УНЧ с высоким напряжением питания.

IDiod: IDiod ◊
сегодня, 18:32
Wladimir_TS: Ну с транзисторами хуже - лучший вариант по цена/доступность - IRF540

И охота вам в каждое плечо ставить по 2 прибора?

Рассеиваемая мощность делиться на 2 полупроводниковых прибора.

Найдите что-нибудь повысоковольтнее, у вас же максимальные напряжения будут всего лишь 340В.

Да тот-же 740, но греться будет.

Кстати при моих частотах можно обойтись и просто транзисторной оптопарой.

Wladimir_TS: какова роль этих резисторов

В резисторах смысл еще в том, чтобы в аварийном режиме ограничить выходной ток и обеспечить срабатывание "One pair of 125-mA currents..." Такой режим, кстати, возможен при включении усилителя, когда +/- 600В уже поданы на выходной каскад, а ОУ еще "не раскачался" (либо +/-15В подаются с задержкой).

А можно все пор русски.

Задержку можно сделать просто - другой парой оптронов прижимать затворы к истокам, пока напряжение не установятся. У меня в перспективе будет DDSгенератор на tiny2313 - вот на него и возложу сию миссию.

Результаты моделирования выглядят оптимистично - но вот ток сквозной через выходной каскад зависит от выходного напряжения или я чего-то не так сделал.

DWD: DWD
сегодня, 20:13

Wladimir_TS: А что еще посоветуете ?

Да любой ОУ посовременней. Как уже говорилось - тот же 358-й.
Это до 20мА выход. Положительный полупериод правда может и 40мА выдавать, но нужна симметрия.
Или готовый усилитель мощности, как Вы спрашивали - TDA2030, или похожий из низковольтных автомобильных.
Выбор большой.

А 2030 с точки зрения рассчета ОС - обычным ОУ считать можно ?

Wladimir_TS: ...лучший вариант по цена/доступность - IRF540...

Почему лучший,если он вообще не подходит?..

Полностью согласен - потому как думал о 640ом. на 200 вольт. ПАросто чем ниже емкость затвора, тем меньше шансов потерять транзисторы силами эффекта Миллера при резком изменении тока нагрузки (старт коллекторного электродвигателя).

У него же напряжение 100В. У Вас напряжение питания +-170В, и транзисторы должны выдерживать удвоенное значение, то есть, нужны транзисторы с напряжением не менее 170В*2=340В.

Даже если каскадировать IRF540, как в схеме на оптронах, то потребуется аж 4 штуки на плечо!..
Зачем? Можно же взять, например, ширпотребовский IRF740 - 400В, 10А. По одному на плечо.

Если же схему повторять один в один, то по парочке полевиков с напряжением не менее 340В/2=170В, например, IRF630 (200В, 9А).

Wladimir_TS: ...у него немалая емкость затвора...

За ёмксоть затвора можете вообще не переживать, так как, во первых, у Вас частоты низкие, а во вторых - синус, а не меандр.

Wladimir_TS: ...в каждом из "ключей" "нижний транзистор открывается настолько, что-б на резисторе в его истоке было напряжение его отсечки.

Какая отсечка в линейном усилителе?..
Если Вам нужен синус, то транзисторы должны работать в линейном режиме.

При моделировании, как уже говорилось, просто замените оптрон транзистором. Управление - независимыми источниками напряжения.

попробую завтра.

Wladimir_TS: Результаты моделирования выглядят оптимистично - но вот ток сквозной через выходной каскад зависит от выходного напряжения или я чего-то не так сделал.

Сквозной ток - это ток покоя. Его величина определяет, появится или нет струпенька при переходе синусоиды через ноль.
В принципе, в некоторых схемах усилителей связь тока покоя с током нагрузки может быть довольно большой. Но обычно, в уже проверенных, ставшими классическими, схемах такая связь либо сведена к нулю, либо не существенна.

Либо Вы что-то не так меряете, либо что-то не так делаете...

Вчера промоделировал выходной каскад...
Есть модели обычных оптронов - взял 4N25. Транзисторы IRF740.
Работает нормально. Тестировал на частоте 1КГц.
Напряжение питания - +-170В, выходное - 150В амплитуды при входном 6,5В амплитуды. Синус подвал пямо в точку соединения между собой светодиодов оптронов. Без ОУ.
Напряжение смещения нуля на выходе - 12мВ.
Искажениа не велики - вторая и третья гармоники подавлены на 50-60дБ. В спектре есть ещё пятая, амплитуду не помню. Остальные гармоники еле просматриваются...

Вижу только одну проблему - нагрев. Сильный нагрев!
При токе покоя несколько мА ещё есть ступенька, нужно порядка дестяка мА, а это уже единицы Ватт.
Ну а под нарузкой при полной амплитуде, на транзисторах рассеивается сотня Ватт... И это на сопротивлении нагрузки 1КОм (забыл уменьшить).

Может, всё таки, перейти на "D"?..

Wladimir_TS: ...чем ниже емкость затвора, тем меньше шансов потерять транзисторы силами эффекта Миллера при резком изменении тока нагрузки (старт коллекторного электродвигателя).

Да что Вы привязались к этой ёмкости...
Не будет она мешать. Вы же не прямоугольник усиливат будете, а синус. Да ещё и на низких частотах.
Я в БП инверторы на полевиках IRF740 "гонял" на частотах 50-100КГц при синусе и резисторе в затворе аж до 1КОм.
А Вам нужно-то - какие-то единицы КГц...

Одна единица килогерц
DWD: DWD
вчера, 13:31

Вижу только одну проблему - нагрев. Сильный нагрев!
При токе покоя несколько мА ещё есть ступенька, нужно порядка дестяка мА, а это уже единицы Ватт.
Ну а под нарузкой при полной амплитуде, на транзисторах рассеивается сотня Ватт... И это на сопротивлении нагрузки 1КОм (забыл уменьшить).

Может, всё таки, перейти на "D"?..

Тоесть усилитель рассеивает мощность большую, чем отдает в нагрузку ?

Drкласс пробывал - усиливал сигнал ШИМА с выхода однокристалки драйвером IR2111 + 2xIRF740 - целевое устройство не заработало из-за помехи на частоте ШИМа. (30 кГц примерно)

DWD: под нарузкой при полной амплитуде, на транзисторах рассеивается сотня Ватт...
Да нет, все не так плохо. Посмотрел расчет двухтактного выходного каскада - мощность рассеиваемая на транзисторе в каждом плече Рк (Рс)= 0,25Рвых, в нашем случае чуть более 10Вт в каждом плече. У нас по два транзистора в плече, значит по 5 Вт на каждом.

Я просто подумал - если при 40 ваттах на выходе 100 рассеивается - это какой-же ток покоя

Сама первая схема http://s015.radikal.ru/i333/1010/50/7e88eb163f98t.jpg очень хорошо подходит.
Она хороша тем, что выходной и предвыходной каскады усиливают и по напряжению. От предварительного усилителя не требуется высокого выходного напряжения. Транзисторы предвыходного каскада работают при напряжении питания одного плеча плюс Uвх макс - амплитудное значение напряжения на входе предоконечного каскада.
Получилось такая схема:

Режимы на схеме указаны при отсутствии сигнала.Стабилитрон D1 в реальной схеме надо заменить транзистором или диодами. Стабилитроны D2, D3 на 13В. Нужны, чтобы обеспечить полное открывание транзисторов Х2 и М2, соответственно. Ток покоя выходных транзисторов 3мА, предвыходных - 4мА.

Синий - Uвых, красный - Uси Х1, зеленый - Uси Х2, розовый - Uкэ Q4. Емкость затвора все же сказывается - Х2 с задержкой работает.

Искажения при F 1,2 кГц. После 1,5кГц искажения резко возрастают.

Wladimir_TS: Тоесть усилитель рассеивает мощность большую, чем отдает в нагрузку ?

От напряжения питания зависит.
Чем больше "запас" по питанию и чем реже появляется сигнал максимальной амплитуды, тем больше потери.

По этому подобные усилители делают с плавающим напряжением питания - оно поддерживается на уровне, лишь немного больше для получения требуемой в данный момент амплитуды сигнала.

Предельный для УНЧ КПД, кажется, 68%. Это при максимальной амплитуде выходного сигнала.

В общем, проблемы те же, что и в линейных блоках питания. Для их уменьшения-устранения перед линейным стабилизатором ставят импульсный...

Кстати, в каком-то номере ж.Радио, кажется, была статейка про усилитель с двумя усилителями: один - основной, а другой - вырабатывал напряжение питания для первого, в зависимости от амплитуды напряжения на нагрузке.

В этом случае потери можно значительно уменьшить.

Кстати, я посмотрел что моделировал - оказывается я гонял всё при питании +-200В и с приличным током покоя (для получения минимальных искажений). Потому у меня и потреи были большими...

Wladimir_TS: ...целевое устройство не заработало из-за помехи на частоте ШИМа. (30 кГц примерно)

Странно, чай не микрофонный усилитель питаем...
Я когда-то в кассетный магнитофон приставку "Орель-***" вместо безбожно фонившего родного трансформаторного БП поставил импульсный двухтактный, так на нём после переделки лента шумела больше, чем сам аппарат в паузе - соотношение сигнал/шум было 63дБ.

BBB: Сама первая схема http://s015.radikal.ru/i333/1010/50/7e88eb163f98t.jpg очень хорошо подходит.

Там полевики "труднодоставабельные" - с Р-каналом...