Dyskretny STK

[onyx1944]

Podmieniłem bcm na bc846. Wg obliczeń zmiana Vce od zmian temperatury o 50C zakładając deltę Vbe 2mV na stopień, i uwzględniając rezystory Rbc i Rbe wynosi około 1.75V-2V oraz 5.2V -6V odpowiednio dla skrajnych położenien potencjometru do ustawiania prądu spoczynkowego wg wzoru:
Vce=Vbe(1+Rbc/Rbe)
Nie jestem pewien czy takie uproszczenia są poprawne, ale mniej więcej pokrywają się z symulacja, także modele powinny być ok.
Rezystory emiterowe jeśli będzie potrzeba zmienię na 0.22R
W praktyce wygląda że roznica prądu spoczynkowego ustawionego na zimnym układzie jest wystarczająco mała by układ się "dogrzał" i zaczął stabilizować poprawnie prąd (około 30mA) bez uszkodzeń tranzystorów końcowych.

[Misiek13]

Te obliczenia są poprawne jeżeli temperatury wszystkich złącz są takie same lub tak samo się zmieniają.
Teraz pytanie: czy jesteśmy w stanie określić temperatury złącz poszczególnych elementów w tym układzie? Chodzi o: T9, T10, T11, D2 i T7.
Przy napięciu zasilania 25V i rezystancji obciążenia 8Ω moc tracona w T10 zmienia się w zakresie od 0,75W do 7,8W (zmiana o 7W), dla T9 i T10 (przy założeniu h21E=100 dla T10 i T12) moc tracona zmienia się w zakresie od 0,25W do 0,33W (zmiana o 80mW), dla D2 i T7 moc tracona jest praktycznie niezależna od mocy wyjściowej a temperatura złącza ze względu na małą moc wydzielającą się w tych elementach jest równa w przybliżeniu temperaturze płytki. Jeżeli tranzystory mocy są takie jak na schemacie czyli MJF44H11 to mają one rezystancję termiczną złącze obudowa równą 3,5 K/W co oznacza zmianę różnicy temperatury złącza względem obudowy na poziomie 24,5K co odpowiada spadkowi Ube o 56mV (dla θ=-2,3mV/K) i tej różnicy nie możemy skompensować. Gdyby przyjąć, że na rezystorze R11 odkłada się połowa tej wartości można zaryzykować stwierdzenie, że R11 będzie w zadowalającym zakresie stabilizował prąd spoczynkowy. Niestety przy prądzie spoczynkowym 30mA wartość tego rezystora wychodzi na poziomie 1Ω. Dla T9 i T10 zmiana temperatury złącza względem obudowy dla rezystancji termicznej złącze płytka 16K/W będzie wynosiła 1,3K co daje spadek napięcia Ube tych tranzystorów na poziomie 3mV każdy. Wszystkie te szacunki opierają się na mocno teoretycznym założeniu, że płytka idealnie przewodzi ciepło i wszystkie elementy są do niej przymocowane bez rezystancji termicznej. Teraz musimy wrócić do początkowego pytania i spróbować obliczyć te temperatury i jak one się zmieniają przy zmianach obciążenia. W przypadku, gdy wszystkie elementy w układzie są zamontowane na wspólnym aluminiowym radiatorze to jesteśmy w stanie oszacować temperatury złącz oraz zasymulować zmiany prądu spoczynkowego przy zmieniającej się temperaturze otoczenia oraz zmieniającym się obciążeniu wzmacniacza. W przypadku elementów zamocowanych na płytce te szacunki są dużo trudniejsze.

[onyx1944]

Plan był żeby zamknąć cały układ na pcb i założenie że temperatura będzie podobna wszędzie, na każdym elemencie.
Żeby określić jak narastają temperatury, można przymocować czujniki na tranzystorach mocy i układzie kompensacji, np lm61 one wprost pokazują temperaturę, obudowy sot23 nie byłyby problematyczne, można nawet je zostawić do prób po zamknięciu obudowy.

[Misiek13]

W ten sposób można by było wyznaczyć rezystancje termiczną między obudowami tranzystorów mocy a radiatorem oraz obudowami tranzystorów mocy a płytką. Znając moc wydzielaną w tranzystorze i poszczególne temperatury wydaje się to dosyć łatwe. Myślę, że to powinno być kolejnym krokiem w tym projekcie.

[onyx1944]

Tak, zrobię na razie nic nie ustaliłem bo się trochę spaliło, potencjometr muszę dobrać by bardziej precyzyjnie można ustawiać prąd, nalezy zmniejszyć rezystancje i dobrac dzielniki, zbyt czuły jest na obrót
Czujniki są na sprężynujących drutach, zakładam że to wystarczy ewentualnie posmaruje pastą.

20260306_223716.jpg

Praktycznie w stanie zerowego prądu końcówki, prądy wcześniejszych stopni pokrywaja się z symulacjami.

[Misiek13]

Cały czas jestem ciekawy wyników tych pomiarów.