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.

[ballasttube]

Witam.
Zacząłem onegdaj temat o STK stabilizatorach napięcia
i po uporczywym szukaniu znalazłem w końcu online
aplikację mojego STK5446 z komentarzem, że jest do
wzmacniaczy mocy (w domyśle i, sądząc po napięciach,
do tranzystorowych lub scalakowych hybrydowcch?).
Pozwalam sobie załączyć tutaj tą aplikcje, bo nie jest
duża na objętość pamięci.
Pozdrawiam Kolegów.
Jacek "b/t"

[onyx1944]

Zacząłem mierzyć układ, zasilanie +/- 22V, prąd spoczynkowy 30mA, obciążenie ~9R6.
Próbowałem mierzyć temperatury tranzystorow zmieniając prąd spoczynkowy, ale nie udało mi się, przy powyżej 40mA prąd gwałtownie wzrastał i póki co tego nie opanowałem.
Mierzyłem temperaturę jednego tranzystora mocy zwiększając moc wyjściową, bez sygnału temperatura nieznacznie tylko wzrosła na jakieś 28C. Częstotliwość 1kHz.
Moc LT to moc z symulacji tranzystora.
Wynik poniżej:

20260313_030422.jpg

Temperatura pewnie by dalej rosła ale układ powyżej 10W zaczal się wzbudzać na około 300kHz

20260313_024303.jpg

I dostałem takie balony.

Poniżej tej mocy sinus wyglądał w miarę ok :

20260313_022351.jpg

Pewnie trzeba grzebnąć w kompensacji.


Co do stabilizatora, nie bardzo widzę zastosowanie z takimi napięciami, ale na podstawie tego taki +/- 12V i 2x +5V miałby jak najbardziej sens, np do dacka dla analoga i części cyfrowej.