Moja hybryda

[traxman]

Kondensatory na niższe napięcia pracy

[Romekd]

Piotr, wiele zalet symetrycznego zasilania sam wymieniłeś. Pozwolę sobie przytoczyć kilka z nich:

- lepsze tłumienie tętnień pochodzących od zasilania
- brak potrzeby stosowania dużego opóźnienia załączania głośników
- brak "pływania" napięcia wyjściowego przy zmianach napięcia w sieci elektrycznej

Zastosowanie stabilizacji pociąga za sobą wzrost strat mocy wydzielanej na tranzystorze szeregowym, przez co mniej mocy otrzymamy na wyjściu wzmacniacza. Jeżeli przy zasilaniu niesymetrycznym napięcie wyjściowe będzie ustalane na połowie wartości napięcia zasilającego, to każda zmiana napięcia w sieci będzie powodowała wzrost prądu płynącego przez głośnik, do momentu ustalenia się nowego punktu równowagi. Jeżeli przy zasilaniu niesymetrycznym zastosujemy stabilizację napięcia na wyjściu (przed kondensatorem), to pozbędziemy się efektu "pływania" napięcia wyjściowego, ale przy wyższym lub niższym napięciu w sieci elektrycznej napięcia na tranzystorach wyjściowych nie będą jednakowe, przez co przy przesterowaniu wzmacniacza otrzymamy na jego wyjściu (za kondensatorem) napięcie niesymetrycznie obcięte względem zera.

Jedynymi zaletami zasilania niesymetrycznego, jakie przychodzą mi teraz do głowy, mogą być:

- dużo prostszy układ polaryzacji tranzystorów wyjściowych, gdyż nie musi on zapewniać idealnie dokładnego napięcia na emiterach (kolektorach, źródłach) tranzystorów

- brak potrzeby stosowania zabezpieczeń głośników, bo i tak w razie awarii wzmacniacza kondensator nie przepuści składowej stałej.

- prostszy, a przez to również tańszy transformator sieciowy (jedno uzwojenie; brak odczepu)

Pozdrawiam,
Romek

[Beier]

Kolejna wersja - nie wiem czy dobrze rozwiązałem kwestię polaryzacji tranzystorów mocy. Co do Twojego pytania Piotr: nie podoba mi się kondensator na wyjściu poza tym nie jestem w stanie wymienić innych wad zasilania niesymetrycznego. Z zasilaniem niesymetrycznym i układem przeciwsobnym miałem do czynienia kiedy budowałem słuchawkowca, teraz chcę spróbować czegoś innego a przy okazji się czegoś nauczyć - wydaje mi się że oba rozwiązania są na tyle dobre, że decyzja pozostaje w kwestii preferencji projektującego lub też kwestii finansowej w związku z masową produkcją ale o takowej tu nie mówimy.

[wladl]

Po co w bramkach противположно diody 1N4748, wystarczy zener na naście wolt ( tyle ile dopuszcza bramka). Nadal brak regulacji zera na wyjściu. W zasilaczu mocy równoległe zenerki trochę bez sensu. TIPy mocy lepiej doposażyć w jakieś np. BD.. w układzie Darlingtona. Do zenerek w bazach równolegle daj jakiś elektrolit, łagodniejszy start i mnożenie pojemności.
Może dla przykładu polaryzacji tranzystorów końcowych obrazek z projektu http://www.dddac.de/op06.htm.

[Piotr]

Kolejna wersja - nie wiem czy dobrze rozwiązałem kwestię polaryzacji tranzystorów mocy.

Jak koń pod górę

nie podoba mi się kondensator na wyjściu

A jakieś racjonalne uzasadnienie?

Jedyna jaka mi przychodzi do głowy, to rezygnacja z kondensatora wyjściowego.

No ale co takiego dobrego wynika z wyrzucenia tego kondensatora?

Podobno to ja jestem audiofilem, błe

Piotr, wiele zalet symetrycznego zasilania sam wymieniłeś

Tyle, że przy zastosowaniu stabilizacji wszystkie wady niesymetrycznego rozwiązania znikają. Co więcej stosując stabilizację w układzie niesymetrycznym tracimy połowę mniejsze napięcie na tranzystorze szeregowym. Zrobienie łagodnego startu jest również łatwiejsze.

[Beier]

Kolejna wersja - nie wiem czy dobrze rozwiązałem kwestię polaryzacji tranzystorów mocy.

Jak koń pod górę

Kurcze ale dobrze czy źle? Coś mi się wydaje że polaryzacja powinna być symetryzowana względem miejsca gdzie podłączone jest obciążenie - nie wiem czy jestem na dobrym tropie czy tez nie bo brak regulacji i pływanie zera jak na razie są dla mnie trochę enigmatyczne...

[Piotr]

Dobra, wybaczycie że sam sobie nie scalę postów, ale ten jest w zupełnie innym tonie, bez nabijania.

Moim zdaniem...
1. Stosując jeden stopień wtórnika mocy w hybrydzie zasilanie niesymetryczne jest lepsze. Wymaga lepszej stabilności napięcia zasilania, ale za to nie stwarza problemów z zerem na wyjściu. Również łatwiej jest zrealizować łagodny start.
Zero na wyjściu w układzie symetrycznym można uzyskać łatwymi sposobami, ale pod warunkiem, że tor o sprzężeniu bezpośrednim jest trochę większy, a konkretnie posiada jakiekolwiek wzmocnienie.
2. Jeżeli jednak ktoś uprze się koniecznie na zasilanie jednego stopnia symetrycznie i rozwiąże problem zera, to nie ma żadnego sensu stosowanie stabilizacji napięcia, do tego tak rozbudowanej. W ten sposób traci się tylko jakieś 10V napięcia zasilania, przez co sprawność całego układu leci dramatycznie w dół. Przecież to ostatni stopień o wzmocnieniu mniejszym od 1 zasilany symetrycznie! Toż można go zasilać z "chamskiego elektrolita"
Miejsce, które jest dodatkowo stabilizowane LMami jest jeszcze mniej podatne na tętnienia niż samo wyjście.

[Piotr]

Kurcze ale dobrze czy źle?

Układ, który normalnie zawiera jeden tranzystor i cztery rezystory zaczął zajmować większą część twojego rysunku.
Zróbmy tak - spróbuj wytłumaczyć mi jak to działa. Może po drodze wpadniesz na lepszy pomysł

[Beier]

Wersja mam nadzieję "fajnal". R159 to rezystor 1k + potencjometr precyzyjny 1k.

[Piotr]

Ok, a gdzie rezystory w źródłach tranzystorów mocy i po co ta cała stabilizacja i filtracja?

[Beier]

Rezystory będą - muszę tylko dojść jeszcze jakie - teraz już trochę na to za późno - 02:30 nie sprzyja myśleniu. Stabilizacja i filtracja dlatego bo nigdy czegoś takiego nie robiłem i musi być ten pierwszy raz - do tego zasilacz na samych jak to określiłeś chamskich kondensatorach nie dawała by mi spać - do słuchawkowca nawijałem ręcznie dławik przez cały dzień to czego się po mnie spodziewasz

[Beier]

Wersja z rezystorami i poprawionym zabezpieczeniem.

[Romekd]

Beier, Posłuchaj kolegów, bo dobrze Ci radzą - wywal te stabilizatory. Stabilizacja napięcia zasilającego tranzystory wyjściowe, przy symetrycznym zasilaniu stopnia końcowego, jest pozbawiona jakiegokolwiek sensu. Nic ona nie daje, a tylko podnosi straty energii i wpływa na spadek mocy wyjściowej. Bardziej wskazana jest stabilizacja napięć zasilających układ polaryzacji, albowiem powoduje, że prąd spoczynkowy i napięcie wyjściowe nie zależą od aktualnej wartości napięcia w sieci elektrycznej i wahań napięcia na kondensatorach filtrów, wynikających ze zmian obciążenia zasilacza.
Zmniejsz też pojemność kondensatorów C3 i C4, gdyż przy wartościach jak na schemacie dolna częstotliwość graniczna (dla spadku 3 dB) wyniesie 0,23 Hz. Przy dużych pojemnościach dłużej się będzie ustalała równowaga wzmacniacza.
Ciekawe rozwiązanie przedstawił Kolega wladl. W tym układzie istnieje możliwość regulacji prądu spoczynkowego i "zera" na wyjściu. Dodany jest też układ stabilizujący "zero" z dokładnością do 2 mV. Zastosowane tranzystory mają przy prądzie spoczynkowym 1 A ujemne współczynniki temperaturowe (już przy prądzie Id=0,4 A współczynnik ten jest zerowy), więc w układzie nie ma kompensacji temperaturowej. Po zmianie tych tranzystorów na IRFP240/IRFP9240 wskazane jest zastosowanie w miejscu TL431 tranzystora bipolarnego, tak jak w Twoim układzie. Jeżeli z tranzystorem bipolarnym stopień końcowy będzie lekko przekompensowany, to możesz w obwód emitera włączyć szeregowy rezystor (dobrać jego wartość), lub diodę LED.

Pozdrawiam,
Romek

[Beier]

Nowa wersja - tym razem wg rad RomkaD. Mam nadzieję że teraz jest ok.

[Romekd]

Witam.

tym razem wg rad RomkaD. Mam nadzieję że teraz jest ok.

Powoli zaczynam rozumieć Piotra - stosując niesymetryczne zasilanie i kondensator na wyjściu znika 80 % problemów przy uruchamianiu wzmacniacza hybrydowego. Napięcia nie muszą być bardzo dokładne i nie ma potrzeby stosowania precyzyjnych elementów, lub wymyślnych rozwiązań, więc układ może zbudować nawet początkujący konstruktor.

Ostatni schemat, mimo swojej prostoty, nadal ma słabe strony. Domyślam się, że przeprowadziłeś tylko podstawową symulację. Jeżeli lubisz programy symulacyjne (ja wolę ołówek i kalkulator) przeprowadź analizę metodą Monte Carlo, oraz zrób symulację parametryczną, jako parametr wybierając temperaturę.
Nadal nie widzę elementów umożliwiających przeprowadzenie regulacji napięcia wyjściowego. Stabilizatory wydają mi się za bardzo rozbudowane, a zastosowane w nich diody Zenera cechują się tolerancją 10%, więc jeżeli będziesz miał pecha, to wartości bezwzględne napięć na wyjściach stabilizatorów będą się od siebie różniły o 4,4 V i na wyjściu wzmacniacza zamiast zera otrzymasz 2,2 V. Nie wiem w jakim celu w stabilizatorach użyte są elementy spowalniające narastanie napięcia wyjściowego. W tym układzie i tak nie da się zrobić "miękkiego startu", więc konieczne jest zastosowanie układu opóźniającego załączanie głośników (powinny zostać włączone dopiero po nagrzaniu się lampy i ustaleniu się prawidłowych napięć w układzie) i układu odłączającego głośniki w przypadku pojawienia się na wyjściu składowej stałej. Gdybyś zastosował układy LM317 w podstawowej konfiguracji, to w jednym mógłbyś zastosować rezystory stałe, a w drugim precyzyjny potencjometr. Umożliwiłoby to dokonanie regulacji offsetu. Napięcia na wyjściach stabilizatorów mogą być niższe (9.. 12 V). Tranzystor kompensujący temperaturowe zmiany prądów tranzystorów końcowych mógłby być np. typu BD140-16 firmy Fairchild (izolowaną obudowę TO-126 łatwiej zamocować na radiatorze). Ze względu na duże pojemności wejściowe tranzystorów MOSFET, w stopniu sterującym dobrze jest zastosować lampę o dużym nachyleniu i niskiej rezystancji wewnętrznej, pracującą z prądem anodowym 10..30 mA (6S15P, 6S45P-E, 6Ż52P w połączeniu triodowym itp).

Pozdrawiam,
Romek