Uniwersalny wzmacniacz dla początkujących E(P)CL82, E(P)CL86

[Tomasz Gumny]

Nie podałeś linków do kart katalogowych elementów, o które pytasz, co jest dobrym zwyczajem. Czy mamy ich poszukać i sprawdzić za Ciebie co oznaczają poszczególne przyrostki?

[gk]

Proszę: STP5NK50ZF http://tinyurl.com/7gbxkzc
STP10NK60ZFP http://www.datasheetcatalog.com/datashe ... 0ZFP.shtml

[Tomasz Gumny]

Nie znalazłem przyrostka ZF. ZFP oznacza izolowaną obudowę TO-220. Na zdjęciu chyba widać obudowę nieizolowaną. W tym układzie spadek napięcia na tranzystorze wynosi około 1/11 napięcia zasilającego, czyli około 30V. Przy prądzie ok. 0.1A(?) wydzielana moc będzie na tyle mała, że rozproszy ją każda obudowa wyposażona w niewielki radiator.

[gk]

To dobrze. A w ogóle to na co trzeba patrzeć w katalogach żeby stwierdzić że taki czy inny mosfet nadaje się do takiego elektronicznego dławika? Tylko napięcie i prąd? Na przykład gdyby chcieć zastosować IRF740 albo 840...
http://tinyurl.com/76669sm
http://www.datasheetcatalog.com/datashe ... F840.shtml

Na str. 2 wątku Brencik zapytał: "Czy STP5NK50 monie zastapic bezbolesnie IRF830?", na co traxman odpisał:

Nie:
-brak izolowanej obudowy ->IRF830F lub podkładka mikowa
-brak diody zabezpieczającej Ugs -> dołozyć zenerkę C15V
-brak diody zabezpieczającej Uds -> niepotrzebna
reszta w tym układzie pasuje.

Pomijając już ten brak izolowanej obudowy (da się zestaw izolujący i gotowe) nie rozumiem ostatniej uwagi o braku diody zabezpieczającej Uds bo jest "niepotrzebna". To znaczy trzeba dołożyć czy nie odkładać?
I czy napięcie zenerki jest krytyczna oraz zależy od typu mosfeta?

[Romekd]

Witam.
Litery ZFP w końcówce symbolu mosfeta informują, że wewnątrz tranzystora znajdują się zabezpieczające diody Zenara (literka Z w symbolu), oraz, że został on umieszczony w izolowanej obudowie typu TO-220FP, w której dopuszczalna moc strat tranzystora w idealnych warunkach chłodzenia (duży radiator o temp. 20 'C) nie może przekraczać 30...40 W. W przypadku aplikacji, w których na tranzystorze traci ułamek tej mocy, i stosuje się przy tym niewielki radiator, typ obudowy tranzystora (metalowa, izolowana) nie większego znaczenia.

Edit: Nie odświeżyłem wcześniej strony i nie zauważyłem, że pojawił kolejny post.
Mimo wewnętrznych zabezpieczeń warto stosować również diodę Zenera na zewnątrz, gdyż w razie wystąpienia jakichś awarii to ona, a nie ta wewnątrz tranzystora ulegnie uszkodzeniu. Jeżeli dioda ma pełnić jedynie funkcje zabezpieczające, to warto użyć diody mniejszej mocy o napięciu 15 V, niezależnie od typu zastosowanego tranzystora. Czasem jednak dioda pełni wraz z rezystorem włączonym w obwód źródła tranzystora obwód zabezpieczający tranzystor przed przepływem prądu o zbyt dużej wartości i wówczas wartość jej napięcia powinna być dokładnie jak na schemacie (może być wtedy dobrana z uwzględnieniem charakterystyki danego typu tranzystora).

Pozdrawiam,
Romek

[gk]

Okej, dzięki za odpowiedź w sprawie zenerki zabezpieczającej Ugs.
A odnośnie tej diody zwykłej, nie Zenera, zabezpieczajacej Uds, czy trzeba ją dodać w przypadku najbardziej popularnych IRFP740, IRFP840? Pytam, bo pewnie zbuduję parę tych układów a STP są dość egzotyczne, nie zawsze i wszędzie można je dostać. Poza tym są 2 x droższe.

[Tomasz Gumny]

A w ogóle to na co trzeba patrzeć w katalogach żeby stwierdzić że taki czy inny mosfet nadaje się do takiego elektronicznego dławika?

Podstawowe to Id, Uds.
Jeśli jest możliwość przekroczenia Ugs, to dodać diodę Zenera (chyba, że jest wbudowana).
Pojemność w obwodzie bramki powoduje konieczność zerknięcia na SOA.
Jeśli jest pojemność na wyjściu, to przy wyłączaniu napięcie źródła może być wyższe niż drenu i we wtórniku z tranzystorem bipolarnym należałoby się przed tym zabezpieczyć. W przypadku MOSFETa sprawę załatwia dioda pasożytnicza między SD.

[Tomek Janiszewski]

Wylewając kubeł zimnej wody na głowy entuzjastów tzw elektronicznych dławików pragnę zauważyć ze taki ersatz zachowuje się jak dławik doputy dopóki chwilowa wartość napięcia od strony obciążenia jest mniejsza od strony prostownika. Nie da się więc przy użyciu takiego "dławika" zakleić "dziur" w napięciu wyprostowanym, np. wynikłym z chwilowego spadku napięcia przy odtwarzaniu basów. Tej sztuki potrafi natomiast w wielu wypadkach dokonać nawet zwyczajny filtr RC, który tym samym może okazać się lepszy od czegoś co w układzie lampowym znaleźć się w ogóle nie powinno.

[Romekd]

Witam.
Tomku, gdy sześć lat temu przyszedł mi do głowy ten banalny układzik aktywnego filtru z Mosfetem, wykonałem kilka pomiarów, które później wrzuciłem na Triodę:

http://www.alek.trioda.com/forum/downlo ... &mode=view
http://www.alek.trioda.com/forum/viewto ... 796#p32796

Z góry wiadomo było, że w między wejściem i wyjściem układu będzie musiał występować pewien niezbędny spadek napięcia (jego wartość ustalają rezystory tworzące dzielnik napięcia i spadek między bramką a źródłem tranzystora), by do wspomnianego przez Ciebie przenikania "dziur" z wejścia na wyjście układu nie dochodziło. Wykonany przeze mnie układ zapewniał tłumienie tętnień na poziomie ok 56 dB przy prądzie wyjściowym 370 mA i spadku napięcia 20 V. Spróbuj Tomku uzyskać taki rezultat stosując prosty filtr RC i napisz nam jaką pojemność musiałby wówczas mieć kondensator użyty na wyjściu takiego filtru?
Traxman użył aktywnego filtru w układzie zasilania wzmacniacza SE, pracującego w klasie A, w którym przy prawidłowo zaprojektowanym transformatorze głośnikowym opisane przez Ciebie duże spadki napięcia podczas odtwarzania basów raczej nie powinny wystąpić. Chyba się z tym zgodzisz?

Pozdrawiam,
Romek

[AZ12]

Witam

Czy taki filtr będzie dobrze pracował z tranzystorami bipolarnymi wysokonapięciowymi?

[Tomek Janiszewski]

Niewątpliwie na takim filtrze aktywnym można osiągnąć bardzo dobre tłumienie tętnień a także i dziur: o ile tylko chwilowe napięcie na wejściu nie okaże się niższe od wyjściowego, bo wtedy dziury bez trudu przrnikną przez diodę zintegrowaną z MOSFETem. To samo zresztą dotyczy normalnego stabilizatora napięcia.
Moje zdanie na temat wzmacniaczy SE pretendujących do rangi sprzętu najwyższej klasy każdy tutaj zna, a wzmacniacze przeciwsobne nie wymagają filtrowania napięcia aż tak dokładnego, aby trzeba było sięgać po tego rodzaju filtry. Wbrew temu co sugerujesz we wzmanciaczach SE mają pełne prawo wystąpić duże chwilowe spadki napięcia podczas odtwarzania basów, bo przecież prąd anodowy w całkowicie wysterowanej lampie zmienia się od niemal zera do mniej więcej podwójnej wartości średniej. Pod tym względem sytuacja jest nawet mniej korzystna niż w równoważnym mocowo wzmacniaczu przeciwsobnym klasy B, w którym częstotliwość składowej zmiennej prądu pobieranego z zasilacza jest dwukrotnie większa od częstotliwości wzmacnianego sygnału, za to szczytowy prąd pobierany z zasilacza jest równy szczytowemu prądowi dostarczanemu do obciążenia a nie dwukrotnie od niego większy. Na rzeczywiście małe chwilowe zmiany prądu czerpanego z zasilacza możemy liczyć tylko w przypadku przeciwsobnych wzmacniaczy klasy A, oraz we wzmacniaczas SE obciążonych nie transformatorem wyjściowym lecz dławikiem i pracjujących na obciążenie o impedancji równej katalogowej dla danej lampy Ra.
Jeśli jednak założyć że ma być koniecznie wzmacniacz SE - i tu pozostałbym wierny klasyce, stosując jeśli nie filtr z dławikiem - to transformator głośnikowy z odczepem do kompensacji tętnień, tak jak to zrobiono w radiu "Tatry" na lampie EL84 oraz transformatorze TW6-319.

[Piotr]

Wbrew temu co sugerujesz we wzmanciaczach SE mają pełne prawo wystąpić duże chwilowe spadki napięcia podczas odtwarzania basów, bo przecież prąd anodowy w całkowicie wysterowanej lampie zmienia się od niemal zera do mniej więcej podwójnej wartości średniej.

Możesz to wyjaśnić?
Bo jak dla mnie, to jeżeli prąd zmienia się od zera do podwójnej wartości średniej, to wartość średnia takiego przebiegu pozostaje stała.
Wahania wynikają jedynie z krzywizny charakterystyki (parzyste zniekształcenia) i wzrostu prądu drugiej siatki w pentodach.

[Tomek Janiszewski]

Tego że prąd średni we wzmacniaczach klasy A pozostaje w pierwszym przybliżeniu niezależny od wysterowania - nie kwestionowałem. Zwróciłem tylko uwagę na to że w klasycznym układzie SE z wyjściem transformatorowym cała składowa zmienna prądu anodowego przepływać musi przez zasilacz. A z tym będą się wiązać znaczne wahania napięcia zasilającego, jeśli zasilacz ma znaczną jak to zwykle bywa w przypadku zasilaczy anodowych (zwłaszcza z lampami prostowniczymi) impedancję wewnętrzną, kondensator filtru ma niewygórowaną pojemność (tj bliżej 100uF niż 1000uF) a częstotliwość wzmacnianego przebiegu jest bliska 20Hz, lub są to uderzenia wielkiego basowego bębna.
We wzmacniaczach PP klasy B, choć przy wysterowaniu średni pobór prądu wzrośnie a w konsekewencji zmaleje średnie napięcie na kondensatorze zasilacza (co praktycznie nie występowało we wzmacniaczu SE klasy A) - to w zamian za to nie wystąpi w prądzie obciążającym zasilacz składowa o czśstotliwości 20Hz, lecz dopiero jej druga harmoniczna. Tym samym amplituda napiecia na kondensatorze zasilacza (pomijając wpływ tętnień sieciowych, co jest tym bardzej uzasadnione im większą rezystancję wewnętrzną będzie mial obwód prostownika, wraz z oporem uzwojeń transformatora sieciowego) będzie we wzmacniaczach PP zdecydowanie mniejsza. Jeszcze mniejsza (w pierwszym przybliżeniu żadna) będzie ona w przypadku przeciwsobnego wzmacniacza klasy A. Teraz wszystko jest zrozumiałe?

[Piotr]

Teraz wszystko jest zrozumiałe?

A jednak...

100uF przy 20Hz to 80R, co przy 100mA (EL34) daje napięcie skuteczne rzędu 5,5V. To znaczny spadek? Powiększenie kondensatora daje jeszcze większą poprawę.

Przy rezystancji wewnętrznej 200R i klasie B mamy prąd zmieniający się w granicach 60-240mA (2xEL34), co powoduje spadek napięcia 36V. W praktyce spadki są większe.

Dodatkowo składowa sygnału nie powoduje tak słyszalnych zniekształceń, jak przysiadanie napięcia pod wpływem wysterowania.

[Romekd]

Koledzy, w swoich założeniach/wyliczeniach pomijacie chyba kilka istotnych kwestii...

Piotr, podczas dokonywania obliczeń zmian napięcia na kondensatorach filtru dla częstotliwości 20 Hz nie można zapominać, że kondensatory te są doładowywane przez mostek Graetza z szybkością 100 razy na sekundę. Tak więc rzeczywiste spadki napięcia na kondensatorach będą kilkukrotnie niższe od tych przez Ciebie policzonych!
Tomku, spadek napięcia na aktywnym filtrze w układzie traxmana wyniesie mniej więcej 25...30 V, więc nie ma najmniejszej szansy by po stronie pierwotnej układu wystąpiły jakieś "dziury" mogące przedostać się na wyjście filtru. Poza tym zapominasz, że największe zmiany napięcia na kondensatorach będą występowały przy silnym wysterowaniu stopnia mocy, a wówczas wszelkie przydźwięki i brumy będą maskowane przez wysoki poziom natężenia dźwięku. Tętnienia najbardziej męczą gdy wzmacniacz gra cicho!

Pozdrawiam,
Romek