Jít do obsahu fóra

Nejsi přihlášen. Přihlas se nebo se zaregistruj.


(Stránka 1 z 4)

Audioweb.cz » Zesilovače, receivery » SOA ochrana koncových tranzistorů

  Stránky: 1 2 3 4 »»»

Chceš reagovat? Musíš se přihlásit.

RSS

Příspěvky [1 až 20 z 63]

1

Téma: SOA ochrana koncových tranzistorů

Mohl by mi někdo prosím vysvětlit, jak fungují ochranné obvody proti přetížení na výstupech zesilovačů?
http://i40.tinypic.com/dy6asg.jpg

Základní funkci toho obvodu chápu. Několik věcí mi tam však není vůbec jasných, pomůžete mi to prosím vysvětlit?

Proč má T13 v kolektoru tu diodu? A proč ten odpor R33 - ten se totiž v jiných obdobných zapojeních nevyskytuje.
Vůbec nedokážu pochopit D13-R35. K čemu tento článek slouží a jak se dopáchat k hodnotě toho rezistoru? Tuším že to asi nějak bude měnit velikost proudového omezení v závislosti na aktuálním napětí výstupu. Proč ale ta dioda D13 a (ještě jednou) jak se dopočítat k hodnotě R35?
Kondenzátor C17 slouží k čemu? Má poměrně velkou kapacitu: 10n. V některých schématech jsem našel až 22n. Slouží ke zpomalení reakce proudového omezovače?

Díky za pomoc,
J.S.

2 ...editoval zuki (4. 2. 2012 18:54)

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Ve zkratce (třeba se někdo další rozpovídá víc):

D11 odděluje tranzistor při záporné půlperiodě ( v té by se otevřel přechod kolektor báze T13 a omezil by signál rozkmitu). Pokud by byly malé emitoráky v konci (R42 atd.),
nebyl by předbudič T17 a T15 a T19 by měli velké zesílení, tak by se mohlo stát, že by nebyla T13 potřeba. A konec by se řádně vybudil v obou polaritách i bez kolektorových diod (u T13...). Ale to už by bylo jiné zapojení. smile

R33 dovolí nárůstu signálu pro velký budící signál, kdy je už D11 otevřena a T13 se přes C17 "brání" nárůstu napětí na svém kolektoru (záporná vazba C->B, jako u Miller efektu). R33 může možná i zlepšit stabilitu proudové pojistky a nesmí být moc velký, aby při omezení buzení (aktivaci pojistky) byla pojistka funkční tzn. aby úbytek napětí na něm (při max. proudu z rozkmitu) udržel  dostatečně malé napětí na bázi T15.

D13+R35 dovolí při malých napětích Uce konců (signál na emitorech konc. tranzistorů se blíží k napájecímu napětí) vyšší max. proud pojistky.  Při správném návrhu je tím kontrolována ztráta na koncových tranzistorech. Pokud není signál je na tranzistorech velké napětí (tzn. celé napájecí napětí vztažené vůči gnd) a je-li velký signál na výstupu, tak je na tranzistorech malé napětí, ale velký proud. Jelikož je odolnost tranzistoru (kolektorová ztráta) časově závislá ( vydrží krátkodobě značnou zátěž = výkonovou ztrátu) může se pojistka "snažit" tuto časovou závislost simulovat pomocí kondenzátorů (T17) v bázi nebo kolektoru T13. A také se nesmí při aktivaci rozkmitat, takže nějaký ten kondenzátor kolem T13 se tam může objevit i z tohoto důvodu...

Skoukni SOA konkrétního tranzistoru a bude ti to teď snad trochu jasnější. smile

3 ...editoval Jan16 (4. 2. 2012 19:24)

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Díky zuki za vysvětlení.

S pochopením D11 mám ještě trochu problémy - ještě se nad tím zahloubám, jaká napětí se tam kde vyskytují, ale díky za nakopnutí, proč tam ta dioda je. Zápornou půlvlnou je myšleno, kdy výstup zesilovače směřuje směrem k -Unap?

Následující pasáž nejsem schopen pochopit, přijde mi že to gramaticky ani nedává větu: Pokud by byly malé emitoráky v konci (R42 atd.),
nebyl by předbudič T17 a T15 a T19 by měli velké zesílení, tak by se mohlo stát, že by nebyla T13 potřeba. A konec by se řádně vybudil v obou polaritách i bez kolektorových diod (u T13...). Ale to už by bylo jiné zapojení.

Co tím bylo myšleno?

Proč ten R33 je jen v některých zapojeních? (respektive, zatím jsme ho viděl snad jen v tomhle DPAčku).

D13-R35 zkusím trochu pokoumat i matematicky, třeba na něco přijdu...


EDIT: Tak jsem přemýšlel o té D11 a tom přechodu CB. Viz následující obrázek. Připsal jsem na některá místa DC napětí (pro zjednodušení beru úbytky Be jako 0,6V). A podle toho co sem tam napsal, se na kolektoru T13 nikdy neobjeví nižší napětí než na bázi. K čemu tam teda ta dioda D11 je ?
http://i43.tinypic.com/53tf6h.jpg

4

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Pokud červeně psaná napětí jsou v záp. půlvlně, tak D11 nevede! Pokud by tam nebyla, tak to kolektor T13 polarizuje do záporna!!! Nebo se o to bude rozkmit "snažit".

Viz příspěvek výše: Pokud by byly malé emitoráky v konci (R42 atd.), nebyl by předbudič T17 a T15 (a T19 by měli velké zesílení - aby to rozmit mohl řádně vybudit), tak by se mohlo stát, že by nebyla T13 potřeba. - No protože by na vybuzení konce stačilo malá +- odchylka napětí na rozkmitu a kolektor T13 by se za normálního provozu nedostal napěťově pod svůj emitor (nebo jen trošku) smile ...   < --- > Už je to jasnější?  Pokud ne, tak se tím zatím nezabývej a studuj a přemýšlej dál... smile

5 ...editoval Jan16 (4. 2. 2012 21:43)

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Napiš mi napětí (vztažená proti zemi) na C,B,E u T13 a pak mi vysvětli prosím tu zápornou polarizaci přechodu CB.  Nemůžu se toho dopočítat.

Už je to jasnější?  Pokud ne, tak se tím zatím nezabývej - aneb "když tomu nerozumíš, tak se do toho neser". Já vás chápu...

6

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Udělej si ty poměry pro vybuzení do max. zápornýho proudu na výstupu.

7

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Teď tě nechápu danharde, co prosímtě myslíš tím "max. zápornýho proudu na výstupu" ? Jak by se tam měly změnit ty napětí?

8

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Asi když je to vybuzený do minimální zátěže do záporný limitace na výstupu. Na těch emitorovejch odporech je nějakej úbytek, ne ?

9

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Pořád mám v hlavě duto. No tak si představím, že ty červené hodnoty napětí co jsem napsal, je stav limitace. (odpovídalo by to napájecímu napětí cca +-13V).  Však v limitaci se tam v podstatě nic nemění? Rozkmiťák se dostane na -minimum (dle reference proudového zdroje), a napětí na výstupu se odvine od úbytků jednotlivých přechodů..
Prostě nevidím v tom zapojení stav, který by dostral na bázi T13 větší napětí než na C T13 (aby začal vodit přechod B->C jak m itu bylo nadneseno) Jak se to tedy stane?

10

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Protože tam poteče doprdele taky nějaký proud, 10A udělá na emitorovém odporu 2,7V a o ty se buzení posune celé dolů.
Kromtoho ta dioda to odděluje od C17, kterej by jinak zatěžoval buzení i bez záběru pojistky.
Zpomalení pojistky je zapotřebí, protože R35-D13 tam zavádí zlom proudové charakteristiky, ale také kladnou zpětnou vazbu ve stavu limitace a bylo by to v limitaci nestabilní.

11

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Oh yes danharde! Teď jsem to pochopil. Jsem já to ale trubka. Já jsme totiž neustále počítal s úbytkem pár sto mV na tom R42 a tak nějak jsme si neuvědomil, že ono se tam vyrobí i docela dost voltů když se tomu zesilovači řádně naloží. Ty jsi mi právě psal "když se vybudí do minimální zátěže" - já to chápal jako "malou až žádnou zátěž". A tys to myslel obráceně; sry moje blbost. Teď je mi to hned jasný.
Takže nyní už je mi jasný účel D11 - díky danharde.

No a jak se dopočítat těm vhodným hodnotám R42, R35 R37 popřípadě i R33 (pokud jej tam dávat?)
Hledal jsem tady na foru, je tu o tom jeden thread, ve kterém byla nějaká excelovská aplikace, která to snad uměla počítat, bohužel už to nejde stáhnout. A na gůglu jsem našel prdl, jelikož tenhle obvod neumím správně pojmenovat.

12

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

R33 je celkem nevýznamný, uplatnit se může jen při stabilitě při proudovém omezení, ten neřeš.
Důležitá je také jedna vlastnost, proud VAS musí být konstrukčně omezen, což třeba pokud je VAS tranzistor přímo emitorem na napájení není, pak se při proudovém omezení "pere" ta limitace z rozkmitem a proudy jsou takové, že se ten VAS prorazí.

13 ...editoval zuki (5. 2. 2012 11:08)

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Představ si to tak (proudovou pojistku), že při malém vybuzení do (impedančně smile ) malé zátěže - prostě R<< 4R, nebo jalové zátěže, kdy se posouvá průběh proudu, nebo při zkratu na výstupu -  je na tranzistorech velké napětí (téměř celé napájecí napětí) a výjde ti z SOA nějaký maximální proud. Na něj nastavíš proudovou pojistku, tak abys neodprásk tranzistory (tzn. s nějakou např. 30%rezervou). Při standardní odporové zátěži tam neteče skoro nic (při malém vybuzení). 

Pokud zvýšíš vybuzení těsně pod limitaci, tak je na tranzistorech (na jeho Uce) skoro nulové napětí. Takže si můžeš dovolit zvýšit dle SOA max. proud na podstatně vyšší hodnotu. A o to se stará ta dioda s odporem v sérii (R35, D13). Prostě "ukradne" proudové pojistce ( tranzistoru T13) proud z báze a tím zvýší max. proud pojistky... smile

14

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Jen pro ujasnění, co je ta zkratka VAS?

Díky zuki, už to chápu zase o něco více.

Když to vezmu z toho schématu, tak pro R42 0,27R vychází proudové omezení 2,4A=(0,65V/0,27R). To je pro plné Uce na koncovém trandu.
Jak se tedy dopočítat při jakém proudu to bude omezovat pro minimální (jaké?) Uce?

Prostě mi jde o to, jak můžu navrhnout hodnoty R42,35,37 pro jiné koncové tranzistory.

15

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Voltage Amplifier Stage , napěťový zesilovač, rozkmitový stupeň

16 ...editoval zuki (5. 2. 2012 13:47)

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Pokud nezapojíš R35 a D13, tak se se změnou Uce nic neděje a omezovací (max.) proud pojistkou zůstává stejný - tedy těch 2,4A.  Pokud chceš při max. vybuzení proud tranzistory větší, tak dle Ohmova zákona si R35 ( ve vztahu k R37, nebo pokud chceš psát rovnice tak s pomocí Kirhofových zák. smile ) spočítáš tak, aby i při větším napětí na  R42 (U>>0.65V) bylo na bázi zase těch 0,65V.  yikes  smile

17

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Tak udělal to Erno Borbely, tehdy jako šéfvývojář fy Dynaco, správně ? Tam jsem tohle zapojení viděl a zkopíroval....je to už 37 let... smile

18

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

No hurrá, pochopil jsem proč maj ty ochranný trazistory v kolektorech ty diody - kvůli té záporné polarizaci přechodu CB - konečně chápu, kde se tam ty napětí vezmou.
Teď se už jenom poprat matematicky s tím odporovým děličem. Jen co budu mít zas volnou chvíli, tak nad tím budu přemýšlet smile

kazzatel: Sice ot, ale o co jde?

19

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Zkusím nastřelit proč to tak je:
K otevčení T13 potřebuješ aby na R42 vznikl úbytek 0,65V. To nastane při proudu 2,4A (I=U/R=0,65/0,27=2,4).

1. Kostruktér ze SOA určil pro plné napájecí napětí (to nastane když je tvrdý zkrat na výstupu a 0V, kdy je trazistor namáhán plným napájecím napětím) bezpečný proud 2,4A. Pro tenhle proud spočítal hodnotu R42, aby na něm vznikl úbytek 0,65V a vybral je správnou hodnotu z řady.
2. Když je na výstupu malé napětí teče do zátěže i malý proud a tak tato hodnota dostačuje. Ale když je na výstupu vysoké napětí, teče i vysoký proud a tatto hodnota by nedostačovala. Naštěstí však křivka SOA s klesajícím napětím dovoluje i vyšší proud. Takže zvolíme druhý bod křivky kdy pro napětí 1V vyhovuje proud I - pro tohle už v daném schématu chybí údaje jako napájecí napětí, takže neznám jeho hodnotu.
3. Proud I však na R42 udělá vyšší úbytek napětí než 0,65. Vezmu Danhardových 10A a vyjde mi 2,7V. Ten rozdíl (2,7-0,65=2,05V) musím ztratit právě na R37. Takže si zvolím R37 těch 150R (já nevím proč zrovna tolik ale konstruktér to určitě věděl, proč nezvolil třeba 220R, nebo více). A spočítám si jaký proud jím musí téci aby na něm vznikl požadovaný úbytek (I=U/R=2,05/150=13,7mA).
4. Vím jaké je výstupní napětí, takže už můžu spočítat R35 jako napěťový dělič kdy na R35 je výstupní napětí (snížené o napětí na D13) a teče jím námi spočítaný proud 13,7mA. (Obráceným postupem kdy znám proud a odpor mi vyšlo 24,5V). 
5. Takže vznikla křivka ochrany ohraničená dvěma body:
  - 0V a 2,4A
  - 25V a 10A

Je to hrozně zjednodušený a zanedbáváme bázový proud T13, ale pro představu to sand stačí.

20 ...editoval Jan16 (8. 2. 2012 1:32)

Re: SOA ochrana koncových tranzistorů

Díky Pavle! Jsem to ale debil, že mě tohle nenapadlo hned. Teď už to chápu. Mno ale ten výsledek co ti vyšel tak úplně nechápu...
Schéma zapojení je výstřižek z DPA110, napájeno +-35V, konce jsou KDčka 607/617.
Tobě vyšlo pro 0V na výstupu omezení 2,4A (souhlasím), při pohledu do SOA KD607 to odpovídá. Těch 10A a 25V už je značně mimo SOA.
S 13,7mA to souhlasím, na R35 pak vyjde napětí 24,5V + úbytek na diodě D35, tj řekněme 25V. Když má zesák napájení těch +-35V, mínus těch 25V na výstupu nám zbyde 10V (reálně při zátěži pak méně) na Uce koncáku... Kruci.. teď mě to vyšlo jinak, jak jsem to počítal znova a zároveň psal sem. Teď mě vyšlo 10V Uce pro 10A.. To se SOA řekněme sedí... (v oblasti 500ms).

No, necháme radši vyjádřit samotného autora zesilovače... Kazzateli, můžeš nám prosím vysvětlit, dle čeho se volí hodnota R37? Případně jak daleko od pravdy je výpočetní metoda, kterou ukázal Pavel? Díky!

Edit: Tak jsem splácal do excelu výpočtík. Dle zadaných součástek to nakreslí graf "SOA" kde se to bude snažit udržet ten koncový tranzistor.
http://leteckaposta.cz/326345591

Příspěvky [1 až 20 z 63]

  Stránky: 1 2 3 4 »»»

Chceš reagovat? Musíš se přihlásit.

Audioweb.cz » Zesilovače, receivery » SOA ochrana koncových tranzistorů

Podobná témata


~±«|»¼½¾²³&@µΩπØ$£