Wzmacniacz mocy 10 W - WE MOSFETy kanał p WY tr. bipolarne

Question

Witam wszystkich. Mam problem z zaprojektowaniem wzmacniacza mocy o parametrach Ro=8ohm;, Ec=12V, Uwe=100mV, P=10W, gdzie wejscie bedzie zbudowane na tr MOSFET a WY na tr bipolarnych. Na forum znalazlem schemat wzmacniacza na samych mosfetach i sie zastanawialem czy nie mozna go przerobic zeby...

jony · Accepted Answer

No dobra sprobujmy coś obliczyć.
Dla uzyskania mocy 10W na Ro=8Ω potrzebujemy napięcia
Uo=√(2*P*Ro)≈13V Wiec jak widać o mocy 10W przy Ec=12V możemy zapomnieć.
W praktyce przy Ec=±12V nie uzyskasz więcej niż P=10V²/(2Ro)=6W
Oczywiście jeśli pomiar przeprowadzimy dla THD=10% to moc wzrośnie o ok. 1.653 czyli do tych 10W.

Wybieramy tranzystory końcowe BD243/BD244 i sterujące BD139/BD140.
I przyjmujemy z katalogu Hfe=20 dla BD243 i 25 dla BD139.
Co da Hfe=500.
Co oznacza ze prąd dostarczany przez źródło prądowe na T4 powinien być większy niż 3mA. Przyjmijmy Ic_4=10mA
T7 dajemy Bc337 a T4 Bc327
Czyli jak damy diodę D5=3.3V to
R14=(3.3V-0.65V)/10mA=265=220Ω co dla Ic_4≈12mA
Teraz R3 dobieramy tak by napięcie na nim było równe 0.6V do 1V
Zakładamy 0.6V
R3=0.6V/10mA=60=62Ω
Prąd pary różnicowej większy od Ir=10*(Ic_4/hfe)=1mA
Przyjmujemy 2mA. Czyli źródło prądowe na T3 ma dostarczyć 4mA
R13=(3.3V-0.65)/4mA=680Ω co da prąd ok. 3.9mA
R1=2Ube/1.9mA=680Ω
Prąd płynący przez diodę D5 równy ok 5mA
R15+R16=(Ec-Ud5)/5mA=1.6KΩ
R15=R16=680Ω÷1kΩ
I teraz +Uomax=Ec-UR14-0.2V-Ube-UR10=8.2V
-Umax=Ec-2Ube-Uce-UR9=-10V
I moc
P=8.2V²/16=4.2W
I teraz wzmocnienie
KU=8.2V/100mV=82
R20=R19/82=1.2K
I to tyle bardzo uproszczonych obliczeń.
Tobie pozostaje wyznaczenie kondensatorów i moc strat w tranzystorach

jony · Accepted Answer

Ano w takiej jaka ustawisz potencjometrem wstawionym za R6. Czyli w zależności od ustawień klasa B, AB i A.

jony · Answer

Tylko ze 12V to za mało by uzyskać 10W

biedron2006 · Answer

wiem obliczylem to sobie - ale a dla tych 9 W pewnie tez jeszcze za malo - chociaz zeby bylo to wszystko bardzo zblizone do zalozen

Dodano po 3 [minuty]:

tak w ogole milo jony ze sie odezwales - bo widzialem ze coreusowi bardzo pomogles dlatego bym byl baardzo wdzieczny jakbys mi tez troszke pomogl

jony · Answer

No to pokaż schemat

biedron2006 · Answer

Na samym poczatku dolaczylem link gdzie jest ten schemat analizoawny na forum wczesniej przez Ciebie. Myslalem ze mozna by ten przerobic tzn roznicowka bez zmian razem ze zrodlem pradowym a tylko koncowke tak dopasowac zeby byla tylko na tranzystorach bipolarnych, z zachowanymi zalozeniami jak najbardziej zblizonymi, ktore podalem na poczatku. Podaje jeszcze raz ten link: (ten wzm aleph - 3)

jony · Answer

ale ja chwiałem żebyś to ty, sam przerobił ten schemat

biedron2006 · Answer

Hey Jony. Szczerze mowiac to mam pierwszy raz probuje cos takiego zrobic i nie mam jeszcze doswiadczenia jak mozna by bylo to wykonac. Znam zasady dzialania tych tranzystorow ale nie potrafie tego zastosowac w schematach. Tyle co sie domyslam to zamiast tych mosfetow by trzeba bylo wstawic bipolarny tranzystro n-p-n bo ten IRF 244 jest z kanalem typu N i spolaryzowac go odpowiednio rezystorkami. Widzisz mialem nadzieje ze mnie wprowadzisz w ten temat bo chcialbym sie czegos nauczyc a ta moja wiedza teoretyczna nie daje raczej mozliwosci poradzenia sobie z tym.

jony · Answer

To może inaczej Przerób ten schemat na stopień wejściowy na MOSFET-ach I mnie tylko chodzi o sam schemat a nie obliczanie.

biedron2006 · Answer

oki sprobuje w sobote bo 12.04 bo narazie rzadko bywam w domu i dam znac - pozdrawiam

biedron2006 · Answer

Witam Jony. Nie wiem czy dobrze przerobilem ten schemat ale wydaje mi sie ze to moze miec sens. Podpieralem sie tymi dwoma układach i prosze Cie o przejrzenie tego

jony · Answer

No niestety schemat jest błędny.
Masz dwa wyjścia.
Przerobić wzmacniacz różnicowy na tranzystory typu N albo "odwrócić" cały wzmacniacz z T4, to znaczy przerobić go na NPN.

Aha i zobacz jak powinno prawidłowo dołączać sie zdjęcie do postu
https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic595877.html

biedron2006 · Answer

W ten sposob??

jony · Answer

No ale dla tranzystora NPN emiter ma mieć niższy potencjał niż baza. Czyli trzeba cały układ z T4 obrócić. Emiter do -Uzas a rezystor R12 do plusa. A pozostałe tranzystory bez zmian

biedron2006 · Answer

Tak ??

jony · Answer

No teraz lepiej obróć jeszcze T5 i kondensator C4.

biedron2006 · Answer

juz powoli zaczynam sie krecic

jony · Answer

Poprawny schemat wygląda tak Ale widzę ze będzie ciężko bo ty w ogolę nie rozumiesz jak działają wzmacniacze. (pewnie podobnie jest z tranzystorem)

biedron2006 · Answer

Jony, spokojnie mysle ze nie jest az tak zle. Fakt nie umiem wykorzystac wiedzy teoretycznej jesli chodzi o takie uklady ale podstawowa wiedze mam. Dla mnie to nowosc budowa nawet takich prostych wydawaloby sie schematow i mialem nadzieje ze sie czegos naucze. Pomozesz z obliczeniem wzmacniacza.

Dodano po 1 [minuty]:

to na koncu to bylo pytanie - wiec jeszcze raz, Pomozesz mi w dalszej czesci debaty??

jony · Answer

Pomogę tobie ale na początek przeanalizują dla mnie ten układ. Czyli opowiedz co sie w nim dzieje i oblicz prądy kolektorów.

biedron2006 · Answer

Witam. Wiec wydaje mi sie ze to bedzie tak: Po zwarciu najpierw zostanie wysterowany tranzystor T1, nastepnie poplynie prad bazy i prad emitera T2 wysterowujac go. Na koncu odpali T3. Wydaje mi sie ze diody nie zaswieca bo za duze rezystory je ograniczaja i poplynie za maly prad kolektora. np dla T3
Ucc=Uce+Ic*R6+UD2 ( mozna zalozyc UD2 ) ale nie znamy Uce . Nie znam sie zbytnio na obliczaniu takich ukladow.

jony · Answer

Układ ten działa trochę inaczej niż opisujesz. Szczególnie ze T2 i T3 to PNP Teraz i tak nie mama czasu na omawianie tego. Jak coś, to dopiero w sobotę mogę coś pomóc.

biedron2006 · Answer

Ok, nie ma sprawy i tak serdecznie Ci dziękuję, że się zaangażowałes w ten temat i do kolejnego posta w sobote.

Dodano po 3 [godziny] 49 [minuty]:

Przejrzałem jeszcze raz ten schemat co mi zaleciłeś do przeanalizowania i faktycznie troszkę sie pomyliłem. Więc, to powinno być tak: W położeniu zerowym przycisku otwarty jest T3, który może wysterować diodę D2 natomiast T1 i T2 są zatkane. W momencie zwarcia otwarty zostanie T1 oraz T2, który może wysterować diodę D1, a T3 będzie zatkany.

biedron2006 · Answer

Dzieki narazie za wszystko jony i mam takie pytanko: Jakie i jak trzeba wyznaczyc wartosci pradow tranzystora i polaryzujacych go rezystorow zeby tranzystory pracowaly w danej klasie. Np dla naszego schematu do ktorego sa te obliczenia ,zeby pracowal np w klasie AB.

jony · Answer

Za prąd płynący przez stopień wyjściowy.
Odpowiada tranzystor T5 i R5, R6
http://en.wikipedia.org/wiki/Voltage_source#VBE_multiplier_voltage_source
W praktyce za rezystor R6 wstawiamy potencjometr i ustalamy odpowiedni prąd spoczynkowy.
Dokładnych obliczeń nie da sie przeprowadzić jak i nie są one konieczne.

biedron2006 · Answer

No dobrze, ale w jakiej klasie w takim razie pracuje ten wzmacniacz?

biedron2006 · Answer

Ok rozumiem - to sobie teraz poskladam to do kupy i dam znac. A co do wartosci zasilania to musze dobrac tak zeby bylo 10W na wyjsciu, bez znieksztalcen, wiec zalozenie na Uc=12V juz jest niewazne.Pozdrawiam

zylak86 · Answer

witam, może sie mylę,ale wydaje mi się ze w stopniu wejściowy zastosowano mos-y złego typu. Mój błąd, już sprawdziłem. pozdrawiam

biedron2006 · Answer

Witam Cie jony! Wrocilem do nauki projketu wzmacniacza bo wkoncu czas na to pozwala. Wiec tak, przejrzalem jeszcze raz wszystko i teraz tak Uz na poczatku bylo 12V ale to bylo za malo wiec mozna zmienic obliczylem ze wygladalo by to tak: Zeby uzyskac w pelni 10 W na wysjciu: UL=√2•10•8=12,6V IL=12,6÷8=1,5A dajac troszke zapasu na straty 2,3A wiec UL=18V P=18²÷16=20W ale ze moc strat wynosila by Pmax=9²÷8=10W wiec moc po stratach by wyniosla te 10W. Wydaje mi sie ze te obliczenia by mogly byc dla sprawnosci 50% wiec dla klasy AB. Wartosc pradu spoczynkowego na T5 regulowanego przez R6 wynosic by musiala te 2,3A. Tylko nie wiem jak to policzyc wlasnie dla klasy AB. Wiem ze czesc pradu ma dawac ten tranzystor T5 a czesc zrodlo pradowe. Pomozesz mi w obliczeniu tego wzmacniacza pod tym katem co napisalem: AB Uz = 18V chyba ze cos zle policzylem i mozna 15V wiec im mniej tym lepiej.
Dla pary roznicowej na mosfetach KU bedzie wynosic KU=18÷100mV=180 czyli R20=560Ω. Nie wiem czy dobrze mysle dlatego prosze o pomoc

Wzmacniacz mocy 10 W - WE MOSFETy kanał p WY tr. bipolarne

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