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

Kit wzmacniacza tranzystorowego zasilanego +-100V

_patelnia_ 26 Paź 2019 00:12 741 51
  • #31
    _patelnia_
    Poziom 5  
    Przecież pobór prądu wzmacniacza nie jest stały. Nie działa jak żarówka czy coś w tym stylu. Z tego by wynikało że co? Kupuje nowy transformator nominalnie 1000VA a tak naprawdę dostaje transformator 850VA?
    Jedni mówią że jak mamy wzmacniacz 2 x 200w to wystarczy transformator 400VA. Ty mi teraz mówisz że 1600VA to będzie mało na 2 x 600W :)
  • Testo
  • #32
    _jta_
    Specjalista elektronik
    _patelnia_ napisał:
    Kupuje nowy transformator nominalnie 1000VA a tak naprawdę dostaje transformator 850VA?

    Kupujesz transformator 1000VA i możesz go obciążyć grzałką, na której dostaniesz 1000W; mierzysz na niej napięcie zmienne, masz 100V, mierzysz prąd zmienny, masz 10A; teraz włączasz mostek Graetza między transformator i grzałkę; po stronie transformatora masz nadal 100V~ i 10A~, po stronie grzałki 90V= i 9A= (a grzałka nadal grzeje mocą prawie 1000W - dokładniej, zrobiło się 980W, reszta grzeje mostek); ale masz duże tętnienia, więc dodajesz kondensator o bardzo dużej pojemności na wyjściu mostka, i wymieniasz grzałkę ma odpowiednią do takich warunków; teraz masz np. napięcie 120V= i prąd około 5.25A= (teraz już bez tętnień), a więc moc 630W (jak spróbujesz wyciągnąć więcej, to transformator będzie się przegrzewał, ale w takim dużym ustalanie się temperatury trwa pewnie parę godzin);

    Jeśli zamiast grzałki podłączysz wzmacniacz o sprawności 70%, to na jego wyjściu uzyskasz 440W (dla sygnału sinusoidalnego i działania przez wiele godzin tak, by nie przegrzać transformatora). DX-600 na pewno nie ma sprawności około 70%, raczej nieco ponad 60% - mógłby dawać do 400W. Ale w realnych warunkach na wzmacniacz nie puszczasz sinusoidy, tylko muzykę - i wtedy średnia moc pobierana przez wzmacniacz jest np. o 20% mniejsza (może być dużo mniejsza - to zależy od rodzaju muzyki, dla typowej pop to jest 20%) - więc spokojnie możesz zasilać wzmacniacz 550W o sprawności 70%, albo DX-600 o mocy 500W (byleby nie puszczać sinusa przez dłuższy czas); poza tym, nic nie stoi na przeszkodzie, by podłączyć wzmacniacz choćby 2000W (i 4000W PMPO) - tylko wtedy średnia moc nie powinna przekraczać około 120W (na tej zasadzie często tanie głośniki komputerowe mają np. PMPO 200W i moc RMS 2W - w impulsie dadzą te 200W, ale średnio nie mogą przekroczyć 2W).

    Wzmacniacze impulsowe (zalicza się je do klasy D, albo chyba nawet H) mają wyższą sprawność (zwykle ponad 90%) i ich ograniczenia będą dużo mniejsze - w szczególności, u nich uzyskanie dużej mocy PMPO nie łączy się z podobnym zmniejszeniem mocy RMS (dla zwykłych wzmacniaczy klasy AB podwojenie napięcia zasilania zwiększy moc PMPO 4x, i zmniejszy moc RMS także 4x).

    Zajrzałem do opisu kitu AVT 2865 (to jest impulsowy!) - można użyć tranzystorów na wyższe napięcie (IRF740, może po 2 równolegle, albo IRFP460 - na SPP20N60S5 chyba nie ma co się porywać, dużo droższe, a chyba nie tak dużo lepsze) i wtedy spokojnie można go zasilać choćby napięciem 2x180V, tylko skąd i po co aż tyle? To chyba rozwiązuje problem. Uwaga, mam wrażenie, że tam jest błąd na schemacie - VS powinien być połączony z wyjściem kanału.
  • #33
    398216 Usunięty
    Poziom 43  
    [quote="_jta_"] wzmacniacz o sprawności 70%, to na jego wyjściu uzyskasz 440W (dla sygnału sinusoidalnego
    _patelnia_ napisał:
    ka nie jest sinusoidą i nigdy nie ma stałej wartości poziomu. Spokojnie więc można przyjąć, że: [quote="_patelnia_"]jak mamy wzmacniacz 2 x 200w to wystarczy transformator 400VA.
    Moc średnia nie przekroczy mocy nominalnej transformatora (oczywiście nie mówię to o permanentnym graniu na przesterze).
    Dobieranie transformatora "na wyrost" jest dobre, ale w wypadku wzmacniaczy audiofilskich... W normalnym słuchaniu nie ma to sensu.
  • Testo
  • #34
    ak44
    Poziom 25  
    398216 Usunięty napisał:

    Dobieranie transformatora "na wyrost" jest dobre, ale w wypadku wzmacniaczy audiofilskich... W normalnym słuchaniu nie ma to sensu.


    Jeszcze wzmacniacze do nagłośnień, estradowe.
  • #35
    _jta_
    Specjalista elektronik
    398216 Usunięty napisał:
    Dobieranie transformatora "na wyrost" jest dobre, ale w wypadku wzmacniaczy audiofilskich... W normalnym słuchaniu nie ma to sensu.

    Jak ktoś lubi od czasu do czasu usłyszeć zniekształcenia... Albo mieć przerwę, kiedy zabezpieczenie wyłączy wzmacniacz, bo transformator zbytnio się nagrzał.
  • #36
    398216 Usunięty
    Poziom 43  
    Nie ma takiej możliwości, by zabezpieczenie nie wykryło zbyt dużej temperatury radiatora, lub za dużego prądu zasilania - przynajmniej do takich mocy być tak powinno. Więc zanim zdąży się nagrzać transformator (a musiałoby to być granie na przesterze przez kilka minut co najmniej ze względu na dużą masą cieplną trafa) powinno wcześniej zadziałać zabezpieczenie wzmacniacza.
    Napisałem jak być powinno; oczywiście Autor może w ogóle zrezygnować z zabezpieczeń, jednak nie sądzę by był tak lekkomyślny by ryzykować spalenie kolumn, wzmacniacza, czy mieszkania.
    Konstruuję wzmacniacze od wielu już lat i to co pisałem o doborze transformatora względem mocy wyjściowej sprawdza się (czy ktoś tego chce czy nie) w praktyce - nieważne czy we wzmacniaczach domowych, czy estradowych. Mimo, że najstarsze wzmacniacze mają na "liczniku" co najmniej kilkanaście lat nadal pracują bezawaryjnie - nawet na estradzie. Kwestia więc tylko odpowiedniego przemyślenia projektu zabezpieczeń - to wszystko.
  • #37
    _jta_
    Specjalista elektronik
    398216 Usunięty napisał:
    Nie ma takiej możliwości, by zabezpieczenie nie wykryło zbyt dużej temperatury radiatora, lub za dużego prądu zasilania - przynajmniej do takich mocy być tak powinno. Więc zanim zdąży się nagrzać transformator (a musiałoby to być granie na przesterze przez kilka minut co najmniej ze względu na dużą masą cieplną trafa) powinno wcześniej zadziałać zabezpieczenie wzmacniacza.

    Nie, jeśli transformator będzie za mały w stosunku do mocy wzmacniacza. Kilka minut? Przy stratach w transformatorze dwukrotnie większych od projektowanych godzina nie wystarczy, by przegrzać transformator 1kVA, jeśli początkowy był zimny; może półtorej godziny wystarczy.

    Wygląda na to, że stosując nawet tylko IRF740 (po 2 na kanał wzmacniacza) i zasilając je napięciem, jakie dadzą wszystkie uzwojenia tego transformatora, można wyciągnąć po 400W na kanał - ale z ryzykiem przegrzania tranzystorów. Lepiej połączyć po 2 równolegle, to pozwoli uzyskać nieco większą moc, i dużo oszczędzić na kosztach radiatorów. Można by zrobić układ mostkowy (dając w nim więcej tranzystorów równolegle), ale przy takim napięciu (powiedzmy, że pod obciążeniem będzie zasilanie +-80V) wzmacniacz mono będzie w stanie przeciążyć transformator. Tylko na co komu taka moc, i skąd wziąć odpowiednie głośniki?
  • #38
    398216 Usunięty
    Poziom 43  
    _jta_ napisał:
    zabezpieczenie wyłączy wzmacniacz, bo transformator zbytnio się nagrzał.
    _jta_ napisał:
    Przy stratach w transformatorze dwukrotnie większych od projektowanych godzina nie wystarczy, by przegrzać transformator 1kVA, jeśli początkowy był zimny; może półtorej godziny wystarczy.
    To w końcu jak? Przegrzeje się według Ciebie czy nie?
    Przypominam, ze piszemy w konkretnym temacie i omawiamy konkretny przypadek z konkretnym transformatorem...
  • #39
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Wszystko zależy od tego, jak wzmacniacz będzie używany - jak długo, czy z przerwami, do jakiej muzyki... A także, jaki będzie układ wzmacniacza.
  • #40
    _patelnia_
    Poziom 5  
    _jta_ napisał:
    (powiedzmy, że pod obciążeniem będzie zasilanie +-80V)

    Kilka osób posiadających to trafo podawało spadek do 31,5V przy obciążeniu 20A ... ale nie wiem czy sumarycznym czy na uzwojenie jedno.
    A gdyby tak, zasilać wzmacniacz +-55V z tym że zrobić konstrukcję dual mono na już zmostkowanych wzmacniaczach? Jak wtedy z mocą?
    Chyba zrezygnuję z projektu tak mocnego wzmacniacza i skupię wzrok na czymś słabszym, z tym że te 150W na 8 ohm przydało by się mieć...
    Poza tym dlaczego cały czas piszecie o wyciąganiu jak największej mocy i przeciążeniu transformatora.
    Pytam czym? Taki wzmacniacz więcej niż 2 x 500W nie wygeneruje czyli licząc nawet te 1400W poboru w szczycie mamy jeszcze 200 do mocy nominalnej trafa.....
    Ciekawi mnie jeszcze szacowanie mocy wzmacniacza przy określonym napięciu i impedancji obciążenia, jaki jest wzór na liczenie tego?
  • #41
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Moc idealnego wzmacniacza single-ended zasilanego napięciem +-U jest U*U/(2R); w układzie mostkowym 2*U*U/R. Dla rzeczywistego od U trzeba odjąć minimalne napięcie na tranzystorze.

    W temacie o prostowniku (z tych, które promuję) znajdziesz program, którym można wyliczyć, jaki będzie prąd dla podanego spadku napięcia, oraz na ile to obciąży transformator.
  • #42
    _patelnia_
    Poziom 5  
    _jta_ napisał:
    U*U/(2R)

    No to liczę 50*50/8= 312W. wy podawaliście 200-250W
    Dla 8 ohm wyszło mi 155W, tutaj było podawane około 100W
    Co robię źle?
  • #43
    _jta_
    Specjalista elektronik
    A odejmij od tych 50V z 5÷10V na spadek napięcia na tranzystorze...
  • #44
    _patelnia_
    Poziom 5  
    A czy mógłbym zrobić takie coś że:- kupuję 4 kity zasilane +-55VDC. I po dwa mostkuję przy użyciu odwracacza fazy. Kaźdy moduł powinien móc pracować przy 2 ohm, żeby przy zmostkowaniu był stabilny przy 4 ohm. Przy obliczaniu mocy wzmacniacza chyba podałeś zły wzór , nie powinno być 2 x U x U /2R? Gdy dzielę przez R wychodzi bardzo duża moc. Przy takim połączeniu mostkowym obliczyłem 400W dla 4 Ohm i 200 dla 8 , co w zupełności by mi wystarczyło . Tak wiem, że takiego wzmacniacza potem już nie mogę "zmostkować".
    Czy dodając tranzystory np 2 pary- mogę zmniejszyć impedancje obciążenia takiego kitu z 4 do 2 ohm?
  • #45
    _jta_
    Specjalista elektronik
    A jakie przyjąłeś zasilanie? +-55V masz bez obciążenia, z obciążeniem będzie o 20% mniej, czyli +-44; od tego odejmijmy np. po 8V spadku napięcia na tranzystorze, zostaje 36V; 2*36*36/4 = 648, czy to jest sensowne? W układzie mostkowym maksymalny prąd będzie 18A, moc dla sinusoidy = Imax^2*R/2, czyli 18*18*4/2 = 648, wzór jest dobry, tylko jak puścisz taką sinusoidę na 2 głośniki 4 omy na dłuższy czas, to pewnie po 2-3 godzinach (trzeba by to porządnie policzyć tym moim programem, albo według wzorów, które tam są, nie mam czasu, strzelam) przegrzejesz transformator 1600VA.

    _patelnia_ napisał:
    Czy dodając tranzystory np 2 pary mogę zmniejszyć impedancje obciążenia takiego kitu z 4 do 2 ohm?

    A to trzeba by sprawdzić w notach katalogowych - jak dajesz MOSFET-y, to trzeba przeładowywać pojemność bramki (zwłaszcza w układach impulsowych to wymaga sporego prądu, przy pracy liniowej nie ma problemu).

    _patelnia_ napisał:
    I po dwa mostkuję przy użyciu odwracacza fazy.

    Na ogół wzmacniacze można ze sobą połączyć tak, że nie trzeba osobnego odwracacza fazy.
  • #46
    _patelnia_
    Poziom 5  
    _jta_ napisał:
    dłuższy czas, to pewnie po 2-3 godzinach (trzeba by to porządnie policzyć tym moim programem, albo według wzorów, które tam są, nie mam czasu, strzelam) przegrzejesz transformator
    Nie mówię o graniu na full. Chcę tylko mieć te 150W na 8 ohm i koło 250W na 4 ohm.
    _jta_ napisał:
    A jakie przyjąłeś zasilanie?
    Ja przyjąłem 40V żeby wyniki wychodziły bardziej w zaokrągleniu, myślałem że wzór jest z błędem dlatego tak mi wyszło.
    _jta_ napisał:
    A to trzeba by sprawdzić w notach katalogowych - jak dajesz MOSFET-y, to trzeba przeładowywać pojemność bramki (zwłaszcza w układach impulsowych to wymaga sporego prądu, przy pracy liniowej nie ma problemu).

    A więc jako przykład posłużę się wzmacniaczem na tranzystorach bipolarnych. 2SC5200 i 2SA1943
    2 pary, zasilanie +-55V. Do obliczęń przyjąłem wartość zasilania 36V (po odjęciu spadku na tranzystorach i zasilaczu)
    Z wyliczeń wyszło mi 162W na 4 ohm co daje 4,5A prądu na wyjściu
    Oraz 324W na 2 ohm co daje 9A na wyjściu.
    Z datasheet tranzystorów wiem że wytrzymują 15A, i tutaj mam problem bo nie wiem czy jeżeli są 2 pary to mam 15 pomnożyć przez 2? Albo podzielić przez 2?
    Z moich obliczeń wynika że taki wzmacniacz obciążony impedancją 2 ohm ma prawo bytu. Pewnie jak zwykle gdzieś popełniłem błąd.
    _jta_ napisał:
    Na ogół wzmacniacze można ze sobą połączyć tak, że nie trzeba osobnego odwracacza fazy.

    Ciekawe nie słyszałem :)
    Pytałem jeszcze gdzie indziej to wszyscy mi polecają układy scalone w klasie D, w formie gotowych płytek, np. od Sure electronics,Ale tak średnio mi się to podoba (cena i do tego brak frajdy ze złożenia)
  • #47
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Popatrz w datasheet na obszar bezpiecznej pracy (Safe Operating Area) tych tranzystorów. Przy obciążeniu czysto oporowym masz np. zasilanie +-40V, 20V na głośniku, 5A prądu przez tranzystor przy napięciu 20V; albo 10V na głośniku, a na tranzystorze 2.5A przy 30V - to może okazać się gorsze z powodu wtórnego przebicia (secondary breakdown).
  • #48
    _patelnia_
    Poziom 5  
    Czyli przy takim napięciu będą w stanie wytrzymać około 4A na parę, czyli 3 pary to minimum jak bym chciał tak układ przerobić.
    Nie trzeba wtedy nic zmieniać w całym module? Wystarczy tylko dodać tranzystory,rezystory dużej mocy i to wszystko?
  • #49
    _jta_
    Specjalista elektronik
    Pytanie, czy tranzystory końcowe dostaną wystarczający prąd bazy - z jakich tranzystorów go dostają? Istotny będzie współczynnik wzmocnienia prądowego - powiedzmy, że jest co najmniej 40 w całym zakresie napięć i prądów, w jakim mają działać, i masz 3 równolegle połączone tranzystory, może być potrzebne, by każdy przewodził 4A - a więc może potrzebować 100mA prądu bazy, w sumie będzie trzeba 300mA - czy tranzystor sterujący może tyle dać? A jak wzmocnienie tranzystorów mocy będzie 20, i trzeba będzie 600mA?
  • #50
    _patelnia_
    Poziom 5  
    Tranzystory sterujące to MJE15030 i MJE15031. Z tego co wyczytałem to Przy 50V powinny poradzić sobie z prądem 1A,jeszcze spadek napięcia jest , więc bez problemu.
  • #51
    _jta_
    Specjalista elektronik
    No, to nie wygląda źle. Ale gwarantowane wzmocnienie to tylko 40, dla wyjściowych 35 - to teraz trzeba sprawdzić, czy te sterujące dostaną co najmniej 10mA prądu bazy. Poza tym dla wszystkich trzeba policzyć, jaka moc może być w nich tracona - największa moc jest tracona w tranzystorach wyjściowych, gdy napięcie na głośniku jest 1/2 napięcia zasilania (np. dla zasilania +-50V na głośniku jest 25V, to dla głośnika 2 omy daje moc 312.5W, ale zwykle nie więcej, niż przez połowę czasu, bo na głośniku jest na zmianę + i -) - i czy mają radiatory wystarczające do takiej mocy.

    Co do wtórnego przebicia: w 2SA1943 i w 2SC5200 zaczyna się powyżej 40V, więc nie powinno stanowić zagrożenia; prąd sterujących pewnie nie przekroczy 400mA, przy takim prądzie mają wtórne przebicie od 48V, więc to też nie problem. Co innego mogłoby być we wzmacniaczu zasilanym z +-110V - 2SA1943 przy prądzie 1A ma wtórne przebicie około 70V, a wtedy ze 110V zostawałoby jeszcze 40V na głośnik - do głośnika 4 omy (prąd 10A) trzeba by łączyć z kilkanaście takich tranzystorów równolegle... Ale i tak MJE15030/31 nie nadadzą się do +-110V, bo wytrzymują 150V, a mogłyby dostać ponad 200V. Co innego MJE15032/33 - wytrzymują 250V - ale możliwości będą ograniczone przez wtórne przebicie, z nim jest problem przy większych napięciach.
  • #52
    _patelnia_
    Poziom 5  
    Jako sterujące sterujących tranzystorów są mje340, oraz mje350. Ich prąd przy ok 50V jest powyżej 300mA więc bez problemu dadzą rade. Temat wysokich napięć zasilania wzmacniacza zamykam, kiedyś może jak się doedukuje to skonstruuje taki wzmacniacz. Co do grzania się tranzystorów sterujących to te o których wspominam w tym poście nie mają radiatora, te mocniejsze są na radiatorze stopnia końcowego wzmacniacza