Stabilizator tranzystorowy – jak dobrać wartości elementów dla zasilania ±39V?

Question

Potrzebuję pomocy ze stabilizatorem na tranzystorach. Czy może mi ktoś pomóc z doborem wartości albo powiedzieć, jak policzyć wartości dla wymaganego zasilania? Otóż zamieszczony schemat w oryginale pracuje z zasilaniem ok. -80 V i powinien regulować napięcie do ok. -33 V. Ja chcę to zestawić z...

mat343 · Answer

Na pewno musiałbyś zmienić diody Zenera na wyjściu, ale to CRD1 to nie wiem, co to jest za element.

gklub · Answer

Mam wrażenie, że schemat jest narysowany odwrotnie - od prawej do lewej.
CRD1 to źródło prądowe https://eu.mouser.com/datasheet/2/362/P22-23-CRD-1729293.pdf i zasila diodę Zenera prądem 2 mA. Może pracować w zakresie napięć od 1 V do 100 V.
Zmień tylko diody Zenera na 27 V.
Dostaniesz wtedy napięcia Uz + Ube + Ube + nieduży spadek na R20(R21) czyli 27 V + 0,7 V + 0,7 V ≈ 28,5 V
Resztę zostaw.

jagaRe4 · Answer

Abyśmy się dobrze zrozumieli: docelowo musi być na wyjściu +/- 33 V, zasila to przedwzmacniacz w klasie A.Dodano po 2 [minuty]:>>21587606 Tak, idzie od prawej do lewej, tu cały schemat:

gklub · Answer

Dla +/- 33 V zastąp obecne diody Zenera 2 zestawami diod Zenera połączonych szeregowo np. 25 V + 6,3 V.

jagaRe4 · Answer

Mówimy tu o zmianie VD1 i VD2 czy CRD1 i CRD2? W jakim celu?

_jta_ · Answer

Niestety - nie +, tylko -. Aby uzyskać 33 V na wyjściu, na diodzie Zenera powinno być ze 35 V - może z tym jest problem przy zasilaniu 39 V?

gklub · Answer

Mea culpa - fakt.Odjąć dwa napięcia Ube i jeszcze trochę spadku na R20(R21)Z czego to jest zasilane?

jagaRe4 · Answer

>>21587665 Możliwe, zamówię diody i sprawdzę, ale przy zastosowanej diodzie 33 V napięcie spadło do 28,5, więc o 4,5 V... Jeszcze kwestia spadku na tranzystorach, czy wzmocnienie tranzystora ma tu jakieś znaczenie?

Dodano po 2 [minuty]:

>>21587673

Zasilacz symetryczny 2×28 V~, bez obciążenia ciut więcej.

gklub · Answer

Może mieć.Załóżmy zasilanie 39 V, napięcie wyjściowe 33 V. Napięcie Uce dla tranzystora MJE wyniesie 6 V. Jego moc katalogowa to 12 W. To oznacza ograniczenie prądu wyjściowego do 12 W/6 V = 2 A. Przyjmijmy prąd wyjściowy 1,5 A.Współczynnik wzmocnienia prądowego Onsemi deklaruje >15 dla prądu 1,5 A. Zakładamy najgorszy przypadek, czyli 15.Teraz prąd jego bazy wyniesie 100 mA i będzie to jednocześnie prąd emitera tranzystora 2N...Jego z kolei współczynnik wzmocnienia jest deklarowany min. 50. Wprawdzie dla prądu 50 mA, ale załóżmy że dla 100 mA będzie taki sam.To skoro jego emiter ma 100 mA, to jego baza ma 2 mA. Prąd bazy 2N płynie przez rezystor R20(R21) = 1 kΩ. To oznacza spadek na nim też 2 V. O tyle zmaleje napięcie wyjściowe.To jeszcze nie tragedia; gorzej, że te 2mA muszą być dostarczone przez CRD1. A to jest jego nominalny prąd i już jesteśmy na granicy jego wydajności. A gdzie jeszcze prąd dla diody Zenera?Jeżeli dla diody Zenera braknie prądu, siądzie jej napięcie i już nie będzie Uz = 35 V, tylko mniej. Wtedy jeszcze spadnie napięcie wyjściowe. Stąd wynika znaczenie współczynników wzmocnienia.Niemniej cały ten wywód dotyczy sytuacji poboru sporego prądu z zasilacza. Dopóki pobór jest znikomy, napięcia powinny być poprawne. Co robić?- Sprawdzić maksymalny pobór prądu przez wzmacniacz- Kupić kilka i wybrać najlepsze tranzystory- Kupić lepsze tranzystory np. Zmniejszyć wartość rezystorów 1 k Ω do np. 510 Ω.- Zmienić źródło prądowe na np. 5 mA.- Zastosować diody Zenera mocy przynajmniej 0,6 W.Nawiasem mówiąc, STmicroelectronics dla MJE deklaruje min. współczynnik 12...

LEDówki · Answer

Dioda Zenera musi być zsilona prądem kilku mA żeby stabilizować napięcie. Zazwyczaj diody mają najlepsze parametry przy prądzie 5 mA. Taki prąd musi zapewnić opornik zasilający diodą, a w tym wypadku źródło prądowe. Ten układ, to stabilizator równoległy - obciążenie jest podłączone równolegle do diody Zenera, więc opornik ogranicza równiej prąd obciążenia. Można to poprawić stosując wtórnik emiterowy - mały prąd bazy, duży prąd emitera. Po zastosowaniu tranzystorów w układzie Darlingtona uzyskujemy większe wzmocnienie prądowe, czyli większy prądu wyjściowy niż przy jednym tranzystorze. Od strony bazy oznacza to też mniejsze zmiany prądu płynącego przez diodę Zenera.
Napięcie wyjściowe tego układu to napięcie diody Zenra plus napięcie Ube tranzystora lub tranzystorów, zyli 0,7 V lub 1,4 V dla układu Darlingtona Uwy=Uz+Ube. Zmiana napięcia wyjściowego polega na zmianie napięcia diody Zenera. Tranzystory muszą mieć ocopowiednią moc strat (prąd kolektora razy napięcie kolektor emiter), prąd przewodzenia, wzmocnienie prądowe.\Przy zwiększeniu napięcia wyjściowego mniej napięcia odłoży się na tranzystorach, więc wydzieli się w nich mniej mocy. Więcej mocy wydzieli się w diodzie Zenera. Jej moc też trzeba uwzględniać w doborze elementów.

>>21587674 Jeżeli przy diodze 33V napięcie wyjściowe spadło, to znak że mógł być zbyt mały prąd diody Zenera. Jakie było na niej napięcie?

CYRUS2 · Answer

gklub - dobrze zauważyłeś. R20 - zewrzeć, niepotrzebny. jagaRe4 - podaj prąd obciążenia. Darlington nie jest potrzebny.

Mastertech · Answer

Nawet najprostszy zasilacz się komplikuje jeśli ma dać więcej niż 35V na wyjściu. Odpadają wszystkie gotowce ma LM358/LM324 bo te WO z trudem 33V wytrzymują. Zastosowane tranzystory sugerują na zasilacz 100V, można dobrać dużo tańsze jeśli nie przekraczamy 60V
To źródło prądowe to tu pasuje jak świni korale, tyle tylko że ładnie schemat wygląda, w praktyce więcej komplikuje niż upraszcza. Takie źródło to na jednym tranzystorze zbudujesz sam a wtedy wartość tego prądu ustalisz opornikiem wg potrzeb. Tym bardziej że zastosowano układ Darlingtona co może wskazywać na duży prąd wyjściowy.

Jacekser · Answer

...i R21 - zewrzeć, niepotrzebny. Kolega pisze o napięciu ujemnym, więc kierujcie go na tę część schematu, chyba że jest kumaty i wie, o co biega!

CYRUS2 · Answer

To zasilacz tego układu co na schemacie. To nie jest przedwzmacniacz.

jarek_lnx · Answer

R20 zmniejsza szumy, robiąc filtr wraz z C15, oba mogły by być większe, skoro we (przed)wzmacniaczu zaoszczędzono źródeł prądowych. które stosuje się m.in. żeby poprawić PSRR Źródło prądowe poprawia tłumienie tętnień zasilania. Niższe napięcie ma zalety. Domyślam się że 39V zasila wzmacniacz mocy więc będzie spadało pod obciążeniem podejrzewam że nawet poniżej 28V, nie ma sensu udawać że układ daje 33V kiedy będzie tracił stabilizację. Ja bym to napięcie jeszcze obniżył, poprawiając tylko równowagę stopnia wejściowego. Przedwzmacniacz, ma typowy schemat wzmacniacza mocy, ale nie ma potrzeby żeby mieć 30V na wyjściu w przedwzmacniaczu.

CYRUS2 · Answer

Jest prąd zasilający zenerkę. Rezystora nie ma.

Mastertech · Answer

Takie cuda-wianki jak ten zasilacz to efekt nadmiernych oszczędności. Ktoś napięcie zasilania końcówki mocy +/-100V wykorzystał do zasilenia przedwzmacniacza +/-39V a potem opamiętał się że to napięcie w czasie pracy znacznie spada i ratował się zastosowaniem źródła prądowego mając tak duże zmiany napięcia wejściowego.
Moim zdaniem ten zasilacz nadaje się tylko do kosza, transformator kosztuje sporo tym drożej im większej mocy ale dla audiofila liczy się fun a nie jak najniższy koszt, dalej nie znamy poboru prądu a do może być decydujące przy doborze odpowiedniej topologii.

_jta_ · Answer

Zapewne przydałaby się informacja, co właściwie ten stabilizator ma dawać - jaki prąd, jakie filtrowanie tętnień... nie wiem, czy autor tematu umie to określić.

Układ wzmacniacza (to po lewej stronie z parą komplementarną na wyjściu) na wzmacniacz mocy nie wygląda, bo w emiterach są oporniki 68Ω (w wersji na górze R17 i R18). Jaki to może pobierać prąd przy zasilaniu +-33V? Na R10 i na R11 (oba 100kΩ) będą napięcia po około 32V, więc prąd 0.32mA; jeśli Q1 -Q4 są dobrane tak, by w parach Q1/Q3 i Q2/Q4 były jednakowe napięcia baza-emiter, to ten prąd powinien podzielić się równo, i przez każdy z tych tranzystorów popłynie 0.16mA; to na opornikach R7/R8 (po 15kΩ) da napięcia 2.4V, a na opornikach emiterowych Q5/Q6 (R12/R14, po 150Ω) po około 1.75V (może mniej, to zależy, jakie te tranzystory mają wzmocnienie, ich bazy będą potrzebowały trochę z tych 0.16mA płynących przez Q1 i Q2), i takie napięcie powinno być na R13 (może jeszcze odrobinę mniejsze), około połowy tego napięcia na każdym z tych 68Ω, co da prąd Q7 i Q8 po 13mA. W sumie, ten układ powinien pobierać około 25mA, przy założeniu, że prąd obciążenia jest mały - do około 20mA. Przy większym układ już nie będzie w klasie A, diody przy stopniu wyjściowym ograniczą prąd tranzystora wyjściowego do około 75mA, i przy większym obciążeniu pobierany prąd może dojść do 100mA (dla jednego kanału).

Układ daje niewielkie wzmocnienie napięciowe - teoretycznie, równo 2.

Promuję tematy:
24.11.2004 Ładowarka akumulatorków z płynną regulacją - LM 317
23.02.2003 Prostownik do ładowania akumulatorów (auto)

CYRUS2 · Answer

Nie. Możliwe, że to układ audiofilski. Dlatego nietypowy przedwzmacniacz. (podobnie jak wzmacniacz lehmann)

jagaRe4 · Answer

>>21587692
Przybyło sporo wpisów, więc postaram się od początku odpisać.
Nie jestem wykształconym elektronikiem, traktuję to jako hobby i sobie grzebię i się uczę, więc nie wszystko wiem.
Układ ten to klon Brystona 4b/2b, ale się nieco różni. Można w necie wszystko o nim znaleźć.
Z tego, co doczytałem na zagranicznym forum odnośnie tego klona, to prąd spoczynkowy wzmacniacza to ok. 12 mA, nie wiem, jaki jest maksymalny pobór przedwzmacniacza, sprzedawca nie dostarczył dokumentacji, prowadziłem spór, bo twierdzi, że kilka razy wysłał, ale nic nie dostałem.
Z tego, co pamiętam, to tranzystory 2N sparowałem o wzmocnieniu ok. 160, mam BC550/560 o wzmocnieniu 2-3 razy większym, mogę je zastosować, bo są do 65 V. Mam sporo MJE, ale ich rozbieżność wzmocnienia jest tak duża, że tylko dało się je sprawować po ok. 180 hFE.

LEDówki · Answer

Jeśli masz miernik uniwersalny (ang. multimetr), to możesz sobie zmierzyć prąd pobierany z zasilacza.
Dla początkujących - powinniście przeczytać jak się mierzy prąd. Dla mnie wystarcza informacja, że amperomierz należy włączyć pomiędzy zasilacz a odbiornik. Zakres prawdopodobnie 200 mA najmniejszy w mierniku. Zabezpieczony bezpiecznikiem, więc jego spalenie spowoduje asymetrię zasilania przedwzmacniacza. Dlatego pierwszy pomiar na zakresie 10A, wyłączenie zasilania i przejście na 200 mA (z przełożeniem wtyczki) jeżeli na 10A pokazywał prąd mniejszy niż 0,2 A. Wtyczka czerwona w gniazdo V,mA,Ω, czarna do gniazda COM. W układ czerwona do odbiornika, czarna do zasilacza. Pomiar na linii -39V. Włączamy zasilanie i odczytujemy miliampery.

jagaRe4 · Answer

>>21587962
Tu masz dużo racji, układ w klasie A coś pobierze. Na zagranicznym forum piszą, że przez tranzystory PN100/200 płynie nawet 400 mV i się lekko grzeją. Wzmocnienie na podstawie pomiarów z zagranicznego forum to ok. 2 razy.
Jeśli przy tych 28 V przedwzmacniacz na niczym nie straci, to dla mnie może zostać to -28 V. Pytanie, co się zmieni przy niższym napięciu, jak się nie mylę, to przedwzmacniacz jest chyba sterowany napięciowo?

Dodano po 1 [minucie]:

>>21587975
Tak, Bryston do najgorszych nie należy, więc wolę zostać przy projekcie i nie kombinować.

Dodano po 3 [minutach]:

>>21588011
Tak jak widać na foto, na PCB nie ma nic poza sekcją stabilizatora - więc nie zmierzę poboru przedwzmacniacza, miernikiem umiem się posługiwać.

jarek_lnx · Answer

Stopień wzmocnienia napięciowego pracuje z 13mA wyjściowy prawie tyle samo. Razem blisko 25mA. Odnośnie tych płynących 400mV nie będę kopał leżącego. Nie widzę związku z pogrubionym tekstem. Znając napięcia na R7 R12 R17 można wyliczyć, stąd orientacyjnie wyliczyłem. To jest układ typowy dla wzmacniaczy mocy, przeprojektowany na małe prądy, dosyć odporny na zmiany napięcia, gdyby miał źródło prądowe w stopniu wejściowym jak się zazwyczaj robi w takich układach to był by zupełnie odporny. To nie jest kwestia typu że wzmacniacz będzie źle działał jak stabilizator na chwile straci stabilizację, ale po prostu chciało by się projektować tak żeby działał poprawnie przez cały czas. Dlatego napięcie wyjściowe stabilizatora powinno być na tyle niskie żeby nie zabrakło zapasu kiedy zasilanie będzie chwilami mocno obciążone. Czy moje założenie że układ zasila wzmacniacz mocy było słuszne? Widzę duży transformator i filtr ale wzmacniacza mocy nie widać. Pewnie przedwzmacniacz projektowano żeby miał duży zapas napięcia (audiofilskie zwyczaje, nie oceniam) ale nie spotkałem źródeł powyżej 2V RMS (2,8V w piku) przedwzmacniacz ma wzmocnienie 3 czyli na wyjściu można się spodziewać 8,5V w piku. Nawet zasilanie 28V daje 3x większy zapas. Można by zadać pytanie czy taki układ przedwzmacniacza który może dać prawie 30V nie uszkodzi wzmacniacza, który będzie za nim, jeśli coś pójdzie nie tak.

_jta_ · Answer

A które z nich, bo Q1, Q3, Q5 to PN100A, a Q2, Q4, Q6 to PN200A? mV to jednostka napięcia, nie prądu; 400mA (to by była jednostka prądu) nie powinno popłynąć nawet przez tranzystory końcowe (Q7 i Q8) - na oporniku 68Ω dałoby napięcie 27.2V, ale te diody na to nie pozwolą; przez Q5 i Q6 może popłynąć ponad 20mA, ale nie więcej (jeśli Q1 przewodzi cały prąd R11, równy 0.32mA, to na R7 może być do 4.8V, a na R12 do 4.1V, co daje prąd 27.3mA - ale to przy założeniu, że Q6 ma nieskończone wzmocnienie; już na 20mA potrzebne jest około 200). BC550/BC560 nie są do napięcia 65V - to BC546 i BC556 mają dopuszczalne napięcie kolektor-emiter +-65V, a BC550/BC560 tylko +-45V. Nie wiem, jaki sygnał chcesz mieć na wyjściu - przy zasilaniu +-28V możesz uzyskać np. +-20V przy prądzie +-40mA, potrzebujesz więcej?

jagaRe4 · Answer

>>21588057
Tak, masz rację, przedwzmacniacz jest zasilany z zasilacza końcówki mocy.
Dodam, że stosuję przedwzmacniacz z powodu niskiego sygnału na wyjściu pre out na fronty z amplitunera. Według noty Onkyo TX NR-6100 jest tam 200 mV... Spinam to aktualnie z klasycznym symasymem, który ma czułość 0,700 mV. Konstrukcja dual mono, trafo 200 W na kanał przy wyjściu 100 W na kanał przy 4 Ω.
Jeśli przedwzmacniacz będzie spełniać moje oczekiwania, to w przyszłości dostanie inne końcówki mocy.
Dziś mam dostać PN100/200, więc pewnie podejdę do złożenia sekcji przedwzmacniacza i pomierzę prąd pobierany przez układ.
Sprawdzę jeszcze zasilanie z tranzystorami BC, czy coś się zmieni.
Mam dostęp do oscyloskopu i po złożeniu całości sprawdzę, czy płytka za 100 zł z elementami jest warta uwagi.
Z drugiej strony, jeśli to DIY i można coś polepszyć, to czemu nie zrobić dedykowanego zasilania na małym trafo 2x24 V... Czas pokaże

Mastertech · Answer

Ja jeszcze jednej rzeczy nie rozumiem, skoro to wzmacniacz audiofilski i poprawiany był wielokrotnie to wg mnie jest tam dziecinny błąd w tym zasilaczu, już w piaskownicy uczą że przy tak dużych zmianach napięcia wejściowego daje się szeregowo diodę i pojemny elektrolit (oddzielny na plus i minus gałęzi) co skutecznie poprawia parametry.
Pozostając w piaskownicy rodzi się kolejne pytanie, dlaczego nie zastosowano rezystorów szeregowych które po trochę odciążyłyby cieplnie tranzystor regulacyjny na który przewidziano niewielki radiator około 3W mocy cieplnej więc przy spadku na nim 50V to już przy 50 mA będzie granicą wydajności prądowej bo SOR. Taki rezystor daje się zazwyczaj szeregowo z diodą o której pisałem wcześniej. Zawsze taki rezystor można zanieść do złotnika aby go pozłocił (tylko nóżki) dla zwiększenia doznań słuchowych.

jagaRe4 · Answer

>>21588075
Masz na myśli prosty regulator, gdzie wartością rezystora uzyskujemy spadek napięcia? Też o tym myślałem, ale czy taki prosty zabieg niestety przynosi mniej stabilności?
Doczytałem gdzieś na forum, że w Brystonie muszą być takie same prądy VAS i w przedwzmacniaczu, i w końcówce mocy, dlatego prawdopodobnie jest taki projekt, a nie inny.

jarek_lnx · Answer

Racja prostym sposobem można zmniejszyć tętnienia na wejściu stabilizatora. Autor pisze że w oryginale było 80V u niego jest 39V, nie ma sensu dodawać rezystora

_jta_ · Answer

Jeśli napięcie wyjściowe ma być rzędu 1V, to nie ma znaczenia, czy zasilasz napięciem +-33V, czy +-27V - co najwyżej oporniki ograniczające prąd wypada dać o 20% mniejsze, żeby uzyskać takie same prądy przy niższym napięciu zasilania.

Promuję tematy:
24.11.2004 Ładowarka akumulatorków z płynną regulacją - LM 317
23.02.2003 Prostownik do ładowania akumulatorów (auto)

Stabilizator tranzystorowy – jak dobrać wartości elementów dla zasilania ±39V?

Post #1

Post #2

Post #3

Post #4

Post #5

Post #6

Post #7

Post #8

Post #9

Post #10

Post #11

Post #12

Post #13

Post #14

Post #15

Post #16

Post #17

Post #18

Post #19

Post #20

Post #21

Post #22

Post #23

Post #24

Post #25

Post #26

Post #27

Post #28

Post #29

Post #30

Podsumowanie tematu