowych.
  • #29
    Anonymous
    Level 1  
  • #30
    stachumuszel
    Level 9  
    Tak przy okazji zapytam (sorki za offtop):
    1. czym zastąpić użyte w tym wzmacniaczu diody prostownicze F16C20A/F16C20C, raczej niedostępne u nas?
    2. czy parę tranzystorów mocy Sanken 2SA1386A/2SC3519A można spokojnie zastąpić parą Toshiba 2SC5200/2SA1943, bardzo popularną, tanią i dostępną?
    Dziękuję.