Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Neviete si rady so zosilovačom a pod.?

Moderátori: Drakoush, Moderátori

Používateľov profilový obrázok
Jozko95
Pokročilý člen
Pokročilý člen
Príspevky: 811
Dátum registrácie: 13 Dec 2010, 00:00
Bydlisko: medzi BN a PE
Vek: 28
Kontaktovať používateľa:

Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa Jozko95 » 27 Máj 2017, 16:07

Ahojte,

Obraciam sa na Vas s prosobu o pomoc s vypoctom prudovej ochrany pre tranzistorovy zosilnovac.
Ospravedlnujem sa, ak je moja otazka trivialna, ale ani po trojdnovom umornom hladani neviem naist nejaky vhodny vzorec, pomocou ktoreho by som si mohol spominanu ochranu navrhnut resp. vypocitat.
Viem, ze tam ta ochrana toereticky byt nemusi, ale je to potom dost o "drzku" a ja by som to rad mal spravene tak, ako to ma byt. Viem, ze sa ta prudova ochrana rata podla SOAr kriviek daneho tranzistora u mna to bude najskor 2SC5200/2SA1943 alebo nieco podobne od ON-Semi.
Podarilo sa mi dopatrat k tomu, ze podla schemy, ktoru uvadzam nizsie, musi byt na odpore R1 ubytok cca. 0,65V pri limitacii, aby sa otvoril tranzistor Q1, toto by som este teoreticky vypocitat vedel, avsak problem nastava pri vypocte rezistorov R2 a R3 u ktorych nemam ponatia ako a podla coho ich vypocitat, moja otazka teda smeruje prave na ich vypocet.
Preto by som vas velmi rad poprosil o radu, ako ich vypocitat, nechcem totizto len tak bezducho okopirovat cosi z netu, ale rad by som vytvoril cosi vlastne.

Nejake info k spominanemu zoislnovacu: Bude sa jednat o cca 200W/8R zosilnovac pre subwoofer s napajanim +-55V

Vdaka za cenne rady a pomoc.

Jozo
Prílohy
Current limit
Current limit
0
Majte so mnou strpenie, som začiatočník díki moc :-)

nalimko33
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 4484
Dátum registrácie: 29 Dec 2008, 00:00
Bydlisko: Košeca
Vek: 51

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa nalimko33 » 27 Máj 2017, 17:44

0
SHARP MZ-811

Dolfi
Power user
Power user
Príspevky: 11651
Dátum registrácie: 17 Aug 2008, 00:00
Bydlisko: Prešporok (BA)
Vek: 71

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa Dolfi » 27 Máj 2017, 17:48

Najskôr dve veci:
1. Z jedného páru 2SC5200/ 2SA1943 asi 200 W nevytiahneš.
2. Pri +-55 V do 8 Ohm tak isto. Z 55 V ti ostane možno 50 V, čo je pri 8 Ohm čosi cez 6 A a to je sotva 300 W v špičke a 150 W sínus.

A pozri si reálne prúdové ochrany napríklad na zosilňovače.eu, pokús sa ich pochopiť a prepočítaj si ich. A podľa toho si potom spočítaj svoje, (alebo ich len "pajcni").

Len pre orientáciu: Ak chceš poctivých 200 W, musíš dať dva páry. Prúd bude minimálne 7 A, cez tranzistor teda 3,5 A. Na 8 Ohm pri 7 A bude úbytok 56 V, plus "straty" napätia na zosilňovači tak 6 až 10 V, (podľa zapojenia). Čiže treba zdroj, ktorý neklesne povedzme pod 64 V pri menovitej záťaži.

V zosilňovači môžu nastať dva hraničné stavy. Po prvé, že pracuje do skratu a po druhé, do menovitej záťaže. Pri práci do skratu výstupné napätie zosilňovača je nulové, odpor R3 sa neuplatní a na R1 musí vzniknúť taký úbytok, aby prúd bol maximálne dovolený pre "rozžeravený" tranzistor, (SOA pre vysokú teplotu, ak je k dispozícii). Odpor R2 je len ochranný.

No a pri menovitej záťaži, sa napätie na výstupnom tranzistore výrazne zníži, (o napätie na záťaži), tým môže prúd stúpnuť na menovitý, (s rezervou aj nad menovitý, lebo pasívna výhybka/ reproduktor môžu mať výrazne nižšiu impedanciu, ako je menovitá). Odpory R2 a R3+D2 teda robia delič.

Dióda D1 len bráni koncu dostať sa do hlbokej saturácie, keď zopne Q1. */

Tak prajem úspešné počítanie ! :wink:

*/ Toto som zle napísal ! Bráni dostať sa do "hlbokého vypnutia" konca pri zafungovaní nadprúdovej ochrany, (čiže zlepšuje jeho nábeh do "normálneho stavu").
0
Druhotriedny nadriadený si nikdy nevyberie prvotriedneho ale treťotriedneho podriadeného.

Používateľov profilový obrázok
Jozko95
Pokročilý člen
Pokročilý člen
Príspevky: 811
Dátum registrácie: 13 Dec 2010, 00:00
Bydlisko: medzi BN a PE
Vek: 28
Kontaktovať používateľa:

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa Jozko95 » 28 Máj 2017, 20:18

Ahojte,

Velmi pekne vam dakujem za zatial ciastocne objasnenie problematiky. Ospravedlnujem sa, ze pisem az dnes, ale nechcel som pisat skor, kym si to poriadne neprestudujem.

nalimko33: Mnohokrat vdaka za link, presne cosi taketo so hladal a to, ze to bolo este v cestine bola uplna parada. :applause:

Dolfi: Samozrejme, ze pouzijem viac tranzistorov ako jeden par, ja som v prvopociatku uvadzal hlavne typ, ale nakoniec by som asi pouzil od ON-Semiconductor typy MJL3281A/MJL1302A, tuto je na nich konkretne link: https://www.onsemi.com/pub/Collateral/MJL3281A-D.PDF
Pouzijem predpokladam tak 3-5 parov, s tym napajanim som sa sekol, akosi som si neuvedomil, ze z takeho maleho napatia nedostanem dostatocny rozkmit, takze napajanie by bolo tych +-70V.

No a teraz by som asi presiel k nejakym mojim nazvyme to vypoctom, pri ktorych by som sa rad spytal, ci postupujem spravne, nech nepocitam zbytocne blbosti...
Takze:
Pre 200W/8Ω pouzijem napajanie +-70V kedze pri spominanom vykone a spominanej zatazi budem potrebovat rozkmit: √P*R=200*80=40Vrms tj. 56,56Vpk + nejake straty, cize +-70V by mohlo stacit si myslim.
Prud tecuci zatazou by mal teda byt pri maximalnom vykone 5Arms, tuto som snad chybu zatial nespravil.

A teraz prichadza ta patiala, v grafe nizsie som nakreslil moju predstavu krivky, pri ktorej by mala zapnut spominana chrana, ale mam taky pocit, ze to nebude uplne dobre, kedze tam su 3 sklony a mnou udane zapojenie by malo byt len pre dve, ale idem dalej.
V pripade skratu alebo malej impedancie na vystupe, pri napajani +-70V som si zvolil hranicnu hodnotu 1A pre Tranzistor, nech je tam este nejaka rezerva. Takze hodnota R1 resp. Re koncoveho tranzistoru bude Re=0,65/1=0,65R cize 0,68R rezistor by mohol podla mna vyhovovat.
No a tu nastava problem, kedze neviem, ci su tie ostatne krivky spravne a teda nechcem zbytocne pocitat bludy, preto by som sa rad spytal na vas nazor, resp. nejake to nasmerovanie k zdarnemu koncu tohto problemu.
Mnohokrat vdaka.

Jozo
Prílohy
MJL3281A-SOAr.png
0
Majte so mnou strpenie, som začiatočník díki moc :-)

Dolfi
Power user
Power user
Príspevky: 11651
Dátum registrácie: 17 Aug 2008, 00:00
Bydlisko: Prešporok (BA)
Vek: 71

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa Dolfi » 28 Máj 2017, 22:36

Tie tranzistory sú fakt zaujímavé ! Nestoja majetok a dajú sa bežne kúpiť ? (Nechce sa mi to hľadať.)

(A ešte jedna zásadná otázka. Potrebuješ to do školy, alebo len pre vlastné pochopenie ? Ak do školy, tak študuj ďalej a vypracovávaj nejaký matematický aparát. Já komplikovaným vzorčekom moc neholdujem.)

Tú rezervu SOA si vyznačil až moc reštriktívne. Ale nevadí. Já by som na 200 W osadil len dva páry. Prúd 1 A na tranzistor do skratu môže byť a emitorový odpor tiež.

Na druhej strane by som to počítal možno až do 6 Ohm záťaže. Takže celkový prúd by bol asi 10 A, na tranzistor 5 A. Úbytok na emitorovom odpore 0R68 x 5 A = 3,4 V. No a z týchto 3,4 V do plus a asi 60 V do mínusu, (spolu 63,4 V), potrebujeme na R2 "vyrobiť" úbytok tých cca 0,65 V. Dobre sa nám hodí odpor 100R, čo predstavuje 6,5 mA. No a ak podelíme asi 63 V prúdom 6,5 mA, dostaneme hodnotu odporu R3 čosi pod 10k.

No a moc nám to nesedí napríklad so zosilňovačmi na stránke zosilňovače.eu. Zdá sa, (neprepočítaval som to), že ich výkonovo "uťahujú" omnoho skôr.

Keď skontrolujeme prúd 5 A pre dané tranzistory, tak je dovolený asi do 25 V, (podľa "tvojej" SOA). V reále tento stav do 8 Ohm záťaže jednoducho nemôže nastať. Do 4 Ohm záťaže je to tak-tak na hranici. 10 A je 40 V na záťaži, k tomu pokles napätia zdroja, plus 3,4 V na emitorových odporoch, zostane asi tých 25 V.
0
Druhotriedny nadriadený si nikdy nevyberie prvotriedneho ale treťotriedneho podriadeného.

nalimko33
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 4484
Dátum registrácie: 29 Dec 2008, 00:00
Bydlisko: Košeca
Vek: 51

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa nalimko33 » 28 Máj 2017, 23:16

skús si ešte prejsť kapitolu 15 v tejto knihe
http://www.cordellaudio.com/book/
0
SHARP MZ-811

Používateľov profilový obrázok
Jozko95
Pokročilý člen
Pokročilý člen
Príspevky: 811
Dátum registrácie: 13 Dec 2010, 00:00
Bydlisko: medzi BN a PE
Vek: 28
Kontaktovať používateľa:

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa Jozko95 » 29 Máj 2017, 14:27

Dolfi: Tie tranzistory su vlastne ThermalTrak tranzistory ochudobnene o internu diodu, aj ciselne ozacenie je totozne, akurat prve pismeno je N, cize NJL3281/1302 su ThermalTrak a MJL3281/1302 su bez spominanej diody. Zohnat sa daju v tme.eu, akurat teraz pozeram, ze uz nemaju na sklade MJL3281, pred troma dnami mali este 22ks :crying: Nevadi, hadam naskladnia. Cena je cca. 3€/kus, tuto je konkretne link na ne, neviem ci je 3€/ks vela, ale ThermalTrak verzia stoji az 6€/ks a to uz sa mi zda trochu prehane:
http://www.tme.eu/sk/details/mjl3281ag/ ... conductor/
http://www.tme.eu/sk/details/mjl1302ag/ ... conductor/

Do skoly to nepotrebujem, je to len pre vlastne pochopenie, ako tie veci funguju, ako som napisal, nechcem len bezducho kopirovat veci z netu, ale chcem vediet pokial mozno, ako tie veci funguju a na zaklade akych kriterii sa navrhuju.

Prave preto som sem poslal ten obrazok, ci je to spravne nakreslene, ak to teda je prehnane a ak by som mohol poprosit o nejaku upravu, ako by to +- malo vyzerat, bol by som velmi vdacny.

Ak to teraz spravne chapem, berie sa maximalny povoleny prud tranzistora vramci SOA pri plnom vykon pre menovitu zataz, cize tych 5A nie maximalny prud pri skrate a podla toho sa urcuje pocet tranzistorov? Ja som si myslel, ze mam pri ich pocte vychadzat prave zo skratoveho prudu, ale ked tak nad tym teraz rozmyslam, tak je to vlastne blbost...

Vdaka za radu a nemam to pocitat rovno az 4R zataze pre strycka prihodu?
Veeelka vdaka za objasnenie vypoctu R2 a R3, konecne rozumiem, podla coho sa to pocita, ale predsa jedna otazocka, nemalo by su ku tym 63,4V pripocitat resp. odpocitat este 0,7V strata na D2?
Tych 60V je vlastne napajanie znizene o nejake straty? Tych 25V je napatie rms na tej 6R zatazi alebo nie?

nalimko33: Vdaka za link, idem to prestudovat.
0
Majte so mnou strpenie, som začiatočník díki moc :-)

Dolfi
Power user
Power user
Príspevky: 11651
Dátum registrácie: 17 Aug 2008, 00:00
Bydlisko: Prešporok (BA)
Vek: 71

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa Dolfi » 29 Máj 2017, 19:56

Já neviem, akú úpravu chceš ? Tá schéma je základný princíp tejto koncepcie nadprúdovej ochrany. Že tam niekto pichne niekam odpor, kapacitu, to je väčšinou už dolaďované pri oživovaní na konkrétnej vzorke.

Pre lepšie pochopenie, ešte raz popíšem princíp tohto typu nadprúdovej ochrany. Pokým zosilňovač pracuje v normálnom režime, tak by nadprúdová ochrana nemala zasahovať. Treba si len uvedomiť, že pri nulovom výstupnom napätí, tečie záťažou nulový prúd. A pri maximálnom výstupnom napätí, ktoré je určené napájacím napätím, tečie maximálny prúd, určený záťažou. A s takýmto záporným sklonom treba navrhnúť aj prúdovú ochranu.
Pri nulovom napätí si zadefinoval skratový prúd na tranzistore 1 A. No a napájacie napätie (70 V) x prúd (1 A), je výkonová strata v špičke. Aká je reálna výkonová strata na tranzistore, sa asi moc zrátať nedá. No jednoznačne je to takmer obdĺžnik každú druhú polperiódu. Tie tranzistory s tým nemôžu mať žiaden výkonový problém.
Pri plnom vybudení do 8 Ohm a 70 V napájaní tam môže byť max. prúd necelých 8 A, (4 A na tranzistor). A toto treba koncu "dovoliť" a neobmedzovať ho.
My sme to počítali pre 6 Ohm, čiže s určitou rezervou. Ak chceš, môžeš to spočítať aj pre 4 Ohm záťaž. Budeš tam mať väčšiu rezervu. (Len neviem, či tie tranzistory už nebudú preťažené)

Samozrejme, ten úbytok na D2 môžeš pripočítať. No 600 mV pri nejakých 60 000 mV nehrá žiadnu rolu.

Tých 25 V je úvaha, aké asi budú napäťové pomery na tranzistore pri 4 Ohm záťaži. Obmedzenie prúdu bolo nastavené na 10 A, (5 A tranzistor). Úbytok na 4 Ohm záťaži je 40 V. Do 70 V je to 30 V, podľa "tvojej" SOA je dovolených 5 A pri 25 V. A tak som sa snažil zdôvodniť zníženie 30 V na 25 V poklesom napätia zdroj, úbytkom na emitorovom odpore a podobne.

Nechcem sa mýliť, ale mne sa zdá, že 1 sec. impulz v SOA je (takmer ?) ekvivalent DC krivke. (Čiže máme rezervu.)

A ešte jeden problém u koncového stupňa je, a to chladenie tranzistorov. Nadprúdová ochrana by mala udržať tranzistory v rámci katalógových údajov. No najväčšia výkonová strata pri sínusovom budení nie je pri maximálnom výkone, ale niekde medzi 60 a 70% výkonu. Ďalší problém je, že so zosilňovačom obyčajne nepískame, ale púšťame doň reálny signál. Takže spočítať výkonovú stratu je ešte väčší problém.
Preto si len tak skontrolujme, čo sa stane pri 100 W na každom tranzistore. Tranzistor má tepelný odpor 0,625 K/ W, max. teplotu 150 st. C. Povedzme, že teplota okolia bude max. 35 st. C. Pri 100 W bude tepelný spád 62,5 st. C + 35 st. C, čo je asi 100 st. C. Zostane nám 50 st. C, čo nám určuje použiť chladič s tepelným odporom 50 st. C : 100 W = 0,5 K/ W na každý tranzistor. Pri 4 ks tranzistorov je to 0,125 K/ W, čo je takmer nerealizovateľné. Z toho vyplýva záver, že 200 W tranzistory sa 100 W stratovým výkonom nedajú zaťažiť ... :wink:
0
Druhotriedny nadriadený si nikdy nevyberie prvotriedneho ale treťotriedneho podriadeného.

Používateľov profilový obrázok
hpeter
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 1782
Dátum registrácie: 16 Jún 2013, 10:32
Vek: 40

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa hpeter » 30 Máj 2017, 17:38

Radsej alfet. BJT sa chovaju "lavinovo", to jest horuca cast cipu vedie lepsie ako zbytok, a tak prieraz lahsie vznikne. Z bezpecnostnych dovodov, je BJT soa priamka viacej krat zalomena. Pri vyssich U je mozno tahat z nich nizsie vykony.
U lateral mosfet je to naopak; SOA je rovna a su blbovzdornejsie. Pri tychto staci nastavit bias trimrom a budu sa ho drzat, no neviem si toto predstavit pri BJT, zmenou teploty by dost utekali.
http://sound.whsites.net/soa.htm
Obrázok http://datasheet.octopart.com/ALF16N20W ... 028587.pdf
Jeden priklad; 100V 2,5A DC SOA pre mosfet. (ak je dobre chladenie)
Tvoj BJT pri 100V ~1A 1sec. A to ma napisane velkym pismom 200W. Aj preto BJT ampy maju mnoho tranzistorov paralelne
0

Používateľov profilový obrázok
Jozko95
Pokročilý člen
Pokročilý člen
Príspevky: 811
Dátum registrácie: 13 Dec 2010, 00:00
Bydlisko: medzi BN a PE
Vek: 28
Kontaktovať používateľa:

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa Jozko95 » 30 Máj 2017, 19:18

Dolfi: Upravu som defakto nechcel ziadnu, akurat som chcel vediet, ako vypocitat tu prudovu ochranu, co sa mi myslim uz aj podarilo, zobral som do uvahy celu rozsiahlu odpoved(vdaka mnohokrat za nu) a vysli mi nasledovne veci, snad budu tie vypocty spravne.
Nakoniec spravim o cosi menej vykonnejsi zosilnovac, cize vypocty a parametre su nasledovne:

Vykon 150W/8Ω, napajanie +-60V a pouzijem 3 pary tranzistorov MJL3821A/1302A

Z toho mi vychadza: Vystupne napatie 34,64Vrms resp. 48,98Vpk, cize dedukujem, ze tych +-60V by mohlo stacit, ak nie tak ho zvysim.
Prud tecuci zatazou by mal potom byt 4,33Arms resp. 6,12Arms.
Z toho: Re=0,65V/1,5A=0,4333=0,43Ω
Imax=8,66A pre 4Ω a 4,33 pre 8Ω
Ure cize strata na emitorov rezistore pri plnom vykone Ure=0,43*3=1,29V
50V+1,29V+0,7V(D2)=52V
R2=0,65/100=6,5mA
R3=52/0,0065=8000R=8,2kΩ
Toto by boli hodnoty pre prudovu ochranu

Tepelny odpor puzdra teda je 0,625°C/W, Tmax puzdra je 150°C a Tokolia nech je tych 35°C
Kedze pouzijem tri pary tak vykon na tranzistor bude 50W a tepelny spad bude 31,25°C + 35°C=66,25°C
150-66,25=83,75°C / 50W=1,675°C/W / 6(pocet tranzistorov) bude 0,28°C/W. Predpokladam, ze v pripade pouzitia aktivneho chladenia bude stacit chladic s odporom do 1K/W, dufam, ze sa nemylim.


hpeter: Rozmyslal som aj nad MOSFETOM, ale myslim si, ze pre toto pouzitie budu stacit aj BJT trandy, mali by tam byt dost velke rezervy plus ku tomu planujem spravit aj tepelnu ochranu, cize by to malo byt viac menej blbuvzdorne, co sa THD tyka, tak myslim, ze to riesit u subwooferu tiez asi nema moc velky vyznam. Ale ak by som staval zosilnovac na na celu sirku pasma, tak jednoznacne mosfet. Okrem toho ThermalTrak-y by mohli byt trochu stabilnejsie podla mna alebo podla mojej dedukcie.
0
Majte so mnou strpenie, som začiatočník díki moc :-)

nalimko33
Ultimate člen
Ultimate člen
Príspevky: 4484
Dátum registrácie: 29 Dec 2008, 00:00
Bydlisko: Košeca
Vek: 51

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa nalimko33 » 30 Máj 2017, 20:57

0
SHARP MZ-811

Dolfi
Power user
Power user
Príspevky: 11651
Dátum registrácie: 17 Aug 2008, 00:00
Bydlisko: Prešporok (BA)
Vek: 71

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa Dolfi » 30 Máj 2017, 21:13

Prebehol som ten text. No keď tam ideš dať tri páry, prečo znižuješ požiadavky na výkon ?

Pôvodne si pri skrate uvažoval s prúdom 1 A na tranzistor. Teraz si ho zvýšil na 1,5 A ? (Preto zmena emitorových odporov ?) A špičkový prúd pre 4 Ohm záťaž a 60 V napájanie je čosi pod 15 A ! Takže výsledky nie sú správne.

A s tým chladením ! Já som nikde nenapísal, že pri dvoch pároch tranzistorov a 200 W výkone bude na každom tranzistore 100 W stratového výkonu. Já som len napísal, že 100 W stratového výkonu na tranzistor neprichádza do úvahy !

Či chladič 1 K/ W bude mať pri aktívnom chladení taký malý tepelný odpor, neviem. No mne sa to zdá prehnané.

Pri aktívnom chladení je možné dať dva chladiče rebrovaním proti sebe a ventilátorom fúkať dovnútra. A ak tie chladiče budú izolovane uchytené tak na každý sa dajú dať tri rovnaké tranzistory bez izolačnej podložky, čo zaistí minimálny tepelný odpor.
0
Druhotriedny nadriadený si nikdy nevyberie prvotriedneho ale treťotriedneho podriadeného.

Používateľov profilový obrázok
Jozko95
Pokročilý člen
Pokročilý člen
Príspevky: 811
Dátum registrácie: 13 Dec 2010, 00:00
Bydlisko: medzi BN a PE
Vek: 28
Kontaktovať používateľa:

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa Jozko95 » 31 Máj 2017, 13:55

nalimko33: Ten projekt veru nepoznam, kedze som sa zatial nedokopal k registracii na DIYAudio a bez prihlasenia nemam moznost pozerat na ich projekty, budem sa tam musiet zaregistrovat.

Dolfi: Vykon som znizil z dovodu pouzitia menej vykonneho reproduktoru a prislo mi zbytocne staviat vykonnejsi a drahsi zosilnovac, ked jeho potencial nebudem moct na plno vyuzit.

Ano, skratovy prud som zvysil z dovodu znizenia napajacieho napatia na +-60V a preto aj ta zmena emitorovych odporov, ale ak by to bola chyba, vratim to spat, ako to bolo, len som to zvysil, na zaklade upozornenia, ze mnou udana SOA bola az moc restriktivna.

Uz som to myslim konecne pochopil, ja som si stale myslel, ze mam ten spickovy prud pocitat na zaklade napatovej straty na zatazi a celkoveho vykonu, ale ak to spravne chapem, tak sa to pocita ako napajanie/zataz. V tom pripade bude spickovy prud pri 6R zatazi a 60V napajani okolo 10A, cize:
Ure=0,43*5=2,15V
R2 ostava nezmeneny a teda R3=50+2,15+0,7=52,85/0,0065=8,130k, cize tych 8.2k by mohlo vyhovovat.

Aha, tak potom sa ospravedlnujem, co sa toho chladenia tyka, zle som to pochopil a preto som volil aj tri pary tranzistorov, takze ostanem pri dvoch paroch, preto aj prud 5A/tranzistor. Snad to uz teraz bude dobre.

S tym tepelny odporom to bol len typ, moc sa v tom nevyznam, kedze som s tym zatial neprisiel do styku. Takze vlastne da sa povedat, ze pre tych cca 150W by stacil chladic s tepelnym odporom do 2,5K/W v pripade pasivneho chladenia? Lebo teraz som z toho vypoctu chladicu trosku magor...
0
Majte so mnou strpenie, som začiatočník díki moc :-)

Dolfi
Power user
Power user
Príspevky: 11651
Dátum registrácie: 17 Aug 2008, 00:00
Bydlisko: Prešporok (BA)
Vek: 71

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa Dolfi » 01 Jún 2017, 22:53

Väčší výkon zosilňovača ako je výkon reprobedne, je pozitívna konštelácia. Len to musí obsluhovať človek s určitou inteligenciou, aby neodrovnal reproduktory pri ich vysokom prebudení. Zosík dodá neorezané špičky a reproduktor ich čisto zahrá ..

K tej nadprúdovej ochrane. Ako som už písal, pri nulovom napätí do odporovej záťaže, tečie nulový prúd. Pri danom napájaní do 8 Ohm záťaže získame nejaký výkon, do 4 Ohm dvojnásobný. Prúdy sú tiež do 4 Ohm záťaže dvojnásobné. Ak stanovíme pri nulovom napätí na záťaži nejaký prúd, (povedzme tie 3 A = 2 x 1,5 A a tento bod spojíme s prúdom pri danom napätí povedzme pre 4 Ohm záťaž, tak táto priamka nám určuje max. prúd, kedy ešte nadprúdová ochrana nereaguje. A zaujíma nás špičkový prúd ! Tá špička predsa otvára ten tranzistor z ochrany, (ktorý v podstate sťahuje budenie).

Spočítajme si to napríklad pre 60 V napájanie a 4 Ohm záťaž. Emitorové odpory použime z rady E12 0R47. Prúd do skratu bude asi 1,4 A na tranzistor. Max. špičkový prúd bude povedzme 12,5 A, (6,25 A na tranzistor), špičkový výkon cez 600 W, sínus 300 W. Do 8 Ohm 300 W a 150 W. (On ten výkon do 8 Ohm bude trochu vyšší, lebo bude nižší úbytok na emitorových odporoch, pokles napätia zdroja, ...).
Úbytok na emitorovom odpore pri 6,25 A je asi 3 V, napätie na záťaži 50 V, plus dióda, dokopy 53,6 V. Pri R2 100R bude prúd 6,5 mA a R3 približne 52 V : 6,5 mA = 8k, (52 V preto, lebo tých 53,6 je znížených o 2 x úbytok na PN prechode). Znížením 8k odporu bude ochrana nasadzovať skôr.

Nechce sa mi hľadať výpočet strát. No dá sa z grafov výkonových integrovaných koncov odhadnúť určitá zákonitosť. Pri max. 100 W výstupe sú max. straty okolo 50 % výstupného výkonu a sú tak isto asi 50 W.
Pri 150 W sínus výstupného výkonu budú straty povedzme 75 W, čo je na štyri tranzistory paráda.
Pri práci do 4 Ohm je to 600 W a 300 W. Na tranzistor zostane 150 W : 4 = 37,5 W, čo je tiež zvládnuteľné.
A pri skrate na výstupe, tam bude pravouhlý signál (limitovaný) asi (2,8 A x 60 V) : 2, ale len na dva tranzistory. Tuším to bude najhorší tepelný stav !
0
Druhotriedny nadriadený si nikdy nevyberie prvotriedneho ale treťotriedneho podriadeného.

joži
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 374
Dátum registrácie: 06 Júl 2014, 10:55
Bydlisko: Lazany

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa joži » 02 Jún 2017, 09:08

len dodam, že emitorový odpor nie je vhodne voliť len podla vystupného prudu pri skrate, ale aj rozmunou uvahou.
preto by som tam dal pre napajanie 2x60V nie 43mOhm ale max. 22mOhm. prečo? lebo pri tom odpore bude prud limitovaný na cca 2,9A tranzistorom v skrate, čo v pohode ešte vyjde v DC soar. Lebo treba ratať aj s ubytkom na zdroji vplyvom zaťazenia a aj s ubytkom na emitorovom odpore. Ja viem že ten prud vyjde potom dosť až na 9A špičkových ale udrží to 6A poistka, nakolko je tranzistor otvorený len polovicu času a za periodu bude stredna odoberana hodnota lpribližne polovična.

Alebo tu prudovku ešte vylepšiť a zlomiť ju naviackrat. potom netreba ani take velke emitorove odpory ak sa použije predpatie z railov (napajacích šijen) a skratový prud sa da opať posuúť k nižším hodnotam.

Pre inšpiraciu si pozri toto: www.zosilnovace.eu/Prudovky.pdf
je to sice v angličine ale vyborne popísaný problem.
0

Dolfi
Power user
Power user
Príspevky: 11651
Dátum registrácie: 17 Aug 2008, 00:00
Bydlisko: Prešporok (BA)
Vek: 71

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa Dolfi » 02 Jún 2017, 09:35

Zdravím, dlho som ťa tu nevidel ! Čo, profesionálny život dáva zabrať ? Tak nech sa darí, aj bratovi ! (A nech zarobíte dosť peňazí aj na nás dôchodcov.) :wink:
0
Druhotriedny nadriadený si nikdy nevyberie prvotriedneho ale treťotriedneho podriadeného.

joži
Stály člen
Stály člen
Príspevky: 374
Dátum registrácie: 06 Júl 2014, 10:55
Bydlisko: Lazany

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa joži » 02 Jún 2017, 09:48

Ahoj, Dolfi.

Darí sa, myslím. hej dlho som tu nechodil a v podstate chodím len sporadicky. Však to poznaš rodina, stavba, robota. Už sa to utriaslo tak je volnejšie. zosilnovace.eu sú len hobby nie je to mega zarobkova činnost :-) ja mam svoje zamestanie a aj bracho :) ale jasné makame obaja na dvoch frontoch takže snad bude dosť penazí pre Vas dochodcov :)
0

Používateľov profilový obrázok
Jozko95
Pokročilý člen
Pokročilý člen
Príspevky: 811
Dátum registrácie: 13 Dec 2010, 00:00
Bydlisko: medzi BN a PE
Vek: 28
Kontaktovať používateľa:

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa Jozko95 » 16 Jún 2017, 21:36

Ahojte,

Velmi pekne vam dakujem za odpovede, ospravedlnujem sa, ze pisem az dnes, ale vdaka necakanym okolnostiam som sa dostal az dnes k odpisaniu.

Takze na radu joziho, pouzijem 0,22R odpory, tym vypoctom uz asi chapem, akurat jedna vec mi nejde do hlavy nech to pocitam, ako pocitam, tak neviem odkial beriete tu hodnotu spickoveho prudu. Beriete to podla SOAr charakteristiky alebo podla niecoho ineho? Pretoze podla Dolfiho vypoctov mi vychadza pri spickovom vykone 600W a napajani 60V spickovy prud 10A, co s uvedenymi 12,5A akosi neviem pochopit.
Vopred vdaka za objasnenie tejto problematiky aj napriek mojej dlhsej odmlke.

Jozo
0
Majte so mnou strpenie, som začiatočník díki moc :-)

Dolfi
Power user
Power user
Príspevky: 11651
Dátum registrácie: 17 Aug 2008, 00:00
Bydlisko: Prešporok (BA)
Vek: 71

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa Dolfi » 16 Jún 2017, 22:29

Výkon, a tým aj prúd v zosilňovači, predsa určuje napájacie napätie a zaťažovacia impedancia. Tranzistorom je to fuk ! Ak sú dostatočne budené, tak sú schopné sa zničiť prúdovo, ak im znížime zaťažovaciu impedanciu. A ak nie sú dostatočne budené, tak sa zničia výkonovo, (nevybudia sa, zostane na nich veľký úbytok napätia krát prúd), pri zníženej impedancii (skrate).

A teraz k výkonu. Vy mladí tam mocete všeliaké RMS a podobne. Za našich mladých čias to bol sínusový signál, A ten má predsa jedno jednoznačne definované veličiny výkon a špičkový výkon. Výkon je počítaný z efektívnych hodnôt napätia a prúdu a špičkový výkon je počítaný zo špičkových hodnôt. A medzi špičkovým výkonom a (efektívnym, sínusovým) výkonom je pomer presne 2 : 1.

A teraz ku konkrétnej otázke. Výkon 600 W, 60 V a 10 A. No aký je to výkon ? Predsa špičkový ! Takže "normálny" (sínusový, efektívny) výkon je len 300 W. A do akej impedancie je možné dostať 10 A pri 60 V ? No predsa do 6 Ohm !

Ak 60 V zaťažíme 4 Ohm impedanciou, dostaneme prúd 15 A. 60 V x 15 A = 900 W špička, 450 W sínus.

A prečo nie RMS, (aspoň ako to já chápem) ? Lebo RMS stúpa, aj keď zosilňovač prebudím, (orežem signál). No načo je mi taká hodnota ?

A ak to niekomu nevyplynulo z textu, tak ešte raz pripomínam, že pri návrhu napájania zosilňovača treba pracovať so špičkovými hodnotami ! Efektívne nám nehovoria nič o potrebnom napájacom napätí či max. prúde, čo tam tečie. :wink:
0
Druhotriedny nadriadený si nikdy nevyberie prvotriedneho ale treťotriedneho podriadeného.

Používateľov profilový obrázok
Jozko95
Pokročilý člen
Pokročilý člen
Príspevky: 811
Dátum registrácie: 13 Dec 2010, 00:00
Bydlisko: medzi BN a PE
Vek: 28
Kontaktovať používateľa:

Re: Vypocet prudovej ochrany Tranzistoroveho zosilnovaca

Príspevok od používateľa Jozko95 » 17 Jún 2017, 14:15

Vdaka velmi pekne za odpoved.
Uz tomu asi rozumiem konecne. Takze zhrniem to aj s tymi vypoctami a dufam, ze uz teraz to bude dobre.
Na zaklade joziho rad teda tie emitorove odpory budu 0,22R, ako som uz pisal, cize:
skratovy prud bude +-2,95A na tranzistor, maximalny spickovy prud nech tych 12,5A resp. 6,25A na tranzistor, takze ubytok na emitorov odpore bude cca 1,38V, napatie na zatazi 50V, takze 50+1,38+0,65=52,03V - 2xPN prechod je to 50,73V, R2 nech je tych 100R, cize odpor R3 bude tym padom 7804R najblizsia hodnota je 7,5k, cize rekapitulacia:
Re=0,22R
R2=100R
R3=7,5k
Dufam, ze teraz to uz bude konecne spravne :)

Co sa tyka spominanych RMS vykonov a podobnych srand moc neriesim, riesim skor sinusovy vykon, ale teraz som trochu znepokojeny tym, ze efektivny vykon je 1/2 zo spickoveho. Ja som si roky myslel, ze efektivna hodnota sa pocita ako spickova hodnota deleno odmocnina z dvoch, tak teraz mam v tom trochu gulas :pain:
0
Majte so mnou strpenie, som začiatočník díki moc :-)

Napísať odpoveď
  • Podobné témy
    Odpovedí
    Zobrazení
    Posledný príspevok