Mosfet400 full simetric => Proiect public

[Marian]

Mi s-a sugerat in privat sa fac o simulare cu sarcina capacitiva de 1u in paralel cu 8R, si semnal dreptunghiular, asadar cam asa arata semnalul pe sarcina compusa din 8R in paralel cu 1uF:

 

Ca sa nu existe discutii incriminatorii, am facut acelasi test dar fara cfp-ul de pe intrare, fara cascoda din vas, si cu compensare clasica miller mult mai mare decat ar fi necesar:

 

Vede cineva vreo diferenta? ca eu nu prea...

In practica evident ca nu se lucreaza cu semnal dreptunghiular si nu pe sarcina capacitiva, totusi am pus simularea pentru ca asa mi s-a cerut.

 

Am facut si testul de clipping sugerat de Dudi, intai cu acele rezistente de 4k3 de care zicea el, si fara tranzistorii de limitare:

 

Apoi fara acele rezistente, si cu tranzistorii de limitare prezenti ( adica schema originala ):

 

Nici aici nu sunt diferente semnificative. Iar disipatia nu este nici pe departe acel 1W sugerat, nici nu are cum, tocmai prezenta tranzistorului de limitare forteaza un maxim de 2xVbe pe rezistenta de 1k din emitorul primului tranzistor, si deci un curent maxim posibil prin tranzistor de sub 1,5mA, deci sub 0,1W disipatie maxim posibila.

 

Daca mai doriti alte simulari, spuneti, mie pana aici mi se pare in regula, dar sunt deschis si la alte opinii.

[Blacksmith]

Testeaza si cu 2,7 ohmi in paralel cu bobina de pe iesire si ai sa vezi ca oscilatia se atenueaza mai repede. Eu zic ca acesta combinatie de 2,7R cu 1uH e cea mai buna pt orice amplif.

Evident ca nu se lucreaza pe sarcina capacitiva intentionata dar cablurile pot avea o oarecare capacitate... nu mare, de aceea eu nu cred in utilitatea bobinelor mai mari de 1uH...

Apropo... testeaza si fara bobina si rezistenta pe iesire si sarcina capacitiva.

Edit: am testat si eu fara bobina si vad ca nu afecteaza prea mult. Ciudat, ce amplifuri am masurat eu pana acum fara bobina o luau razna de tot pe sarcina capacitiva...

 

In legatura cu disipatia pe VAS-ul mic...

Eu nustiu cum masori tu dar mie uite ce imi da : 860 mW average (cu varf de 2,5W).

 

Editat Mai 3, 2016 de Dudikoff

[Marian]

Am testat si eu acum ca tine si la mine acel average este cam 0,5W ( in fapt variaza in functie de zoom-ul pe care il dau ), nu sunt sigur ca-mi explic valoarea deoarece tranzistorul din limitare converteste VAS in generator de curent constant si impune un curent destul de mic prin rezistentele din emitoarele primilor tranzistori, iar curentul tras de bazele tranzistorilor urmatori este foarte mic, insa presupun ca in anumite conditii curentul se scurge direct prin jonctiunile baza-emitor catre ramuri, si pot aparea varfuri de curent mai mari, varfuri probabil generate de sarcinile evacuate insuficient de rapid, e doar o presupunere...

 

LE: Dudi tu cum intorci simbolurile de masa invers? La mine nici rotate nici mirror nu au efect, raman tot cu varful in jos...

[Blacksmith]

Asta e o chestie pe care am descoperit-o si eu destul de tarziu. Nu poti sa le intorci in nici un fel, dar se intorc ele automat in functie de cum e linia care duce spre ele. Ca sa faci simbolul de masa sa fie indreptat in sus (ca in imagine la mine) tragi linia in sus si apoi ii pui masa direct in cap si se intoarce automat. Nustiu cum sa-ti explic mai bine...

[Vizitator]

La ce pagina este schema si cu protectia de supracurent?

[clausnc]

http://www.elforum.info/topic/93020-discutii-comanda-mosfet/

 

Ar fi trebuit ca aceste informatii sa fi fost acumulate macar in urma acelei discutii. deja nu mai vorbim de lacune ci de lipsa intelegeriii unor lucruri de baza.

 

p.s. cine-mi sterge mesajele? ghici ciuperca ce-i? 

Editat Mai 3, 2016 de clausnc

[Marian]

D-le Miticamy Inca nu am adaugat protectia, urmeaza sa o fac dupa ce definitivez schema.

 

Clausnc Este utila o alimentare mai mare a partii din fata, dar nu este obligatorie. Nu este vorba despre nici un fel de lacune teoretice, ci doar despre o simpla alegere->a mea. Apoi eu nu am sters nimic, nici sa vreau nu pot aici.

 

Dudi m-am oprit la 2k2 la acele rezistente, si am pastrat tranzistorii din limitare, disipatia in clipping acum pe primii din vas este ok:

 

Asa arata clipping-ul la 20khz:

 

Fft-ul tot la 20khz:

 

Putere maxima ( undeva spre 400W ) si THD-ul corespondent la aceasta putere, tot la 20khz:

 

Bucla inchisa:

 

Dreptunghi la 10khz:

 

SR ( cam 50V/uS ):

 

Dreptunghi 10khz cu sarcina 1uF+8R :

 

Schema momentan este asta:

Schema.pdf

 

Pana aici ma declar satisfacut, daca stie cineva sa-mi explice cum verific in lt spice SNR si PSRR, as aprecia sa-mi spuna si mie, eu nu ma prind...

[Blacksmith]

SNR-ul il explica Bob Cordell in cartea lui la pag. 396. Eu n-am inteles.

 

Nici la PSRR nu stiu exact dar iti zic cum fac eu.

Pe alimentari bagi niste sinusuri de 3Vpp (sa zicem) deasupra tensiunii de alimentare, care sa reprezinte riplul alimentarii. Frecventa o setezi la 50Hz.

Pui intrarea la masa si setezi timpul de simulare incat sa vezi cateva perioade de 50Hz.

Si te uiti sa vezi ce amplitudine Vpp are sinusul de pe iesire. Si logica e asa: La o variatie de 3V pe alimentare ai o variatie de X volti pe iesire.

Acum, singura problema e ca nustiu sigur cat sa consideram variatia pe alimentare cei 3V sau 6V pentru ca sint 3 pe o ramura si 3 pe cealalta.

Mai bine ai masura pe rand pe fiecare ramura cu riplu de 3V si cealalta ramura fara riplu.

Asa... Dupa ce ai dV pe alimentare si pe iesire introduci valorile in tabelul asta si iti calculeaza PSRR-ul

 

La "CL gain" bagi cat e amplificarea, dar nu in dB, ci cat e raportul la rezistentele alea din reactie.

[Marian]

Cred ca i-am dat de rost la SNR, am revizuit acum explicatia lui Cordell de la pagina unde ai zis si am inteles unde greseam eu aseara ( ca am incercat dar nu-mi iesea simularea ci imi aparea eroare ), directiva ar trebui sa arate asa:

.noise V(vout2) V3 dec 20 20hz 20khz

 

Se creeaza/editeaza de la edit simulation cmd/noise:

-Output => Nodul de iesire dorit a fi monitorizat, in cazul meu V(Vout2) pentru ca Vout2 este punctul de iesire dinaintea inductantei;

-Input => Numele sursei de semnal de pe intrare, in cazul meu este V3;

-Tipe of sweep => Decade;

-Number of pints => 20;

-Start freq => 20hz ( inceputul graficului );

-Stop freq => 20khz ( sfarsitul graficului );

 

Si asta mi-a aparut la simulare:

 

Cu un semnal rms maxim de cam 40V, impartit la zgomotul rms total de 28,4uV de acolo imi da un raport de 1,408E10⁶ sau 122db ceea ce ar fi peste minimul impus la inceput de 90db, adica super

 

Referitor la PSRR si ce referinta sa luam, pai gandesc ca daca iei in calcul 6V ( iau exemplul tau ) atunci iei valoarea varf la varf a sinusoidei de pe iesire, daca iei in calcul doar valoarea de varf a sinusoidei de pe iesire atunci raportezi la ea doar ramura respectiva. O sa fac dupa-amiaza si simularea asta asa cum ai zis.

 

Deocamdata tre sa plec, o zi buna tuturor.

[Marian]

Am simulat acuma si rejectia, sper ca am procedat corect.

Nu am suprapus o sinusoida peste alimentare deoarece un semnal alternativ ( cu trecere simetrica prin 0 ) ar fi anulat/afectat de condensatori, si oricum nu ar reproduce corect riplul de pe condensatori in sarcina, in schimb am procedat asa cum spune Mooly pe diyaudio adaugand un semnal pulsatoriu ( deci fara trecere prin 0 ) direct la sursa de alimentare, in fapt ramura de alimentare pozitiva ( ca doar pe ea am pus ) a devenit un semnal rampa cu variatii de la 65 la 70V, asa arata setarile:

 

Nu cred ca mai trebuie sa explic ce si cum, e o rampa la 100hz care reproduce destul de fidel riplul pe alimentare ( forma sa ) la 100hz ( redresare cu punte ).

 

Asa arata alimentarea pozitiva:

 

Si asa arata iesirea:

 

Variatia pe alimentare este 5V, iar variatia pe iesire este asa cum se poate observa 4uV, castigul in bucla inchisa este cam 38x, deci rejectia ar fi cam 150db, ceea ce este de-a dreptul excelent din punctul meu de vedere ( ma asteptam la o rejectie buna oricum ).

 

Asadar pana aici totul ar fi in regula, as zice eu, daca mai doriti si alte teste, spuneti.

Maine daca o sa am timp as lucra putin la protectie, si cred ca mai util ar fi pentru asta multisim, cu care pot face analize in timpul simularii, ma intereseaza in primul rand timpii de reactie ai diferitelor elemente ce vor constitui protectia.

 

Ma gandesc sa actionez prin cei 2 tranzistori micuti inseriati cu sursele de la diferentiale, din schema initiala in eagle, ca si sistem de monitorizare ar fi ori un opto ori poate bipolari micuti, cu ele s-ar comanda un bistabil cu 555 si acesta ar comanda NPN-ul din schema initiala. Nu stiu insa cat de rapida ar fi o astfel de protectie, si este una cu stop fireste, multisim ar putea sa-mi clarifice asta. Eventual as putea combina sistemul asta cu limitarea clasica arhicunoscuta, ce ar actiona in bazele predriverilor ( MJE340 si MJE350 ), ar fi cu certitudine suficient de rapida, si ar oferi timp protectiei cu 555 sa intervina, eventual as putea chiar pune o intarziere la aceasta pentru ca la socuri scurte, sa intervina doar limitarea, iar la scurt mentinut sa intervina protectia cu stop....

 

Ce spuneti?

[Emil 1986]

Spor la treaba!

[clausnc]

Am spus de cel putin 3 ori in mod clar si raspicat faptul ca finalii vor fi IRFP240 si IRFP9240, cine nu poate respecta o alegere simpla, si insista cu sugestii bazate pe propriile convingeri ( sau pe orice altceva ), o sa fie trecut la ignore, nu stiu daca ai apucat sa citesti asta in postarile anterioare deci o reiterez aici, finalii nu se schimba!

 

Cat despre saturatia finalilor evitata cu alimentare mai mare la partea din fata ( ca asta inaseamna alimentare mai mica la finali ), este fix pe dos, daca ridici alimentarea partii de comanda cu 8-10V peste cea a etajului final, atunci ai toate sansele sa duci finalii la saturatie ( desi este un termen impropriu pentru mosfeti, totusi presupun ca prin saturatie intelegi punctul in care finalii sunt complet deschisi, sau oricum aproape ). Scopul amplificatorului este sa fie relativ usor de reprodus, si in acest sens probabil o sa existe si o varianta de cablaj full THT, fara alimentare multipla, fara batai de cap, si foarte scump nu va fi deoarece majoritatea componentelor sunt de putere mica, si implicit ieftine ( sau chiar foarte ieftine )

 

 

 

Din acest mesaj reies clar lacune in notiunile de baza privind  comanda  mosfeturilor. 

Justificarea  actuala ca e o optiune personala  alegerea  aceleiasi tensiuni de alimentare e in contradictie cu scopul de pret cat mai mic. ( un transformator cu 2x70v si ceva amperi  sare de 1500w  dintre care 500w  sunt disipati in caldura  fara vre-un beneficiu ). De fapt se poate atinge acest scop insa nu cu incapatanarea specific romaneasca si asta au demonstrat-o altiii inca de acum 10 ani. (de ex perechea lui irfp240 nu e irfp9240 in aplicatii audio pe aceasta tipologie  )

Editat Mai 5, 2016 de clausnc

[Marian]

O alimentare separata pentru partea din fata presupune dificultati la alegerea trafului daca este cumparat, fie cauti unul cu 2 seturi de secundare, fie iei 2, daca traful este bobinat atunci problema ramane, fie se fac inca 2 infasurari separate fie inseriate cu cele de putere, ambele variante presupun materiale suplimentare si deci costuri suplimentare, nu mai zic si de redresarea si filtrarea suplimentara, eventual si stabilizare... Adica oricum ai da-o o alimentare mai mare a partii din fata ridica complexitatea si costurile, iar beneficiile nu o justifica deoarece disipatia maxima pe etajul final nu este la putere maxima pe sarcina ( nici vorba ), ci undeva la mai putin de jumatate, ( o chestie care se poate dovedi si teoretic si practic prin simulari ), si aceasta nu este influentata de alimentarea etajelor de comanda, deoarece este dictata strict de curentul de sarcina si tensiunea care pica pe etajul final, adica fie ca ai alimentare mai mare la partea din fata, fie ca este comuna cu cea a etajului final, disipatia maxima este aceeasi. Ceea ce se castiga prin alimentare mai mare a partii din fata sunt ceva W in plus pe sarcina undeva sub clipping, insa din punctul meu de vedere asta nu justifica complexitatea si costurile suplimentare, si cum ampliful asta vreau sa-l fac pentru mine, e dreptul meu sa-mi aleg alimentarea, nu crezi?

 

PS: Ceea ce tu numesti incapatanare, eu numesc perseverenta, caracteristica ce m-a ajutat sa obtin lista de parametrii dorita la inceput, si chiar am depasit cerintele initiale, parametrii obtinuti in simulator il fac un amplif de inalta performanta dupa orice criterii, am avut deja o experienta in trecut cu un proiect la care m-am lasat dupa cum se sugera, si ce a iesit a fost o mocirla, motiv pentru care am si abandonat acel proiect, aici mi-am spus de la bun inceput ca asta nu se va mai repeta.

Nu comentez celelalte afirmatii ale tale, nu intretin discutiile in contradictoriu, daca zici tu asa, atunci asa sa fie...

[Blacksmith]

Marian, tu bagi in seama clonele cu 30 postari ? Come on, man !

[Marian]

Ai dreptate Dudi