Ustawianie prądu spoczynkowego i wzrost poboru prądu w AVT2762

Witam
Złożyłem sobie kit AVT2762 jak na razie na podstawowych tranzystorach IRF540N.
Mam lekkie problemy z ustawianiem prądu spoczynkowego. Ponieważ gdy go zwiększam najpierw zawieszka sie po woli ale po przekroczeniu 45mA zaczyna sie bardzo szybko zwiększać wystarczy lekko poruszyć potencjometrem. Gdy już go ustawie na równe 50mA i chwile pogra po czym go wyłącze i włączę znowu to prąd spoczynkowy zaczyna rosnąć i przekracza wcześniej ustawione 50mA i zatrzymuje sie np na 80-90mA.

Drugi problem to gdy już ustawie to 50mA i puszczę muzykę trochę głośniej to obserwując pobór prądu zauważam ze po przekroczeniu 400-430mA gwałtownie zaczyna rosnąć aż do 650mA i w tym momencie zabezpieczenie zasilacza wyłącza prąd.
Spróbowałem wyłączyć źródło dźwięku gdy prąd zaczyna rosnąć, jak zauważyłem wartość 420mA to od razu wyłączyłem źródło dźwięku lecz mimo to prąd nadal rósł aż do 650mA i zasilacz sie wyłączył.

Co może pododawać taki stan rzeczy?

Z góry dziekuje za odpowiedzi
Pozdrawiam

Dodano po 7 [minuty]:

Chyba znalazłem rozwiązanie samoistnie rosnącego prądu. Gdy odłączyłem zasilacz ładujący akumulator który zasila przetwornice nagle zakłócenia i wzrost prądu zniknęły.
Ale nadal potencjometr jest bardzo czuły..

Dodano po 39 [minuty]:

Jednak problem nadal występuje jak przekręcę delikatnie potencjometr to nagle z 47mA robi sie 70 i rośnie cały czas

Dodano po 3 [godziny] 8 [minuty]:

Problem szybko rosnącego prądu wynika chyba z grzania sie MOSFETów, zaobserwowałem stopniowe zwiększanie sie prądu podczas nagrzewania sie tranzystorów.

AVE...

A T3 przykręciłeś do radiatora? To on stabilizuje prąd spoczynkowy...
Na moje oko to nie jest dobry wzmacniacz...

Opinie na jego temat są różne jedni go chwalą inni nie..

Tak przykręciłam go już na samym początku

Dodano po 1 [minuty]:

Wiesz może czemu czułość tego potencjometru jest taka duża?

Rafcio_3D napisał:

Problem szybko rosnącego prądu wynika chyba z grzania sie MOSFETów, zaobserwowałem stopniowe zwiększanie sie prądu podczas nagrzewania sie tranzystorów.

Kiedy MOSFETy się nagrzewają rośnie prąd, nagrzewanie T3 zmniejsza napięcie polaryzujące MOSFETy, ograniczając wzrost prądu - tak powinno to działać w teorii. Jeśli temperatura T3 i T8 oraz T13 bardzo się różni nie będzie to dobrze działać, jeśli współczynnik temperaturowy jest niewłaściwy również nei będzie działać poprawnie.

Można zwiększyć współczynnik temperaturowy układu kompensacji zwierając jedną diodę (np D2) co może wymagać zmniejszenia R7 jeśli zakres regulacji będzie za mały.

Można pomyśleć jak poprawić sprzężenie termiczne pomiędzy T3 a T8 lub T13. Ponieważ T8 i T13 łączą się z radiatorem poprzez podkładki termoprzewodzące które mimo wszystko pogarszają rezystancję termiczną do radiatora, możliwa jest sytuacja kiedy T8 i T13 nagrzeją się a T3 nie zdąży - kompensacja termiczna przy dynamicznych zmianach nie działa, można temu przeciwdziałać stosując T3 w obudowie z wkładką radiatorową i łącząc go bezpośrednio z wkładką radiatorową T8.

Może masz kiepskie podkładki termoprzewodzące o dużej rezystancji termicznej?

Wyjąłem podkładki ze spalonego zasilacza, są w dobrym stanie, grubość 0.15-0.10mm, nie wiem czy dobrze zrobiłem dając na nie i pod nie pasty termoprzewodzącej, pomyślałem ze poprawi to przewodzenie ciepła. Przykręciłem tranzystory najmocniej jak sie dało a oprócz tego dałem na nie blaszkę którą jeszcze mocniej odcisnąłem je do radiatora.

Dzięki temu już tak sie nie grzeją a ciepło jest moim zdaniem teraz bardzo dobrze odprowadzane.

T3 umieszczony jest w wywierconej w radiatorze dziurze po lewo od T8 i T13

Dodano po 4 [minuty]:

Jeszcze jedno, ponieważ wzmacniacz ma docelowo pracować w samochodzie rozważałem nad zmianą D2 na stabilną diodę referencyjną LM385-1.2 ponieważ tez od jej temperatury zależy prąd spoczynkowy.

AVE...

Zamiast starych podkładek silikonowych powinieneś użyć podkładek mikowych z niewielką ilością pasty termoprzewodzącej. Stare silikony mogły utracić już swoje właściwości...
Dla większej precyzji regulacji możesz albo dać dwa potencjometry 100R i 10R szeregowo, albo jeden potencjometr wieloobrotowy 100R...

Rafcio_3D napisał:

Wyjąłem podkładki ze spalonego zasilacza, są w dobrym stanie, grubość 0.15-0.10mm, nie wiem czy dobrze zrobiłem dając na nie i pod nie pasty termoprzewodzącej, pomyślałem ze poprawi to przewodzenie ciepła. Przykręciłem tranzystory najmocniej jak sie dało a oprócz tego dałem na nie blaszkę którą jeszcze mocniej odcisnąłem je do radiatora.

W zasilaczach impulsowych tracone moce są małe, podkładki nie muszą mieć dobrych parametrów, z silikonowymi podkładkami z odzysku problem, jest taki że nie wiesz jaką ma rezystancję cieplną, a bywają bardzo różne.
Jak ktoś che używać silikonowych podkładek z odzysku, w zastosowaniach w których traci się więcej niż kilka watów zalecał bym przetestować ile są warte, wydzielić określona moc w tranzystorze i zmierzyć różnicę temperatur.

Pasta jest potrzebna tam gdzie mamy dwie twarde powierzchnie które nie dolegają do siebie idealnie, powstają przerwy wypełnione powietrzem, nawet jeśli to powietrze ma grubość liczoną w mikrometrach, to przewodność cieplna dziesiątki tysięcy razy gorsza od metali robi swoje i takie połączenie ma dużą rezystancje cielną.
Podkładki elastyczne dopasowują się do nierówności i pasta nie jest potrzebna.
Pasta tam gdzie jest potrzebna, ma tylko wypełnić nierówności, nadmiernie gruba warstwa to dodatkowa przeszkoda pogarszająca rezystancję cieplną, większość past ma taką konsystencję że nadmiar wypłynie przy dociśnięciu śrubą, ale niektóre są naprawdę "gęste" i może być z tym problem, dlatego o tym wspominam, że więcej wcale nie znaczy lepiej.

Rafcio_3D napisał:

Jeszcze jedno, ponieważ wzmacniacz ma docelowo pracować w samochodzie rozważałem nad zmianą D2 na stabilną diodę referencyjną LM385-1.2 ponieważ tez od jej temperatury zależy prąd spoczynkowy.

Autor tak sobie napisał o tej diodzie referencyjnej, ale sam tego nie sprawdzał, po wstawieniu takiej diody zmniejszy się współczynnik temperaturowy układu kompensacji - podczas kiedy my chcielibyśmy go zwiększyć, no ale na dopracowywanie wersji samochodowej przyjdzie czas później, na razie trzeba nie dopuścić do thermal ruaway, prąd nie może z 50mA rosnąć do kilkuset.
Czy kiedy prąd rósł do kilkuset mA próbowałeś zmierzyć temperaturę wkładki radiatorowej tranzystora? jeśli mamy dużą rezystancję termiczną podkładki to radiator może pozostawać chłody kiedy tranzystor będzie gorący.

Z tego co zaobserwowałem moje zabiegi pomogły w oddawaniu ciepła do radiatora, i sytuacja z nagłym wzrostem prądu już nie występuje a przynajmniej nie w tak dużym stopniu.

Zamówiłem podkładki mikowe 0,05mm 0,4K/W (przynajmniej tak jest napisane w opisie)

Na zimnym układzie po włączeniu prąd spoczynkowy rośnie do około 80-85mA, po paru minutach i lekkim rozgrzaniu spada aż osiąga 50-53mA.
Po wymianie podkładek pomyśle nad lepszym połączeniem termicznym T4 z radiatorem.

Witam dostałem te podkładki mikowe ale są jakieś dziwne ponieważ tak jakby sie rozwarstwiają a i maja pecherzyki powietrza między warstwami czy tak powinno być ?

Mika jest minerałem i tak właśnie wygląda; cienkie płatki złożone" razem. Posmaruj je obustronnie pastą termoprzewodzącą (Białą - nie polecam żadnych past z domieszkami srebra, czy aluminium (czystego), bo mogą powstać zwarcia) dokręć do radiatora tak, żeby naddatek pasty wypłynął. Pamiętaj o odizolowaniu śruby od wkładki radiatorowej tranzystora.

Podkładki zastosowane tak jak powinny i teraz ładnie odprowadzają ciepło.
Teraz myśle jak połączyć termicznie T3 z tranzystorami wyjściowymi, jak na razie jest on w wywierconej dziurze w radiatorze, "na zimnym" prąd spoczynkowy rośnie do około 90mA po czym wraz ze wzrostem temperatury po paru minutach osiąga wyznaczone 50mA.

Jeszcze takie pytanie ponieważ po zmianie oryginalnych tranzystorów wyścigowych IRF540N na IRF640N, zmienił mi sie tak jakby zakres prądu spoczynkowego. Minimalny był około 13,2mA a teraz minimalny to 15,5mA i muszę przekręcić P1 trochę bardziej w prawo aby osiągnąć 50mA. Dlaczego tak się stało po zmianie?

Co zrobić aby T6, T7, T9 tak sie nie grzały?

Dziekuje za poprzednie odpowiedzi

Rafcio_3D napisał:

Podkładki zastosowane tak jak powinny i teraz ładnie odprowadzają ciepło.
Teraz myśle jak połączyć termicznie T3 z tranzystorami wyjściowymi, jak na razie jest on w wywierconej dziurze w radiatorze, "na zimnym" prąd spoczynkowy rośnie do około 90mA po czym wraz ze wzrostem temperatury po paru minutach osiąga wyznaczone 50mA.

Można sprawdzić jak się zachowuje kompensacja termiczna w trudnych warunkach. Trudne warunki to szybkie zmiany. Popracować chwile na dużej mocy i zmierzyć prąd spoczynkowy (po odłączeniu źródła sygnału), kiedy nagrzeją sie tranzystory wyjściowe a T3 nie zdąży sie nagrzać. Warto podłączyć sztuczne obciążenie, mógł byś pracować na mocy maksymalnej, nie katując głośników i uszu, przy okazji mógł byś też sprawdzić dłuższą pracę pod pełnym obciążeniem, czy radiator jest wystarczający itp.

Rafcio_3D napisał:

Jeszcze takie pytanie ponieważ po zmianie oryginalnych tranzystorów wyścigowych IRF540N na IRF640N, zmienił mi sie tak jakby zakres prądu spoczynkowego. Minimalny był około 13,2mA a teraz minimalny to 15,5mA i muszę przekręcić P1 trochę bardziej w prawo aby osiągnąć 50mA. Dlaczego tak się stało po zmianie?

To normalne że inne tranzystory mają inną charakterystykę Id(Ugs). Mogą też mieć inny optymalny prąd spoczynkowy (dobierany do najmniejszych zniekształceń)

Rafcio_3D napisał:

Co zrobić aby T6, T7, T9 tak sie nie grzały?

Można założyć radiatory, ale jest tu trochę mało miejsca, istnieją fabryczne radiatory na TO-92, można coś zwinąć z blachy. Tranzystory mogą parzyć, a mimo to być w zakresie dopuszczalnych temperatur.

Cytat:

Teraz myślę jak połączyć termicznie T3...

Najlepszy był by tranzystor z wkładką radiatorową inaczej mówiąc taki w którym przewodzenie ciepła do struktury było by przez metal nie przez plastik, to zapewniło by najszybciej działającą kompensację. Obudowy takie jak TO-220,TO-126, TO-202, albo nawet SMD SOT-223 przylutowane do blaszki i przykręcone jedną śrubą przez kolejną podkładkę izolacyjną do T8. Trochę to skomplikowane mechanicznie, ale jak sie robi jeden wzmacniacz można sie bawić, producenci wzmacniaczy tak nie robią bo to by podniosło koszt montażu. A co można zyskać? Prąd spoczynkowy jest ustawiany na minimum zniekształceń, jeśli przy dynamicznych zmianach będzie się bardzo zmieniał to i zniekształcenia będą się zmieniały.

Prąd spoczynkowy można mierzyć mierząc spadek napięcia na rezystorach R35 lub R21, 50mA da 3,7mV niewiele, ale miernikiem na zakresie 200mV da się zmierzyć, nie będzie to zbyt dokładny pomiar, ale duże zmiany można wykryć. Wygoda jest taka że nie wymaga włączania amperomierza szeregowo w zasilanie i przełączania zakresów kiedy wzmacniacz pracuje z pełna mocą.

Dobra wszystko zrozumiałem. Dzięki za wyjaśnienia.
Czy jako T3 mogę użyć jakiegokolwiek tranzystora NPN? Mam pod ręka kilka D882 w obudowie TO-126. Mógłbym go wtedy łatwo zamontować.

Jako sztucznego obciążenia musiałbym użyć rezystora dużej mocy i małej rezystancji, ale jaki by był najlepszy?

Witam

Ze względu trudność zdobycia rezystorów o obciążalności porównywalnej z mocą wyjściową wzmacniacza można użyć kilku rezystorów mocy np: krajowe RDCO o rezystancji rzędu kilkunastu do kilkudziesięciu omów łączonych równolegle. Można również nawinąć rezystor drutem oporowym na karkasie ceramicznym.

Rafcio_3D napisał:

Czy jako T3 mogę użyć jakiegokolwiek tranzystora NPN? Mam pod ręka kilka D882 w obudowie TO-126. Mógłbym go wtedy łatwo zamontować.

Dowolny tranzystor, 2SD882 będzie dobry.
Spotkałem jeszcze jedno interesujące rozwiązanie izolacji tranzystora od radiatora, tranzystor był zamontowany na płytce aluminiowej, a pod płytką byłą podkładka izolacyjna termoprzewodząca, ponieważ płytka miała kilkanaście razy większą powierzchnię niż tranzystor, rezystancja cieplna też była mniejsza.

Rafcio_3D napisał:

Jako sztucznego obciążenia musiałbym użyć rezystora dużej mocy i małej rezystancji, ale jaki by był najlepszy?

Zazwyczaj jest to zestaw rezystorów drutowych, obejrzyj sobie typowe rozwiązania w grafice google "amplifier dummy load" rezystancja wypadkowa oczywiście bliska docelowej impedancji kolumn. Spotyka się konstrukcje z rezystorów drutowych w ceramicznych obudowach, albo metalowych (te wymagają radiatora), niektórzy używają drutu oporowego, czasem gotowych spiral do grzejników, niektórzy rezystory wkładają do wody i przeciążają, ilu konstruktorów tyle rozwiązań.

Kiedyś nawet, do obciążenia niskonapięciowego zasilacza, używałem zwykłego stalowego drutu, ale tam rezystancja musiała być mała.

Dobra wymyśliłem że przykręcę D882 do jednego z tranzystorów.

Tak to wygląda jak na razie.


Do otworu w IRF dałem tulejkę żeby nie powstało żadne zwarcie ze śrubką, zastosowałem też podkładkę mikową posmarowaną termopastą pod D882 i przykręciłem wszystko mocno do radiatora.
Nie ma żadnego zwarcia między żadnym z elementów.

Czy to dobry pomysł?

Cytat:

Czy to dobry pomysł?

Tego typu rozwiązanie miałem na myśli, nie ma się do czego przyczepić tranzystory są dobrze dociśnięte i izolowane.
Mamy chyba najlepsze sprzężenie termiczne, jakie w amatorskich warunkach można uzyskać.
Jako ciekawostką mogą podać że produkowane są tranzystory które mają wbudowaną diodę do kompensacji termicznej jak NJL0281 albo STD03N, ale to są bipolarne, MOSFETów nie widziałem.

Dzięki za podpowiedzi, teraz zostaje wyregulowanie prądu spoczynkowego i testy na docelowym głośniku.

Czy +-46V to za dużo? Przy obciążeniu przysiada do około 42-43V

Rafcio_3D napisał:

Czy +-46V to za dużo? Przy obciążeniu przysiada do około 42-43V

Nie przekracza dopuszczalnego maksimum dla tranzystorów.

Dobra wszystko gra jak trzeba. napięcie na zgaszonym silniku około +-48V, pod obciążeniem przysiada do około +-43-44V, na odpalonym między 53-54V bez obciążenia, a z obciążeniem siada o tyle samo czyli o miej więcej 4-5V.
Muszę pokombinować nad precyzyjniejszą regulacją prądu spoczynkowego teraz mam ustawione prawie idealnie na 50mA.

Czyli mówicie abym zastosował potencjometr wieloobrotowy?

Cytat:

Muszę pokombinować nad precyzyjniejszą regulacją prądu spoczynkowego teraz mam ustawione prawie idealnie na 50mA.

Nie musi być idealnie 50mA. Prąd spoczynkowy jest po to żeby zmniejszyć zniekształcenia stopnia końcowego i tak powinien być dobrany na minimum zniekształceń, autor ustalił 50mA ale miał inne tranzystory.
Używając karty dźwiękowej z wejściem i wyjściem liniowym (oraz dzielnikiem żeby nie przeciążyć wejścia karty) i odpowiednim softem np RMAA można mierzyć dokładnie małe zniekształcenia, więc pomiar jest w zasięgu każdego.
Przyznam że nie wiem jak wygląda charakterystyka THD w funkcji prądu spoczynkowego w tym wzmacniaczu. Zależnie od tego czy minimum jest wąskie czy szerokie, wymagania na dokładność regulacji mogą być inne.

Cytat:

Czyli mówicie abym zastosował potencjometr wieloobrotowy?

Wieloobrotowe potencjometry dostrojcze są łatwiejsze w regulacji, ale nie są aż tak stabilne, jak by wynikało ze zwiększenia liczby obrotów. Przykładowo ustawić można z dokładnością 0,02% ale stabilność nastawionej wartości to 1%
Warto zmniejszyć wpływ zmiany rezystancji potencjometru na prąd spoczynkowy, czyli zrobić połączenie stałego rezystora i potencjometru w którym potencjometr będzie tylko niewielką częścią rezystancji tego połączenia.