Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
TermopastyTermopasty
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Wzmacniacz tranzystorowy 100W

gevv 17 Jul 2021 13:35 5904 67
  • Obwód wzmacniacza RMS 100W oparty na tranzystorach mocy 2SC5200, 2SA1943 o nazwie "Mini Strong"

    Mini Strong, tranzystorowy wzmacniacz o mocy 100W RMS z bardzo niskimi zniekształceniami około 0,015%, zwykle przeznaczony do zastąpienia układów scalonych z 10% zniekształceniami harmonicznymi. Działa z symetryczną mocą 2X35V DC do 2X42V DC woltów, jest w tym samym zakresie mocy co wzmacniacze TDA7294, TDA7293, LM3886.


    Link


    Wzmacniacz tranzystorowy 100W

    Wzmacniacz tranzystorowy 100W



    Wzmacniacz tranzystorowy 100W


    Wzmacniacz tranzystorowy 100W

    Cool! Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    gevv
    Level 11  
    Offline 
    http://320volt.com elektronik ve biraz daha fazlası
    gevv wrote 53 posts with rating 188, helped 0 times. Live in city istanbul. Been with us since 2007 year.
  • TermopastyTermopasty
  • #2
    gps79
    Level 18  
    Czy on będzie dobrze działał (i zachowa deklarowane zniekształcenia 0,015%) bez możliwości regulacji prądu spoczynkowego?
    Ktoś to już testował?
  • #3
    katakrowa
    Level 21  
    gps79 wrote:
    Czy on będzie dobrze działał (i zachowa deklarowane zniekształcenia 0,015%) bez możliwości regulacji prądu spoczynkowego?
    Ktoś to już testował?


    Działał będzie tyle, że pobierze więcej prądu niż taki z regulacją oraz będzie wrażliwy na zmiany temperatury.
  • TermopastyTermopasty
  • #4
    Rocky Horror
    Level 31  
    Źródło prądowe pary różnicowej będące... wtórnikiem emiterowym? Nie żeby tylko na schemacie, bo na płytce też tak jest. Coś podczas projektowania poszło bardzo nie tak :roll: . Już widzę setki ludzi napalonych na mały wzmacniacz 100W, którzy to bezmyślnie powielają. Za parę lat zobaczymy tego babola w czyimś projekcie...
    Diody można umieścić pod płytką, przy radiatorze. Zawsze coś to da.
  • #5
    Łukasz.K
    Level 26  
    Śmiem przypuszczać że ten wzmacniacz ma nienajlepsze parametry gdyż wzmacniacze o mocy 40W o takich zniekształceniach są dużo bardziej złożone.

    Ale konstrukcja jest genialnie prosta moim zdaniem i jeżeli to gra i nie pali tranzystorów lub głośników to gratuluję konstruktorowi.

    Jak ktoś chce na szybko coś co nieźle gra, jest niezniszczalne i ma sporo mocy to TDA 7294V jest niezastąpione moim zdaniem i pchanie się w cokolwiek innego co nie jest rzeczywiście układem Hi-Fi o dużej mocy jest moim zdaniem stratą czasu albo chęcią zmarnowania pewnej ilości pieniędzy.

    Układ na TDA 7294V z EdW jest prosty, łatwy w uruchomieniu, ma dużą moc i jest niezawodny. Poza tym można go połączyć w mostek (przy użyciu jakiegoś odwracacza fazy np. na wzmacniaczu różnicowym np. z wspomnianego Radioelektronika 2/82) co da jakieś 150W mocy z transformatora 24V na 8 omach obciążenia.
  • #6
    remot
    Level 32  
    Zbliżoną konstrukcję wykonywałem 40 lat temu w/g radioelektronika. Tylko te szeregowe diody 1N muszą być przy radiatorze tranzystorów mocy. Tutaj po rysunku płytki tego nie widać.
    I jeszcze dioda zen. w zasilaniu źródła też się przyda.
  • #7
    Rocky Horror
    Level 31  
    remot wrote:
    I jeszcze dioda zen. w zasilaniu źródła też się przyda.
    Przyda się raczej inny tranzystor. Powinno to być zrobione tak:
    Wzmacniacz tranzystorowy 100W
  • #9
    pla20
    Level 16  
    micro wrote:
    gevv napisał:
    Działa z symetryczną mocą 2X35V do 2X42V woltów

    Moc w woltach ?...
    Chodzi oczywiście o napięcie zasilania no ale tego to już trzeba się domyślić
  • #10
    2konrafal1993
    Level 33  
    Według mnie nie jest to alternatywa dla układów scalonych a tym bardziej niezniszczalnego lm3886, LM jest potwornie trudno uszkodzić bo ma szereg zabezpieczeń które są skuteczne. Robiłem głupie testy czyli grzanie LM na maks temperatury i nie mam na myśli normalnej pracy tylko katowanie by sprawdzić czy wytrzyma i miałem trochę ponad 80°C na radiatorze układ działa do dziś. Zabezpieczenie zwarciowe też sprawdziłem przypadkiem i działa. Parametry ma bardzo dobre i gdy się człowiek uprze to płytka będzie bardzo mała dlatego zbudowałem wzmacniacz na tych układach bo są dobre. Można być zawiedzionym gdy trafi się na podróbkę ale gdy układ jest pewny to działa bardzo miło. Konstrukcje tranzystorowe więcej uczą ale nie każdy schemat jest wart uwagi.
  • #11
    pikarel
    Level 34  
    Rocky Horror wrote:
    remot wrote:
    I jeszcze dioda zen. w zasilaniu źródła też się przyda.
    Przyda się raczej inny tranzystor. Powinno to być zrobione tak:
    Wzmacniacz tranzystorowy 100W

    Wykonałeś całkiem inny uklad - źródło pradowe.
    Pierwotny układ był poprawny; to stabilizator napięcia, z rezystorem o wartości 20 kΩ ustalającym maksymalny prąd, który Ty w swoim źródle usunąłeś.
    Pierwsze schematy wzmacniaczy RCA z małymi TIM miały w stabilizatorze zasilania stopnia różnicowego jedynie diodę Zener-a.

    W stopniu końcowym są cztery złącza pn w szeregu, więc w układzie stabilizacji termicznej powinny też być cztery diody oraz równolegle do nich rezystor kompensujący napięcie polaryzacji w spoczynku i przy zimnych radiatorach lub w miejsce czwartej rezystor nastawny, również do regulacji tego prądu.
    To prosta modyfikacja, ale jeśli wzmacniacz nie jest robiony tylko dla nauczenia się, ale do działającego urządzenia - to taką regulację powinien mieć.
    Oczywiście diody te mają być na radiatorze tranzystorów mocy, bo inaczej - to są kwiatkiem do kożucha.
  • #12
    Rocky Horror
    Level 31  
    pikarel wrote:
    Pierwotny układ był poprawny; to stabilizator napięcia, z rezystorem o wartości 20 kΩ ustalającym maksymalny prąd, który Ty w swoim źródle usunąłeś. Pierwsze schematy wzmacniaczy RCA z małymi TIM miały w stabilizatorze zasilania stopnia różnicowego jedynie diodę Zener-a.

    Stabilizator napięcia z odniesieniem do czego? Linii zasilania? Taka "stabilizacja" niczego nie wnosi, tętnienia i tak przechodzą na parę różnicową. Układ o którym mówisz, powinien być skonstruowany tak, z diodą Zenera do masy:
    Wzmacniacz tranzystorowy 100W
    Tranzystor w schemacie autora tylko obniża napięcie do około 40V, działa to praktycznie jak trzy złącza N-P włączone w szereg z rezystorem 20kΩ.
    Toż widać jak na dłoni, że są tam wszystkie elementy potrzebne do źródła prądowego i ktoś kto nie zrozumiał układu, wstawił zły tranzystor z rezystorem. Czy wy ludzie czytacie te schematy w ogóle :roll: ?
  • #13
    Mark II
    Level 21  
    Układ nie działał, to poratowano się rezystorem 20 kOm. Można przypuszczać, że wzmacniacz został przekalkowany z opisanego już 200 Watowego i niepotrzebnie uproszczony.
  • #14
    tytka
    Level 20  
    Ja widzę tylko jedną potencjalną zaletę tego układu, małe gabaryty, co może być czasami przydatne.
    Poza tym, to już raczej same wady. Nie widzę najmniejszego sensu powielania tego układu, a już tym bardziej zastępowania nim np. LM3886. To może okazać się gorszą i problematyczną opcją.
    Układ pełny już wyżej wspomnianych błędów. Brak stabilizacji termicznej, regulacji prądu spoczynkowego itp.
    Chętnie bym zobaczył wyniki pomiarów tego wzmacniacza. Ciekaw jestem także, jak ona się zachowa po dłuższej chwili pracy przy mocy w okolicach znamionowej.
    Same tranzystory 2SC5200, 2SA1943, nie robią z niego układu godnego uwagi.
  • #15
    gps79
    Level 18  
    pikarel wrote:
    Wykonałeś całkiem inny uklad - źródło pradowe.
    I tak ma być. Usprawnieniem wzmacniacza różnicowego jest dodanie źródła prądowego w emiterach.
    https://elportal.pl/pdf/k01/45_09.pdf
    Generalnie, schemat jest standardowy do bólu. Prawie wszystkie wzmacniacze Unitry były tak zbudowane (z drobnymi modyfikacjami). Ale interesuje mnie deklarowany niski poziom zakłóceń.
    Obawiałem się, że przez brak regulacji prądu spoczynkowego (3 diody) wzmacniacz będzie pracował w klasie B. Więc zasymulowałem ten schemat i o dziwo sprzężenie zwrotne powoduje ładny sygnał na wyjściu (bez sprzężenia były charakterystyczne "przycięcia" sinusa przy przejściu przez zero).
    Z symulacji wyszły takie parametry:
    + moc wyjściowa max 188W (na 4 Ohm i przy sygnale 720mV rms na wejściu)
    - prąd spoczynkowy przy braku sygnału na wejściu: 2uA na rezystorze dodatniej połówki, 70mA na rezystorze ujemnej połówki
    - napięcie na głośniku przy braku sygnału na wejściu: -0.3V [nie akceptowalne]

    Po rozgrzaniu tranzystorów będzie gorzej, ale może te 3 diody zamiast 4 ratują sytuację, żeby prąd spoczynkowy nie wystrzelił w kosmos i nie spalił tranzystorów.

    Jak ktoś chce się pobawić, to symulacja jest tu.
  • #16
    Rocky Horror
    Level 31  
    gps79 wrote:
    - napięcie na głośniku przy braku sygnału na wejściu: -0.3V [nie akceptowalne]
    To swoją drogą też wynika z błędu projektowego i niepełnej wiedzy. Autor zastosował na wejściu rezystor 56kΩ, a w sprzężeniu zwrotnym - 100kΩ. Pożądanym jest, aby te rezystancje były jednakowe, w celu zrównoważenia prądów polaryzacji wejść pary różnicowej. Gdy je zrównać, napięcie stałe na wyjściu znacznie spadnie. Tak duże wartości to z resztą przesada, układ lepiej działa z mniejszymi, rzędu kilkanastu kΩ.

    Strona z symulatorem bardzo fajna, chyba przyda się tu nie raz :-).
  • #17
    398216 Usunięty
    Level 43  
    katakrowa wrote:
    Działał będzie tyle, że pobierze więcej prądu niż taki z regulacją oraz będzie wrażliwy na zmiany temperatury.
    Co do pierwszej części wypowiedzi - zgoda. W drugiej części niestety ale można znaleźć nieścisłość.
    Złącze CE w tranzystorze czy KA w diodzie reaguje dokładnie tak samo na zmiany temperatury. Nie można więc twierdzić, ze na diodach byłoby gorzej - to zależy od miejsca umieszczenia czujnika temperatury - na pewno jeśli będzie ten element (diody lub tranzystor) znajdował się na płytce - z daleka od radiatora (zabezpieczanego termicznie elementu) to owszem - działać to poprawnie nie będzie. W prezentowanym układzie wzmacniacza diody są umieszczone na PCB - więc działać nie ma prawa i jest to objaw braku znajomości zasad działania układu kontroli prądu spoczynkowego przez konstruktora. Jak się okazuje - zaprojektować płytkę na podstawie znalezionego w sieci schematu nie jest takim problemem, jak zaprojektowanie PCB poprawnie... I gdyby to był jedyny błąd, można by przymknąć oko.
    Niestety, ale ostatnie projekty tego Kolegi nie są zbyt poprawne technicznie. (delikatnie mówiąc).
  • #18
    worlinx
    Level 12  
    ja bym ta konstrukcje omijał szerokim lukiem. O stopniu wejściowym koledzy już powiedzieli a ja dodam tylko! ze BD139/140 maja Vceo 80V i Pcmax 6W. Min beta tranzystorów końcowych to 80... Dalej pozostaje mi rak załamywanie.
  • #19
    gps79
    Level 18  
    worlinx wrote:
    BD139/140 maja Vceo 80V i Pcmax 6W. Min beta tranzystorów końcowych to 80... Dalej pozostaje mi rak załamywanie.

    Możesz opowiedzieć, co w związku z tym? Uczę się konstrukcji wzmacniaczy, lecz nic mi nie przychodzi do głowy. Przybliżysz temat?
  • #20
    worlinx
    Level 12  
    gps79 wrote:
    BD139/140 maja Vceo 80V i Pcmax 6W. Min beta tranzystorów końcowych to 80... Dalej pozostaje mi rak załamywanie.

    Możesz opowiedzieć, co w związku z tym? Uczę się konstrukcji wzmacniaczy, lecz nic mi nie przychodzi do głowy. Przybliżysz temat?


    W skrocie - praca na granicy parametrów napięciowych i "mocowych".
    Napięcie widać od razu 2x42v +techniczne 10% +ew. tętnienia zasilania (pomijam nie dosterowanie stopnia końcowego) to juz za dużo, rozsądny zapas to jakieś 120V na tranzystor.
    Moc tranzystora sterującego - te 6W to w warunkach idealnych w praktyce przy BD13x przy dwu watach śmierć zagląda w oczy.
    Przyjmując najgorszy przypadek tu najniższa katalogowa beta tranzystora sterowanego, maksymalna moc wyjściowa i odpowiadający temu prąd tranzystora końcowego) x napięcie zasilania = robi sie za cieplo.
    Sam takie konstrukcje popełniałem z rożnym czasem życia, ale proszę, nie idź ta droga :)
    polecam ze straeszych pozycji A. Witort - Układy amatorskich wzmacniaczy elektroakustycznych https://docer.pl/doc/s805c5c

    Dodano po 7 [minuty]:

    pikarel wrote:
    Wykonałeś całkiem inny uklad - źródło pradowe.
    Pierwotny układ był poprawny; to stabilizator napięcia, z rezystorem o wartości 20 kΩ ustalającym maksymalny prąd, który Ty w swoim źródle usunąłeś.


    żeby było jak mówisz to przy tym oporniku 22k jakiś elektrolit by się przydał - na co komu stabilizator napięcia któremu wyjście skacze w rytm przydźwięku?!
  • #21
    gps79
    Level 18  
    @worlinx, dzięki. Nie spodziewałem się, że na sterujących może pojawić się pełne napięcie. Sprawdziłem w symulacji i rzeczywiście pojawia się tam do 80V. Również w symulacji sprawdziłem jaki Pmax odkłada się na sterujących i wyszło ok. 2.1W. Zastanawia mnie, jak to możliwe, że BD139/140 działają w WS442 (mam taki)? Tam są podobne warunki. Albo inaczej, jaką rezerwę mocy należy przyjąć w tranzystorach sterujących?

    Książkę Pana Witorta mam w papierze i przestudiowaną. Dzięki za link. Elektroniczna kopia również się przyda.
  • #22
    398216 Usunięty
    Level 43  
    gps79 wrote:
    jak to możliwe, że BD139/140 działają w WS442 (mam taki)? Tam są podobne warunki.
    Nie do końca. WS442 ma dopuszczalną oporność obciążenia 8 omów. Jeśli już szukać analogii to bardziej Eltron 100 - tam podwójną parę 2N3055 też starowana była parką 139/140. Eltron pracował z obciążeniem 4 omów.

    Dodano po 1 [minuty]:

    worlinx wrote:
    polecam ze straeszych pozycji A. Witort - Układy amatorskich wzmacniaczy elektroakustycznych

    To może ja z nowszych - Maciej Feszczuk - Wzmacniacze elektroakustyczne.
  • #23
    katakrowa
    Level 21  
    worlinx wrote:
    W skrocie - praca na granicy parametrów napięciowych i "mocowych".

    Nie jestem jeszcze biegły w analizie schematów końcówek na tranzystorach ale dlaczego na granicy parametrów "mocowych"? Przecież one jednie wysterowują MJL* które pracują jako wtórnik emiterowy. Czy faktycznie na nich odkłada się jakaś większa moc czy jedynie są "gwarantem" stabilności napięć na tranzystorach MJL*, które wpięte bezpośrednio do pierwszego stopnia z pominięciem BD* mogły by być dla niego zbyt dużym obciążeniem powodując duże zniekształcenia?

    Zakładając, że faktycznie są przeciążone to czy rozwiązaniem problemu jest użycie zamiast BD* tranzystorów o większej mocy i umieszczenie ich na radiatorze?
    Z drugiej strony, robiłem "podobny" wzmacniacz na BD 139+BD140 ( jednak na nich się kończyło ) i przy korzystaniu z niego na słuchawkach tranzystory w ogóle się nie grzały... Czy takie tranzystory MJE są większym obciążeniem niż słuchawki?
  • #24
    worlinx
    Level 12  
    katakrowa wrote:
    rozwiązaniem problemu jest użycie zamiast BD* tranzystorów o większej mocy

    jak najbardziej

    katakrowa wrote:
    takie tranzystory MJE są większym obciążeniem niż słuchawki

    tak, a konkretniej przy słuchawkach nie pracują z takim rozmachem napieciowo pradowym

    katakrowa wrote:
    jakaś większa moc

    kolega wyżej policzył dokładniej 2,1W ja szacowałem na 2 :)

    Dodano po 4 [minuty]:

    gps79 wrote:
    że BD139/140 działają w WS442 (mam taki)? Tam są podobne warunki.


    wzmacniacz nie pracuje na pełnej mocy, poza tym praca graniczna to nie grzech to błąd
  • #25
    acctr
    Level 20  
    Dyskusyjny tranzystor zaznaczony na schemacie jako BC546 (NPN) w prototypie wlutowany jest "odwrotnie" i wskazuje na to, że wersja ze źródłem prądowym i tranzystorem PNP jest bardziej prawdopodobna.
    Pytanie do autora - dlaczego nie poprawiony został schemat i projekt PCB?

    Dodano po 11 [godziny] 38 [minuty]:

    398216 Usunięty wrote:
    W prezentowanym układzie wzmacniacza diody są umieszczone na PCB - więc działać nie ma prawa i jest to objaw braku znajomości zasad działania układu kontroli prądu spoczynkowego przez konstruktora.

    Dlaczego nie ma prawa działać? Suma spadków BE przy nagrzanym radiatorze to około 2x0,6+2x0,5=2,2V plus spadek na Re 0,1V , spadek na chłodnych (25 stopni) diodach na PCB to 3x0,7V=2,1V.
    Różnica wynosi zatem jakieś 0,2V, przy chłodnych tranzystorach mocy znacznie więcej, wtedy klasa pracy przesuwa się w kierunku B.
  • #26
    398216 Usunięty
    Level 43  
    acctr wrote:
    Dlaczego nie ma prawa działać? Suma spadków BE przy nagrzanym radiatorze
    Przy nagrzanym radiatorze... A diody są gdzie? Na płytce. Może zanim zaczniesz się czepiać słówek chwilę się zastanów czy jest o co?
  • #27
    acctr
    Level 20  
    398216 Usunięty wrote:
    Może zanim zaczniesz się czepiać słówek chwilę się zastanów czy jest o co?

    Sam się czepiasz słówek: przy nagrzanym radiatorze to innymi słowy gdy radiator jest nagrzany, nie zaś umiejscowione blisko nagrzanego radiatora.
  • #28
    398216 Usunięty
    Level 43  
    acctr wrote:
    Sam się czepiasz słówek: przy nagrzanym radiatorze to innymi słowy gdy radiator jest nagrzany, nie zaś umiejscowione blisko nagrzanego radiatora.
    Kto niby to napisał i gdzie? Bo ja pisałem, owszem, ale zupełnie co innego:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=19526399#19526399
  • #29
    acctr
    Level 20  
    398216 Usunięty wrote:
    Kto niby to napisał i gdzie? Bo ja pisałem, owszem, ale zupełnie co innego:
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.php?p=19526399#19526399

    Do tego postu się odniosłem. Piszesz w nim, że wzmacniacz nie ma prawa działać. A jednak działa, co widać na załączonym materiale video.

    Twoim zdaniem nie ma prawa działać bo diody mają inną temp. niż złącza tranzystorów końcowych. Proste obliczenia wykazują, że nie masz racji - spadki na złączach BE będą sumarycznie większe od spadków na trzech diodach wyrównujących, nawet przy dużej różnicy temperatur między diodami a tranzystorami, a dokładniej PRZY (okoliczność, nie umiejscowienie) dużej temp. radiatorów.
  • #30
    398216 Usunięty
    Level 43  
    acctr wrote:
    . Piszesz w nim, że wzmacniacz nie ma prawa działać
    Czyli jednak czepiasz się, albo udajesz, ze nie rozumiesz kontekstu. W tej wypowiedzi odnosiłem się do układu autoregulacji prądu spoczynkowego (i to on nie ma prawa działać - w dodatku działać poprawnie) - naprawdę trzeba pisać w każdym zdaniu o tym?
    acctr wrote:
    Proste obliczenia wykazują, że nie masz racji - spadki na złączach BE będą sumarycznie większe od spadków na trzech diodach wyrównujących, nawet przy dużej różnicy temperatur między diodami a tranzystorami, a dokładniej PRZY (okoliczność, nie umiejscowienie) dużej temp. radiatorów.
    Robiłeś kiedyś wzmacniacz? To pewnie wiesz, ze powietrze jest jednym z gorszych przewodników ciepła? Co z tego, że po jakimś czasie układ wyreguluje prąd, skoro :
    a/ zrobi to z dużym opóźnieniem.
    b/ Nigdy nie zareaguje prawidłowo w stosunku do temperatury (FAKTYCZNEJ) radiatora, a wiec tranzystorów mocy? (oporność termiczna wkładka radiatorowa - radiator jest w tym wypadku pomijalnie mała)???
    Takie "patenty" (diody czujnika korekcji prądu spoczynkowego) były umieszczane na płytkach na początku ery tranzystorów - gdy jeszcze nie do końca wszyscy konstruktorzy wiedzieli co one tam robią i jak to robią. W polskich wzmacniaczach można było znaleźć takie "kfiatki" i jakoś się nie dziwię, że te wzmacniacze należały do awaryjnych - mimo, że moc 5 W uzyskiwano z tranzystorów o mocy kilkukrotnie większej.
    A tak już na spokojnie - Umieszczenie czujnika prądu spoczynkowego poza radiatorem z tranzystorami które ma zabezpieczać jest błędem. W każdej publikacji dotyczącej projektowania wzmacniaczy jest to wyraźnie napisane. Jak myślisz czemu? Ktoś sobie tak wymyślił i reszta go bezmyślnie papuguje? Czujnik temperatury należy ponadto albo dokręcić (jeśli jest to tranzystor) lub w inny sposób ZAPEWNIAJĄCY JAK NAJMNIEJSZĄ REZYSTANCJĘ TERMICZNĄ zamocować DO RADIATORA. Nie obok, nie przy nie pod czy nad.
    Jeśli ktoś (jak Autor) tego nie wie, znaczy, ze nie ma pojęcie po co te diody tam w ogóle są.