Wzmacniacz Lampowy PP na bazie AVT2754

[Marek7HBV]

Moim zdaniem powolne narastanie napięcia jest korzystne, bo prądy ładujące kondensatory na wyjściach stabilizatorów (100 μF) w momencie załączenia układu na pewno nie osiągną wartości zagrażającej uszkodzeniem się tranzystorów. Na pracę wzmacniacza nie będzie miało to wpływu, bo i tak katody lamp nagrzewają się jeszcze wolniej.

To ja też wtrącę trzy grosze.Wyobrażmy sobie w czasie delektowania się muzyką z lampowego wzmacniacza nastąpi zanik zasilania na kilka sekund.Pytanie-jaka będzie temperatura struktury mosfeta ? M.

[Romekd]

Witam.

Moim zdaniem powolne narastanie napięcia jest korzystne, bo prądy ładujące kondensatory na wyjściach stabilizatorów (100 μF) w momencie załączenia układu na pewno nie osiągną wartości zagrażającej uszkodzeniem się tranzystorów. Na pracę wzmacniacza nie będzie miało to wpływu, bo i tak katody lamp nagrzewają się jeszcze wolniej.

To ja też wtrącę trzy grosze. Wyobraźmy sobie w czasie delektowania się muzyką z lampowego wzmacniacza nastąpi zanik zasilania na kilka sekund.Pytanie-jaka będzie temperatura struktury mosfeta ? M.

Marku, podane na schemacie typy Mosfetów mają dopuszczalną moc strat przekraczającą 200 W. Poza tym zamontowane zostały na sporym radiatorze. Jaka moc będzie się na jednym z nich wydzielać, nawet gdybyśmy przyjęli, że przez dłuższą chwilę odkładać się na nim będzie dwie trzecie napięcia obecnego na kondensatorze filtru w zasilaczu? Myślę, że w takich warunkach temperatura struktury byłaby tylko nieznacznie wyższa od temperatury radiatora, występującej w normalnych warunkach obciążenia stabilizatora.
Wczoraj z ciekawości przetestowałem parametry stabilizatorów LR8N3. Mają one zabezpieczenie przed przekroczeniem dopuszczalnego prądu (prąd zwarcia ograniczony do ok. 15 mA) i temperaturowe (zmniejszanie prądu i napięcia wyjściowego po przekroczeniu przez strukturę temperatury 125°C). Wykonałem próby, stwierdzając że zastosowane w nich zabezpieczenia są skuteczne - układy przetrwały zwieranie do masy wyjścia, przy napięciu wejściowym wynoszącym 350 V (robiłem je bez kondensatora 4,7 μF w dzielniku rezystorowym)...
Przy okazji dokonałem pomiaru szumów na wyjściu (z kondensatorami i bez), co przedstawię w kolejnym poście.

Pozdrawiam
Romek

[Jurek O]

Z ciekawości przetestowałem zaniki napięcia przy zimnym radiatorze, przy ciepłym, z obciążeniem i bez.
Symulowałem zaniki krótkie tj. poniżej sekundy aż po parę sekund. Następnie chaotycznie włączałem i wyłączałem układ z sieci.
Wszystko ma się doskonale nic się złego nie dzieje. A już myślałem, że będę musiał UPS'a dobudować

Do modernizacji leci jeszcze prostownik.

-
Tak mniej więcej będzie wyglądał.

[Marek7HBV]

Litości!I tego też muszę się czepiać?Co to jest?Zgrzewarka przemysłowa?,a może wspomaganie krzesła elektrycznego?Jak to opóżnianie ma działać?Gdzie jest transformator?Same pytania M.

[Jurek O]

Marek spokojnie, wszystko będzie działać i to bezprzewodowo sterowane Atmega32.

[Thereminator]

Może pomyśl jeszcze o dodaniu sterowania przez pulpit zdalny.

[Marek7HBV]

Marek spokojnie, wszystko będzie działać i to bezprzewodowo sterowane Atmega32.

Do anodowego wystarczy tyle

[Romekd]

Witam.

Z ciekawości zapytam - jak obecność kondensatorów 4,7 μF wpływa na poziom szumów na wyjściach układów LR8?

Może ja opowiem wg moich skromnych badań zasilacza z samym LR8 na płytce stykowej( czyli zasilacz bez mosfeta), tylko z samym LR8 szumy bez kondensatora 4,7 wynoszą ok 2mV Rms a z tym kondensatorem ok,4mVRms dla napięcia wyjściowego ok 310V, pomiar oscyloskopem Texas TSD210.
Wynik z kondensatorem jest podobny do tego co podał Kolega Jurek, choć mosfet też parę szumów wprowadza.
Wg źródeł z USA nie zaleca się zwiększenia kondensatora ponad 4,7uF, odważni i zasobni w LR8 mogą go zwiększyć do 6,8 lub nawet 10uF.

Również wykonałem układ testowy, pozwalający sprawdzić parametry układu LR8 bez tranzystorowego wtórnika prądowego. Zastanawiałem się czy kondensator elektrolityczny, blokujący do masy wejście ADJ układu, nie okaże się zbyt kiepski w tej roli. Miałem na myśli głównie upływność, która w kondensatorach elektrolitycznych jest spora, choć po głowie chodziła mi również absorpcja dielektryczna, która również stanowi sporą wadę kondensatorów z dielektrykiem wykonanym z tlenku aluminium. Wg not katalogowych upływność kondensatorów w zależności od typu może mieć bardzo różne wartości, a prąd upływności w tym konkretnym zastosowaniu będzie miał wpływ na wartość napięcia wyjściowego i być może również poziom szumów. Poniżej fragmenty kart katalogowych dla kondensatorów firmy SAMHWA serii RD oraz firmy NICHICON serii VX, dostępnych w TME.

Dla pojemności 4,7 μF i napięcia 300 V przez kondensator SAMHWA może płynąć prąd upływności o wartości dochodzącej do ok. 43 μA (po 5 minutach pracy kondensatora), a w przypadku kondensatorów Nichicon VX może on osiągać nawet ponad 156 μA (po minucie pracy), o ile dobrze rozumiem podane przez producentów wzory na jego obliczanie (proszę mnie poprawić jak popełniłem jakiegoś "byka"). W przypadku pierwszego kondensatora prąd upływności wywołałaby spadek napięcia stabilizatora o ok. 21 V, a w przypadku drugiego spadek ten byłby kilkakrotnie wyższy. Można przyjąć, że podane w katalogach wartości prądu stanowią te najwyższe, dotyczące najgorszych egzemplarzy i pracujących przy najwyższej temperaturze (105°C dla Samhwy oraz 85°C dla Nichicona). Tak duże spadki napięcia byłyby nie do przyjęcia nawet we wzmacniaczach lampowych...
Ja w swoim układzie (załącznik poniżej) sprawdziłem jak zachowa się kondensator firmy Panasonic typ RG o dopuszczalnej temperaturze pracy 105°C.

Po włączeniu układu z kondensatorem napięcie po ok. dwóch minutach osiągnęło na wyjściu 293 V, po kolejnych dwóch minutach wzrosło do ok. 295 V, a po dalszych dwóch godzinach ustaliło się na ok. 297 V. Na płytce testowej zamontowałem kilka złącz kołkowych (podwójnych, typu "GOLDPIN", oznaczonych na schemacie jako J1 do J6), co umożliwiło mi odłączanie różnych elementów z obwodu, w tym kondensatorów. Odłączenie kondensatora C2 powodowało wzrost napięcia wyjściowego o ok. 1 V, jednak gdy kondensator włączyłem i nagrzałem do ponad 40°C wzrost jego temperatury wywołał wzrost prądu upływności, a to spowodowało spadek napięcia wyjściowego stabilizatora o prawie 10 V. Co będzie gdy płytka znajdzie się w obudowie, w której temperatura będzie osiągała jeszcze wyższą wartość niż ta do której podgrzałem podczas prób kondensator?

Pozdrawiam
Romek

[Jurek O]

Bardzo ciekawe, proszę dalej dla J1, J3 i J4.
I oczywiście dla J2. Romek jak sprawdzisz poziom szumów z C2 i bez niego to będzie wiadomo czy go stosować czy
lepiej nie. Czy bez C2 napięcie na wyjściu LR8 szybko narasta?

Widzę, że napięcie na wyjściu LR8 (298 V) nam się pokrywa

U mnie pracuje tam https://www.tme.eu/pl/details/uvz2w4r7m ... /nichicon/
Zasilacze będą w osobnej wentylowanej obudowie tak więc mam nadzieję, że nie wystąpi opisany przez Ciebie problem.

P.S.
Dzięki za ostatni wykład na temat narastania napięcia na kondensatorze.

[Romekd]

Z kondensatorami C2=4,7 μF i C3=1 μF poziom szumów wychodził bardzo niski. W paśmie od 0,5 Hz do 800 kHz skuteczna wartość szumów przy napięciu zasilania 350 V i napięciu wyjściowym 297 V wg wskazań miernika wynosiła ok. 70 μVrms. Po zawężeniu pasma do akustycznego filtrami od 22 Hz do 22 kHz poziom szumu na wyjściu stanowił już tylko 42 μVrms, a z filtrem psofometrycznym (wagowym o krzywej "A") miał wartość ok. 30 μVrms. By szumy ładnie wypadły na ekranie oscyloskopu, wzmocniłem sygnał wzmacniaczem pomiarowym o wzmocnieniu napięciowym x500, więc wyświetlane na ekranie wartości międzyszczytowe (widoczne w górnym prawym rogu) trzeba podzielić przez 500, by wiedzieć jaka była ich rzeczywista wartość Vpp (może zrobię to w opisach). Jutro wrzucę te oscylogramy, bo dzisiaj jestem już mocno zmęczony, a muszę je jeszcze posegregować (jest ich trochę) i opisać, by było wiadomo o co w nich chodzi..

Pozdrawiam
Romek


-

[Wiech]

Romku!
wielkie dzięki za zestawienie tak wspaniałego układu pomiarowego i pierwsze wyniki.

Teraz jeszcze wracając do tego nieszczęsnego kondensatora C2 - czy możesz sprawdzić jak się będzie zachowywał
układ z C2 = 2,2uF lub mniejszym - idzie o zmianę elektrolitu na kondensator stały np MKS lub MKP czy MKT.
Te o pojemnościach 1-2,2uF są gabarytowo do przyjęcia a jednocześnie tak nie płyną pod wpływem temp,
ponadto czy wzrost wartości C3 jest zauważalny w jakości parametrów zasilania.

Pytam, gdyż chciałem zrobić swój układ do zasilania stopni wejściowych , zamknięty w dość szczelnej obudowie,

Ponadto czy zasilanie całości stanowiska było z zasilacza laboratoryjnego czy z transformatora z mostkiem i 1-2 kondensatorami na wyjściu - idzie o to jak sam układ LR8 radzi sobie z typowym zasilaniem spotykanym w konstrukcjach audio.
Dzięki za ewentualne odpowiedzi

Edit
Dodatkowe pytanie - czy poziom szumów się zmienia przy zmianie obciążenia w zakresie który wytrzymuje sam układ
np przy 2 -6mA
Wiesław

[Romekd]

Teraz jeszcze wracając do tego nieszczęsnego kondensatora C2 - czy możesz sprawdzić jak się będzie zachowywał
układ z C2 = 2,2uF lub mniejszym - idzie o zmianę elektrolitu na kondensator stały np MKS lub MKP czy MKT.
Te o pojemnościach 1-2,2uF są gabarytowo do przyjęcia a jednocześnie tak nie płyną pod wpływem temp,
ponadto czy wzrost wartości C3 jest zauważalny w jakości parametrów zasilania.
Pytam, gdyż chciałem zrobić swój układ do zasilania stopni wejściowych , zamknięty w dość szczelnej obudowie,

Może jeszcze dzisiaj sprawdzę jak wartość tego kondensatora wpływa na poziom szumów i tętnień stabilizatora. Niestety kondensatory elektrolityczne mają poważne wady. Te o mniejszej pojemności i wyższym napięciu dopuszczalnym wykazują także wyższą rezystancję szeregową (użyty przeze mnie jako C3 kondensator 1 μF/400 V miał ESR w okolicach 10 Ω przy 1 kHz), więc są mniej skuteczne w blokowaniu zakłóceń od innych typów kondensatorów. Spróbuję przeanalizować jak dany typ kondensatora wpływa również na poziomy szumów w konkretnych przedziałach częstotliwości (zamierzam użyć w tym celu analizatora widma).

Ponadto czy zasilanie całości stanowiska było z zasilacza laboratoryjnego czy z transformatora z mostkiem i 1-2 kondensatorami na wyjściu - idzie o to jak sam układ LR8 radzi sobie z typowym zasilaniem spotykanym w konstrukcjach audio.
Dzięki za ewentualne odpowiedzi

Edit
Dodatkowe pytanie - czy poziom szumów się zmienia przy zmianie obciążenia w zakresie który wytrzymuje sam układ
np przy 2 -6mA

W dotychczasowym badaniach nie obciążałem dodatkowo wyjścia LR8N3G (obciążenie stanowiło jedynie te 0,6 mA, pobierane przez rezystory dzielnika i upływności kondensatorów), ale sprawdzę też poziomy szumów dla wyższych obciążeń. Ponieważ do tego momentu interesowały mnie głównie szumy, to stabilizator zasilałem ze stabilizowanego zasilacza laboratoryjnego, ale mogę na układ wprowadzić dodatkową składową zmienną o częstotliwości 50 Hz lub wyższej, by sprawdzić jak tłumi tętnienia podawane na wejście.

Może tytułem wstępu podam, dla zupełnie początkujących konstruktorów, z jakimi problemami można się zetknąć, próbując zmierzyć rzeczywistą wartość skuteczną napięcia szumów w danym układzie. Sam poziom (napięcie) szumów, bez określenia szerokości pasma w którym się je mierzy, potrafi być informacją zupełnie bezwartościową. Skuteczna wartość napięcia szumów dla szumu "białego" zależy od szerokości pasma, które się bada i rośnie z pierwiastkiem kwadratowym szerokości tego pasma, czyli czterokrotnie poszerzenie pasma oznacza dwukrotny wzrost napięcia szumów. Szumy występujące w układach audio mają przeważnie niskie wartości w stosunku do poziomów samych sygnałów użytecznych, mimo to są dość uciążliwe dla naszego słuchu i dąży się do tego by ich poziom był możliwie najniższy. Prawidłowy szum "biały" powinien rozciągać się w nieskończenie szerokim paśmie częstotliwości (mieć zupełnie płaskie widmo) i typowy dla krzywej Gaussa rozkład chwilowych wartości amplitud. W praktyce nie istnieją źródła takiego idealnego szumu białego, ale dla uproszczenia mówimy np. o "szumie białym", którego widmo jest mniej więcej płaskie w paśmie akustycznym i wtedy dla celów audio taki szum możemy traktować jak szum do tych zastosowań idealny (jego dystrybucja w zakresie amplitud również musi być zgodna z rozkładem normalnym /krzywą Gaussa/). Cyfrowe mierniki, nawet te lepsze, nie najlepiej radzą sobie z pomiarem skutecznej wartości napięcia szumów. Pasmo przenoszenia zastosowanych w nich przetworników zależy od poziomu mierzonego sygnału, więc wraz ze spadkiem poziomu sygnału (szumy z reguły mają niską wartość) ich dokładność maleje, a pasmo pomiarowe staje się coraz węższe. Poniżej w załączniku statystyczny rozkład amplitud dla "szumu białego", oraz pasma przenoszenia kilku mierników cyfrowych i analogowych dla różnych poziomów RMS sygnału (zbliżonego kształtem do sinusoidalnego), jakie kiedyś przetestowałem w swojej pracowni.

-

-
Sygnały szumów w rzeczywistych układach mogą mieć jednostronnie lub dwustronnie (od góry lub dołu), symetrycznie lub niesymetrycznie (bardziej na górze lub na dole) obciętą amplitudę (nie mają wtedy rozkładu Gaussa), nierównomierny rozkład amplitudowy w badanym paśmie częstotliwości (nie stanowią wówczas szumu białego), mogą też mieć zmienioną dynamikę, np. być poddane kompresji lub ekspansji dynamiki i wówczas również nie są szumami Gaussowskimi, choć mogą stanowić "szum biały"...
Sygnały szumów mogą mieć od góry lub dołu obcięte pasmo, mogą mieć wycięte różne fragmenty pasma, lub mogą w sobie zawierać inne rodzaje szumów, np. "szum różowy", "niebieski", "śrutowy", "migotania" itp. Wszystko to może wydawać się dla mniej doświadczonych elektroników nieco skomplikowane, jednak informacje na te tematy początkujący mogą znaleźć w dostępnej literaturze technicznej.

Wracając do układu LR8N3G, to poniżej zamieszczam oscylogramy ukazujące sygnały szumów, które otrzymałem na jego wyjściu przy podłączonych kondensatorach C2 (4,7 μF) i C3 (1 μF). Ze względu na bardzo mały poziom tego sygnału, między stabilizatorem i oscyloskopem włączyłem wzmacniacz pomiarowy o wzmocnieniu 500. Pierwszy oscylogram przedstawia przebieg sygnału przy paśmie przenoszenia 0,5 Hz...800 kHz, drugi jest dla pasma 22 Hz...22 kHz, a trzeci dla pasma kształtowanego psofomnetrycznym filtrem o charakterystyce zgodnej z krzywą "A" (poziom ważony dla charakterystyki czułości ludzkiego słuchu).

-
Mogłoby się wydawać, że napięcie wyjściowe ze stabilizatora jest bardzo "czyste" i pozbawione większych zakłóceń, jednak po zwiększeniu podstawy czasu do 1 sekundy na działkę dało się zaobserwować wolnozmienne fluktuacje wartości napięcia (pomiar bez dodatkowego wzmacniacza i filtrów).

.
Tego typu wahania napięcia (udało mi się zaobserwować zmiany rzędu ok. 3 mVpp w czasie 10 sekund rysowania się obrazu na ekranie oscyloskopu) wykryłem tylko dla zimnego układu (wahania prądu upływności C2?), bezpośrednio po jego włączeniu, gdyż po jednej godzinie pracy stabilizatora amplituda fluktuacji była już niższa od 0,5 mV/10 s.
Następnie sprawdziłem czy zmiana spadku napięcia na LR8N3G z 10 V na ok. 50 V daje zauważalną zmianę poziomu szumów. Tą próbę przeprowadziłem z odłączonym kondensatorem C2, otrzymując napięcia skuteczne (RMS) szumów równe 3,2 mV dla pasma 10 Hz...800 kHz (-3 dB), 2,7 mV dla pasma 22 Hz...22 kHz (-3 dB) oraz 1,7 mV dla włączonego filtru psofometrycznego o charakterystyce "A". Różnice w poziomie zakłóceń, jeśli w ogóle wystąpiły, to były minimalne (w słuchawkach podczas odsłuchu nie zauważyłem żadnych różnic), natomiast przy obniżeniu napięcia między wejściem i wyjściem układu poniżej 10 V poziom zakłóceń bardzo wyraźnie wzrastał.
Poniżej dwa przebiegi dla układu z odłączonym kondensatorem. Pierwszy przy napięciu wejściowym 308 V, drugi przy 360 V.

-
Na koniec sprawdziłem jak zachowa się układ pozbawiony obu kondensatorów (odłączone C2 i C3). Poziom szumów w takich warunkach podniósł się do 14,4 mV rms przy paśmie 10 Hz...800 kHz, 10,4 mV rms przy paśmie 22 Hz...22 kHz oraz 8,2 mV dla krzywej "A". Bardzo zaskoczyło mnie, że w takim układzie włączenie diody zabezpieczającej między wyprowadzeniami IN i ADJ powodowało spadek poziomu szumów (czyżby wpływ pojemności diody?) przy całkowitym braku wpływu obecności tej diody na wartość stałego napięcia na wyjściu stabilizatora. Z włączona diodą napięcie szumów wynosiło: 12,5 mV rms dla pasma 10 Hz...800 kHz, 9,8 mV rms dla pasma 22 Hz...22 kHz oraz 7,9 mV rms dla filtru psofometrycznego "A". Próbę opdłączania i podłączania tej diody przeprowadzałem kilkakrotnie, otrzymując identyczne wyniki. Oscylogram (układ bez filtrów i wzmacniacza w torze) w załączniku poniżej.

-
Pozdrawiam
Romek

[Wiech]

Bardzo dziękuję w imieniu swoim i pewnie wszystkich czytających za tak pełne podejście do sprawy tego mizernego z wyglądu scalaczka.
Są pewne podobieństwa tych pomiarów do wyników znalezionych w necie.

.... ale mogę na układ wprowadzić dodatkową składową zmienną o częstotliwości 50 Hz lub wyższej, by sprawdzić jak tłumi tętnienia podawane na wejście.

Ponadto też podają że tłumienie składowej zmiennej zasilającej przez sam LR8 jest ponad -60dB
I dlatego moja prośba o wpuszczenie pulsacji sieciowej na wejście układu i ew weryfikację tego stwierdzenia.

Pozdrawiam
Wiesław

[Romekd]

Bardzo dziękuję w imieniu swoim i pewnie wszystkich czytających za tak pełne podejście do sprawy tego mizernego z wyglądu scalaczka.
Są pewne podobieństwa tych pomiarów do wyników znalezionych w necie.

A masz na nie jakieś namiary? Mnie nie udało się niczego znaleźć, a chętnie bym się takim wynikom przyjrzał i porównał je z własnymi.

.... ale mogę na układ wprowadzić dodatkową składową zmienną o częstotliwości 50 Hz lub wyższej, by sprawdzić jak tłumi tętnienia podawane na wejście.

Ponadto też podają że tłumienie składowej zmiennej zasilającej przez sam LR8 jest ponad -60dB
I dlatego moja prośba o wpuszczenie pulsacji sieciowej na wejście układu i ew weryfikację tego stwierdzenia.

Nie ma problemu, jak znajdę chwilkę, zmontuje odpowiedni obwód i sprawdzimy na ile podane w nocie katalogowej parametry pokrywają się z tymi zmierzonymi. Dzisiaj wykonałem pomiary poziomu szumu dla różnych wartości pojemności kondensatora C2, wykorzystując w tym celu kartę pomiarową i komputer. Zbadałem całkowity poziomy szumu w paśmie 2 Hz...90 kHz dla kilku wartości pojemności z przedziału od 1 nF do 5,5 μF, przy czym ten typ pomiaru umożliwia poznanie poziomów szumu w poszczególnych zakresach częstotliwości z pasma pomiarowego. Można było ustawić dowolną szerokość pasma lub włączyć filtry wagowe, ale nikt z Kolegów niczego nie proponował, więc zbadałem całkowity poziom RMS szumów w podanym wyżej zakresie.
Poziom RMS=0 dB odpowiada dokładnie napięciu o wartości skutecznej 2 V, więc z podanych na wykresach danych bardzo łatwo można policzyć napięcie szumu w mV (RMS) dla każdego z kondensatorów. Poniżej wyniki z analizatora widma (karta E-MU1616m + program ARTA w laptopie).
.

-
Na wykresach widać pik przy częstotliwości 50 Hz. Wywoływało go zmienne pole magnetyczne, rozpraszane przez duży autotransformator, znajdujący się pod stołem w mojej pracowni (pole to nakładało się bezpośrednio na płytkę testową ). Po wyłączeniu autotransformatora pik miał już dużo niższą wartość, co widać na wykresie poniżej (na ścianie dwa metry obok jest jeszcze transformator bezpieczeństwa o mocy 2 kVA, ale jego już wyłączyć nie mogę, gdyż zasila on cały warsztat...).

-
Jednak wpływ zakłóceń od autotransformatora na wyświetlane przez aparaturę wskazania całkowitego poziomu szumów był niewielki, gdyż wynosił jedynie 0,2 dB.
Jak znajdę wolny czas, to przy pomocy tej karty dokonam pomiaru tłumienia wnoszonego przez LR8N3G dla częstotliwości 50 Hz, przy tych samych wartościach pojemności kondensatorów, co użyte w badaniach przedstawionych powyżej (kondensator C2 na pewno będzie wywierał jakiś wpływ na uzyskane wyniki).

Pozdrawiam
Romek

[Romekd]

Witam.

Bardzo dziękuję w imieniu swoim i pewnie wszystkich czytających za tak pełne podejście do sprawy tego mizernego z wyglądu scalaczka.
Są pewne podobieństwa tych pomiarów do wyników znalezionych w necie.(...)

Ponadto też podają że tłumienie składowej zmiennej zasilającej przez sam LR8 jest ponad -60dB
I dlatego moja prośba o wpuszczenie pulsacji sieciowej na wejście układu i ew weryfikację tego stwierdzenia.

Nadal nie udało mi się znaleźć w necie jakichkolwiek ciekawych informacji na temat tego "mizernego scalaczka", poza tymi podanymi w notach katalogowych Układ faktycznie prościutki, poza tym łatwo dostępny i stosunkowo tani, co może zachęcać do częstszego stosowania go w układach stabilizatorów wyższego napięcia. Może dlatego warto przyjrzeć się dokładniej jego parametrom i sprawdzić te, które nie zostały podane w nocie aplikacyjnej. Ja przynajmniej tak właśnie robię, zanim zastosuje dany element w jakiejś własnej konstrukcji.
Do tych ponad 60 dB tłumienia przydźwięku podchodziłem sceptycznie. Podane przez producenta dane często dotyczą specyficznych warunków, w jakich element był badany. Tłumienie tętnień, owszem może wynosić 60 dB (wartość typowa), ale dla minimalnego prądu wyjściowego (0,5 mA) i przy bardzo niskim napięciu wyjściowym (tu równym 5 V). Przy napięciu wyjściowym 300 V tłumienie tętnień może okazać się 60 razy gorsze (lub jeszcze bardziej) niż przy 5 V. Producent podaje, że dla Vout=5 V i Iout=0,5 mA zmiana napięcia wyjściowego może wynosić 0,003%/V (-90,5 dB) zmian napięcia wejściowego (powolna zmiana składowej stałej, nie AC), co oznacza, że gdy podniesie się napięcie wejściowe z 15 V do 400 V, napięcie wyjściowe 5 V wzrośnie o 11, 6 mV. Jeżeli uwzględnimy gorszy parametr, czyli 0,01%/V (maksymalna wartość dopuszczalna; -80 dB), to napięcie wyjściowe 5 V dla tych samych zmian napięcia wejściowego wzrośnie już o 38,5 mV. Przy napięciu wyjściowym ok. 300 V zmiany tego napięcia przy zmianach napięciu na wejściu mogą być np. 60 razy wyższe, o ile dobrze to rozumiem (stosunek 300 V do 5 V, bez kondensatora C2, którego zastosowania producent układu w ogóle nie przewidywał). W przypadku testowanego przeze mnie egzemplarza układu zmiana napięcia wejściowego z 355 V do 400 V powodowała wzrost napięcia wyjściowego z 297,83 V do 298,27 V, czyli zmiana napięcia była wyższa wyższy niż wynikałoby z danych katalogowych w nocie aplikacyjnej.

Wracając do tłumienia tętnień, to w testowanym przeze mnie układzie, przy 355 V składowej stałej napięcia z nałożona składową zmienną 2 V (RMS) o częstotliwości 50 Hz na wejściu, uzyskałem ok. 65 mV (RMS) tętnień na wyjściu, przy braku w układzie kondensatora C2, co oznaczało tłumienie na poziomie ok. 30 dB. Być może dużo gorsze tłumienie wynikało z obecności sprzężeń przez pojemności pasożytnicze lub upływności na płytce testowej. Po zastosowaniu kondensatora C2 tłumienie tętnień uległo bardzo dużej poprawie, nawet z kondensatorem C2 o pojemności zaledwie 100 nF. Układ przetestowałem z różnymi wartościami pojemności kondensatora C2, najpierw dla częstotliwości zakłóceń 50 Hz (na wejściu 2 V rms /0 dB/; napięcie DC na wyjściu 297,8 V), a następnie dla częstotliwości 120 Hz (również 2 V rms /0 dB/ na wejściu i 297 V DC na wyjściu). Wszystko widać w załącznikach poniżej.

Z wykresów wynika, że zwiększanie pojemności kondensatora C2 powyżej 2,2 uF nie przynosi już wyraźnej poprawy współczynnika tłumienia tętnień, a jedynie zmniejsza poziom szumu różowego o częstotliwościach niższych od 50 Hz (przy tym poziomie i we wzmacniaczach lampowych nie mają one już najmniejszego znaczenia, podobnie zresztą jak w ogóle stabilizacja napięcia dla stopi wyjściowych wzmacniaczy lampowych... ).
-
Poniżej wykresy przedstawiające tłumienie tętnień o częstotliwości 120 Hz.

-
Pozdrawiam
Romek