Discutii despre comanda mosfet-urilor

[Vizitator]

Marian, eu spun una tu intelegi alta, este a 4-a oara cind spun ca Zennerele de 12V protejeaza tranzistorii mosfet de supratensiuni G-S mai mari de 12Vcc.

 

 

Daca de exemplu in schema de mai sus pusa de mine, in regim de hard clipping, unul din tranzistorii prefinali Q4 sau Q22 sint in saturatie din fiesce motiv, fara dioda zenner de 12Vcc finalul ar putea "vedea" intre poarta si sursa, bara tensiunii de alimentare minus caderea de tensiune in direct pe jonctiunea prefinalului in regim de saturatie, minus caderea de tensiune pe rezistenta din poarta care ar fi infima (in DC), deci mult peste valoarea absoluta de + sau - 20Vcc cum suporta marea majoritate a mosfeturilor.

 

Si este de preferat sa nu se foloseasca valori mici gen zenner de 6,2V cum mai era in o schema tot cu mosfeturi pe aici, tot fara buffer de curent tocmai din motiv invers fata de R-DS on.

 

 

Arata-mi si mie la iesirea unui buffer de curent, intr-un montaj de-al tau, inainte de rezistenta de poarta de sub 22 ohm, un semnal de genul asta cu valorile tensiunii si timpii de crestere si cadere, cu un mosfet de 47A cu 4,1nF capacitate ca sarcina, si apoi discutam despre comanda CORECTA a mosfeturilor!

 

 

 

Hai sa ne limitam totusi fara afirmatiile de gen "nu ai inteles tu functionarea mosfeturilor".

 

Pentru linistea ta, lucrez cu mosfeturi cu ceva timp inainte sa realizezi tu etaje finale in clasa AB jucarii gen AV100 sau MP100 sau mai stiu ce timpenii de scheme, si am lucrat si in clasa AB cu mos in final (laterali 2SJ50 si 2SK135) , insa nu mi-a placut in special datorita diferentelor MARI dintre jonctiunile P si N, intre ei si curentilor mici.

 

Am renuntat complet de vre-o 10 ani la ideea de mosfet in etaj final (ma refer strict la mosfet vertical), versus cel lateral, lateralul care are tensiunea de threshold mai mica, tipic JUMATATE fata de un mosfet VERTICAL, si care este si de 10 chiar 20 ori mai scump decit un, mosfet ordinar vertical si din ce in ce mai rari.

 

Mosfetii verticali NU au ce cauta in audio fara buffer totem pole, decit daca vrei un rahat de amplificator.

 

Singura solutie pentru comanda buna a mosurilor verticale este bufferul totem pole, sau tranzistori repetor pe emitor (in cel mai rau caz).

 

Iata inca o schema tot cu repetor, ce seamana IZBITOR de mult cu schema initiala de aici, doar ca exista prefinali de comanda ai mosfeturilor, rezistentele din porti sint de 100 ohm, iar etajul diferential este alimentat cu 12V mai mult decit etajul de forta,m chestie pe care am tot spus-o de zeci de ori pina acum, si nimeni nu o ia in seama....

 

 

Voi vreti ca din o schema slaba, ciuntita la maxim, sa faceti bici care sa si trosneasca, ei uite ca de 12 pagini de postari cu toti "expertii si cunoscatorii" care ne-am tot dat cu parerile, schema asta inca NU functioneaza CORECT.

 

Ataseaza-i un set de prefinali care sa comande mosurile si apoi discutam.

 

Astept sa vad osciloscopul pus cum am mai spus, intre poarta si sursa la oricare dintre mosfetii finali, injectind semnal dreptunghiular de 100Hz, si apoi de 20Khz, ca sa se vada clar forma semnalului din poarta la 20Khz vs 100Hz.

 

La 20Khz, curentul de comanda consumat de tranzistorul mosfet este mai mare decit la 100Hz, si acolo se va vedea limitarea de care tot discut.

 

Apoi sa puna un rind de tranzistori complementari, chiar si MJE340-350 ca in schema de mai sus, si sa refaca testul.

 

Pina atunci I'm out of here!

 

Waste of time.

[Marian]

@Leco Iarta-ma daca te-ai simtit ofensat dar pe bune promovezi erori fundamentale uneori, @Sharky si altii stiu la ce ma refer, el a tot incercat sa te lamureasca... Nu vad de ce nu s-ar putea folosi zenner de 6V2 intre poarta si sursa, la tensiunea asta IRFP240 ( ca despre el este vorba ) poate conduce curenti de varf de peste 10A, de fapt aproape de 15A, si maximul admis de el este 20, deci de ce sa nu se puna zenner de 6V2 intre poarta si sursa? Asta e ceea ce ori nu intelegi, ori nu vrei sa intelegi, adica graficul Vgs/ID... incearca sa deosebesti cat se poate de mult regimul de comutatie de cel liniar, aici te intereseaza ca sa asiguri in poarta cel putin tensiunea Vgs minim necesara pentru ca mosfetul sa poata conduce curentul de varf maxim estimat a fi prezent in etajul final respectiv, ce trece de acea valoare este o rezerva absolut necesara la comutatie, dar mai putin importanta la regimul liniar. Acuma evident ca daca din calcule si studierea graficului gasim ca necesar o tensiune Vgs de 5V spre exemplu, noi o limitam cumva fix la valoarea asta, evident ca nu se face asta, dar o rezerva de 1-2V peste ar trebui sa fie suficient ca sa nu afecteze functionarea normala a amplificatorului, daca vrei iti pot confirma cu o simulare ca sa te convingi.

 

In fine, n-am pretins niciodata ca m-as compara cu tine, sau cu @Sharky sau altii din grupul vostru, n-as avea cum, dar asta nu inseamna ca nu "amendez" o eroare atunci cand o vad. Cand o sa imi arati si mie un singur amplificator audio cu etaj final in clasa asta care sa fie comandat in mod normal de lucru cu semnal dreptunghiular la intrare, atunci o sa iti arat si eu oscilogramele cerute, pana atunci... Dar nu mai conteaza, nu ma astept sa fiu luat in serios, sunt un outsider aici la audio stiu si sunt resemnat cu ideea asta.

 

@Alexu, testul tau tocmai a dovedit supracompensarea termica despre care @Sharky si @Franzm vorbeau, solutia este o reproiectare a superdiodei, reglajul "la cald" nu te ajuta ci dimpotriva, la "rece" curentul de mers in gol poate creste destul de mult. Ia aminte la cele spuse de @Franzm si incearca a gasesti o solutie pentru asta.

[Vizitator]

De ce sa nu comanzi CORECT un mosfet folosind zenner de 12V chiar si cind lucreaza in zona liniara, ca atunci cind are nevoie de tensiunea corecta G-S pentru rezistenta minima D-S respectiv curentul maxim de drena (chiar daca nu este nevoie de tot acel curent pe alternanta), cind esti aproape de regimul de clipping?

 

Tocmai de aceea etajul diferential si vas+ prefinal, se alimenteaza cu 10V peste etajul de putere, sau se foloseste buffer tottem pole, alimentat separat din 12V ori in comanda "fata de masa".

 

Cum este mai bine sa lucreze un mosfet in regim liniar (rezistenta variabila), cu R-DS mai mare sau mai mica?

 

Cum este treaba cu randamentul, ca pierderi pe un mosfet care sa zicem la 2A curect de drena, are rezistanta de sub 1 ohm (tipic 0,5 ohm) deschis corect sau de peste 1 ohm pina la citiva ohmi, deschis incomplet?

 

Graficele alea date in pdf, sint pentru regim de puls rectangular (ca valori aratate), pentru regim liniar se schimba in MAI PROST fata de ideal On-Off, cum este el masurat in acele teste.

 

Si ca sa inchei, un amplificator se testeaza pentru a-i vedea performantele, in semnal dreptunghiular la 10Khz si 20Khz, acolo se vad "hibele", oscilatiile, viteza lui, etc.

 

In sinusoidal la 10kHz si 20kHz poate arata impecabil pe iesire, dar in dreptunghiular sa fie DEZASTRU.

 

Poftim un raspuns CORECT si FRUMOS la 10Khz in dreptunghiular, la un amplificator facut de mine:

 

 

As vrea sa vad si eu o oscilograma a acestui amplificator cu mos-fet, la frecventa de 10Khz, la 2-3 volti sub clipping, ma intereseaza STRICT forma de unda , uniformitatea palierelor si timpii de crestere si cadere.

 

Este pe cit posibil ultima interventie pe acest topic, pina cind nu vad si eu oscilogramele cerute, multumesc de intelegere.

[Vizitator]

Marian, tot ce vezi in graficele din PDF-urile tranzistorilor mos-fet sint masurate in regim  de semnal dreptunghiular, ON OFF ca forma e semnal, in regim sinusoidal rezultatele sint MAI PROASTE, asta vreau sa te fac sa intelegi.

 

Mosfetul vertical sau cel industriali de zeci sau sute de amperi a fost creeat special pentru regimuri de lucru PWM On Off 0-10V, unde simplitatea de comanda cu buffer totem pole sau circuit driver de comanda, si costurile mici de productie, il face mult mai versatil decit un bipolar.

 

In regim sinusoidal, un mosfet este mai greu de controlat fata de regimul squarewave pulse.

 

Retine inca o data, toate graficele date de producatori, cu un anumit curent de drena la o anumita tensiune V G-S, sint date in semnal dreptunghiular, adica IDEAL pentru mos-fet.

 

Pentru audio, sint mosurile mult mai sensibile in zona de threshold, (asa zisele "laterale"), threshold care la vertical incepe pe la 3,9-4,2V, fata de laterali care este sub 2,5V, lateralii fiind si mult mai liniari in caracteristica VG-S/ID.

 

Incearca sa compari graficele curent tensiune VG-S dintre IRFP-uri si 2SJ-2SK-uri, si vei vedea ce si cum.

 

Nu m-a deranjat in mod explicit faptul cu adresarea anterioara, cit ma deranjeaza faptul ca toata lumea vorbeste prin prisma simularilor si a teoriei, si dupa cum se vede, dupa 12 pagini, rezultatul final, masurat cu osciloscopul, trebuie "ajustat", MULT, in cazul de fata.

 

Daca mosfetul este atit de cunoscut si asa usor de folosit, de ce schema nu functioneaza corect?

 

Hai sa modificam schema punind un rind de prefinali si finali bipolari, reglam curent de 1,5mA/tranzistor/diferential, 15mA/VAS si 50mA pe final.

 

Fac pariu ca, dupa reglarea biasului, dreptunghiul pe iesire la 10kHz si 20kHz va arata fara acele oscilatii/amortizari pe paliere!

 

Asemeni daca pastram curentii scrisi mai sus, pastram si prefinalii cu mica modificare pe circuit pentru mos-uri, si inlocuim bipolarii cu mosfeturile respective.

 

Singura chestie pe care vreau sa o subliniez in toata interventia mea, este ca mosurile din etajul final trebuiesc comandate cu buffer tottem pole, sau tranzistor prefinal cu rol de amplificare de curent, precum in schemele de mai sus; etajul VAS nefiind in stare sa comande mosurile cum trebuie in special la frecvente mari unde capacitatea mosurilor isi spune cuvintul fata de capabilitatea de curent a etajului vas+superdioda.

 

 

Astept oscilogramele la 10kHz si 20kHz cu semnal dreptunghiular la intrare, osciloscopul fiind pus direct pe rezistenta de sarcina folosita pina acum.

 

Iar apoi daca userul doreste, poate folosi perechea de prefinali si rezistenta de "stingere" a mosfeturilor, sa comparam rezultatele cu repetor pe emitor (rol de buffer de curent), versus finalii comandati direct din superdioda.

 

Simplu!

 

Despre chestia cu randamentul spusa de colegul UDAR mai sus, nu discut, depinde mult de mosurile folosite.

 

Dau ca exemplu un etaj final  cu N-Mos sa zicem de 200W/4 ohm, alimentat la +/- 55Vcc, la care se folosesc mosuri de 10A/1500Vds cu rds On de 2-3 ohmi, sau mosuri de 300V dar cu rds On de 0,5 ohm sau mai mica, montaj in care curentul tras din ramurile de alimentare nu depaseste 3A pentru puterea ceruta.