Amplificator MOSFET CFA

[Testikov]

Eu nu inteleg la ce foloseste limitarea asta de curent. Daca limitezi curentul (sa zicem) la 10A, iar tensiunea pe tranzistoare e de 60V, asta inseamna o disipatie de 600W ! Ma rog, fiind in clasa B o sa fie un average de 300W. Imi spune si mie cineva cum rezista finalii astia la 300W ??

[Marian]

Priveste lucrurile altfel, faci scurt din greseala, care este curentul prin finali fara limitare?

[Testikov]

Foarte mare, evident. Dar ce rost are sa-l limitezi daca oricum nu poti sa mentii disipatia in limite normale, nu tot se arde ?

Aaaa, ma gandesc ca vrei sa zici ca poate faci un scurt accidental de durata foarte mica incat sa nu aiba timp sa se incalzeasca, nu ?

[claw]

E ok pentru un scurt accidental, dar nu menținut permanent. La scurt îndelungat la ieșire se ard siguranțele fuzibile de pe alimentari, bineînțeles dacă sunt corect calibrate sau există .

[Marian]

In lipsa unei limitari, la scurt curentul prin finali este limitat doar de capabilitatile sursei de alimentare, iar blocul de condensatori de filtrare poate acumula suficienta energie cat sa faca praf finalii de unul singur, mai ales la astfel de tensiuni, varfurile insrantanee de curent ar fi mult peste ceea ce poate suporta pastila de siliciu a tranzistorului indiferent de durata acelui scurt. Prezenta unui circuit de limitare te asigura ca prin finali nu poate trece decat un anumit curent, unul care ales cu grija iti scapa finalii in cazul unui scurt accidental, disipatia va fi cu siguranta enorma ( mult peste ce poate suporta orice capsula ), insa durata este de regula foarte scurta astfel incat jonctiunea nu apuca sa depaseasca temperatura maxim admisa, si deci finalul supravietuieste. PS: O protectie care sa permita regim de suprasarcina sau chiar scurt pe termen continuu la un etaj de putere liniar ( fie ca e amplif audio fie sursa ), este foarte dificil de conceput si implementat, trebui sa permiti finalilor suficient curent cat sa asigure un bun regim normal de functionare pentru sarcina dorita, insa trebui totusi sa limitezi disipatia la nivele suportabile pentru capsula respectiva, trebui sa te asiguri ca indiferent de circumstante, nu se depaseste SOA la tranzistor, mai cu seama la temperaturi ridicate unde se poate disipa mult mai putin, asta complica mult lucrurile si cere supradimensionarea etajului final intr-o oarecare masura, si un radiator foarte mare. Daca vrei protectie pentru mai mult decat un scurt accidental atunci cea mai sigura este una cu stop, una care dupa un timp predeterminat sa blocheze tot amplificatorul intr-un regim de stand-by pana se face resetarea manuala. Dar nici asta nu-i simplu de implementat, de aia este ok si asa ceva, o protectie simpla dar functionala, dimensionezi sa-ti actioneze fix unde este necesar ( spre exemplu un 4,5-5A prin fiecare tranzistor in cazul de fata ar fi deajuns ).

[Testikov]

Daca vrei protectie pentru mai mult decat un scurt accidental atunci cea mai sigura este una cu stop, una care dupa un timp predeterminat sa blocheze tot amplificatorul intr-un regim de stand-by pana se face resetarea manuala.

 

Excelenta idee, Marian ! Am sa ma gandesc la ea, cum se poate face, caci si pe mine ma bate gandul sa fac acest amplif, mai ales ca a tot fost optimizat... iar acum cu protectia asta e chiar beton.

Sintem in secolul 21, nu mai stam sa schimbam sigurante... Iar daca propietarul nu e electronist ii va fi foarte greu sa gaseasca una de schimb.

 

...dimensionezi sa-ti actioneze fix unde este necesar ( spre exemplu un 4,5-5A prin fiecare tranzistor in cazul de fata ar fi deajuns ).

 

Fiind un amplif de 4 ohmi, protectia ar trebui setata incat sa functioneze corect si in 2 ohmi, ca sa ai o rezerva acolo, chiar daca amplifu n-o sa mearga pe 2 ohmi.

Eu zic ca ar fi mai bine sa limiteze la 8A. In cazul asta avem asa:

- 4 ohmi :  3A / 0,01%

- 3 ohmi :  4A / 0,01%

- 2 ohmi :  6A / 0,40%

- 1 ohmi :  8A / 15%

- scurt : 8,5A

[Marian]

Curentul care te intereseaza in vederea calibrarii limitarii este cel de varf, si ala este U_V/R, adica amplitudinea de varf a sinusoidei ( U_RMS/0,707 ) impartita la sarcina.

In cazul de fata sunt 65V pe ramura, presupunand sursa ideeala fara cadere in sarcina, si cam 5V cadere pe etajul final mosfet ( o cifra cel putin optimista ), inseamna 60V_V repartizati sarcinii, deci 15A_V in total prin etajul final, si 3,75A_V prin fiecare pereche de final, asta este curentul minim pe care limitarea trebuie sa-l permita pentru ca etajul final sa poata livra intreaga putere disponibila pe 4 Ohm, eu am zis 4,5-5A, ceea ce asigura curentul maxim necesar si pentru sarcina de 3 Ohm, hai sa zicem maxim 6A prag de interventie, deci pe la 2 Ohm, arhisuficient din punctul meu de vedere si necesar doar la volum maxim, pentru ca la volum mai redus, si amplitudinea de varf este mai mica pe sarcina, implicit si curentul necesar pentru regimul normal de functionare, ca asta te intereseaza, sa poti asigura un bun regim normal de functionare la volum maxim, oricare nivel de volum mai redus, micsoreaza automat necesarul de curent.

 

Imi sustin ideea ca 5A prin fiecare final ca si prag de limitare este destul.

[maxente]

Trebuie neaparat sa monitorizez toti mosfetii pentru limitarea curentului la sarcini mici sau e ok doar monitorizarea unei perechi ?

M-a luat durerea de cap ca nu mai stiu unde sa mai bag in desenul cablajului si protectia aia

[Marian]

Nu trebuie sa monitorizezi toate perechile, una singura este in regula.

[Testikov]

Dar ce parere ai despre faptul ca daca ii pun cond in reactie nu se mai inatampla nimic cand fac scurt fara semnal ?

[Marian]

Pai condul din reactie este normal sa fie prezent ( in lipsa DC-servo ), fara el, bucla de reactie amplifica si in DC, deci orice dezechilibru este amplificat cu castigul buclei inchise si redat la iesire.

[franzm]

O punte+doua diode+câteva condensatoare. Schema o gasiti pe sectiunea cu tuburi sau în colectia Tehnium (rubrica Revista revistelor). Sau o inventati ad-hoc.

[Testikov]

Marian, fii atent aici ce am descoperit...

Cu limitarea de curent recomandata de tine, tensiunea Vgs pe finali nu mai depaseste NICIODATA 6-7V testat cu toate sarcinile de la 8 ohmi pana in scurt, in functionare normala, deci nu mai e nevoie de zenere ! Poate o sa va intrebati "Ei, si ce mare treaba daca adaugam niste zenere ca sa fim mai siguri...si mai ales pentru cazul cand se arde un prefinal". Pai daca in functionare normala nu apare in veci mai mult de 7V in porti, singurul caz in care zenerele ar proteja finalii este acela in care se ard prefinalii. Atunci se baga 65V in porti. Ca un zener de 12V/1W sa protejeze fara sa se arda are nevoie de o rezistenta serie de 560 ohmi minim. Si aici vine frumusetea... Cu o asemenea rezistenta se intampla 3 lucruri rele in functionare normala: cresc distorsiunile, scade mult marginea de faza si apare crossconduction din cauza ca mosfetii nu au curent destul prin acea rezistenta ca sa comute rapid.

Concluzie finala: zenerele nu-si au rostul.

[Vizitator]

Si totusi producatorii seriosi de amplificatoare le folosesc!Amplificatoarele lor au si THD redus cit si raspuns in faza bun.Cum poti explica asta?

[Testikov]

Leco, ai putea sa nu te mai bagi in discutiile mele ? Oricum nu ma intereseaza nimic din ce ai tu de spus. Mersi pt intelegere.

Intrebarea era pt Marian.