Усилитель мощности ZD-50

[Nick]

В общем я думаю эта ветка будет для вопросов по конструкции и наладке данного усилителя (cтатья тут, схема тут).
Размер плат 57x190mm. Плата 4-х слойная, в целях уменьшения индуктивности цепей питания питания ВК и соответсвенно конструктивных искажений.

Замечания по сборке:

1. Резисторы R44, R45 необходимо устанавливать над платой, на расстоянии около 5...10мм, т.е. корпуса резисторов не должны касаться платы, и ближайших элементов тоже.
2. R71 не запаивается.
3. Блок питания должен быть отдельный на каждый канал, как например смотрите тут.
4. На схеме нет выходного фильтра - я использовал 18 витков на 8 мм оправе провод 1.5 мм и параллельно 10 ом резистор, они были размещены прямо на выходных клемах. Также параллельно выходным клемам желательно поставить последовательную цепочку из плёночного 0.1μF и 2Вт 10 Ohm резистора.

Ошибки:

1. В BOM-е: R4, C4 и R6 - не устанавливаются - их нет на схеме и плате; Q1, Q2, Q3 - MMBTA06; Q4, Q5, Q6 - MMBTA56.
2. В статье: подбирать по минимуму напряжения на выходе U2 нужно R23 (80k6), а не R22 как указано в статье.

Ссылки на другие ветки:

1. Как разрабатывался усилитель тут
2. Про сравнения с другими усилителями тут

Герберы можно взять тут

Платы возможно можно заказать тут

FAQ (спасибо ANHO) - тут

[ANHO]

Offтопик:

Просадки действительно будут небольшими. ИМХО, до 5-7В на плечо - по нижней границе с учётом 100Гц-пульсаций.

Можете пояснить откуда взялась такая высокая просадка напряжения под нагрузкой если учитывать что

Первичка 0.95+0.05 Ом, вторички по 0.05+0.05 Ом.

[Droog_Andrey]

Ёмкости по 30000uF на обмотку. После выпрямителя 40-42В в зависимости от сетевого напряжения. Под нагрузкой (старый усилок на лмке подключал) проседало не более чем на 1 вольт (низкочастотные синусы с адовым клиппингом).

[ANHO]

Ёмкости по 30000uF на обмотку. После выпрямителя 40-42В в зависимости от сетевого напряжения. Под нагрузкой (старый усилок на лмке подключал) проседало не более чем на 1 вольт (низкочастотные синусы с адовым клиппингом).

Nick предлагал для подобного случая еще один стабилизатор поставить дополнительно:
https://forum.vegalab.ru/showthread....=1#post1274780
Но, насколько я помню, в железе дополнительный стабилизатор не пробовали.

[Droog_Andrey]

ANHO, так вот эта штука как раз и должна выполнять роль предварительного стаба и заодно мягкого пуска:

только вместо биполярника там мосфет стоком налево (IRF3205 например).

Но я недостаточно хорошо понимаю, как она работает, чтобы предусмотреть возможные косяки.
В этой теме пока ничего не подсказали: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=79283
Может, тут подскажете? Скажем, как подобрать ёмкость и сопротивление, чтобы правильно кормить затвор?

[mellowman]

ANHO, так вот эта штука как раз и должна выполнять роль предварительного стаба и заодно мягкого пуска:
http://kazus.ru/nuke/objects/article...age/5402_1.gif
только вместо биполярника там мосфет стоком налево (IRF3205 например).

Но я недостаточно хорошо понимаю, как она работает, чтобы предусмотреть возможные косяки.
В этой теме пока ничего не подсказали: https://forum.vegalab.ru/showthread.php?t=79283
Может, тут подскажете? Скажем, как подобрать ёмкость и сопротивление, чтобы правильно кормить затвор?

Затвор можно сказать ничего не ест, ему надо только сказать какое напряжение на выходе сделать, он вычтет Vgs(I) и сделает А вот мосфет лучше брать предназначенный для работы в линейном режиме, косвенно на это намекает Rdson — чем больше, тем лучше в данном случае, а то может быть как тут.

[Audiomaniac]

С мосфетом главное не забыть резистор на 1к ему в гейт последовательно поставить, иначе будет возбуд

[Droog_Andrey]

А вот мосфет лучше брать предназначенный для работы в линейном режиме, косвенно на это намекает Rdson — чем больше, тем лучше в данном случае

А например? Если из 40-42 вольт надо получить 35 или чуть больше.

С мосфетом главное не забыть резистор на 1к ему в гейт последовательно поставить, иначе будет возбуд

В смысле между мосфетом и ёмкостью?

[Audiomaniac]

А например? Если из 40-42 вольт надо получить 35 или чуть больше.

В смысле между мосфетом и ёмкостью?

ну да

[mellowman]

А например? Если из 40-42 вольт надо получить 35 или чуть больше.

Вообще конечно если всего 7 вольт, то наверно +-любой выдержит Я бы ставил то что в тумбочке валяется типа IRFP240 или IRF520.

Если покупать, то любой из этих должен подойти. Или чтобы совсем всё было красиво то, вот например: PHP20NQ20T производитель в даташите явно указывает ОБР для постоянного тока. Можно даже не мосфет, а TIP142, только он немного будет есть ток, нужно резисторы уменьшать.

В смысле между мосфетом и ёмкостью?

Alex же выложил схему, я потом тоже, там всё есть. 1к жирновато, по-моему, лучше чуть поменьше.

В схеме Alex*а R57 = 1N5365 R56=1kΩ если питание после стабов 25В, 1n5366 + ~300Ω если 28В, R54=1k-10k и готово

[Droog_Andrey]

Alex же выложил схему, я потом тоже, там всё есть

В схеме Alex-а слишком много всего для меня, делители напряжения, диоды всякие. Можно для тупых и с минимализмом (ибо предполагается навесной монтаж)?

Я пока понял вот так:


Какой именно возбуд давится резистором на затворе? Как подгонять резистор RC-цепи под конкретный мосфет? Скажем, тот же PHP20NQ20T. Ёмкостью, понятное дело, регулируется время задержки пуска.

[mellowman]

В схеме Alex-а слишком много всего для меня, делители напряжения, диоды всякие. Можно для тупых и с минимализмом (ибо предполагается навесной монтаж)?

Если не ставить лишние диоды, то нужен мосфет где они уже встроены, типа такого: STP12NK30Z или чуть помощнее

[Droog_Andrey]

Получается, они защищают при выключении-включении? А если помощнее то какой? Радиатор в БП есть, место на нём тоже

[mellowman]

Получается, они защищают при выключении-включении? А если помощнее то какой? Радиатор в БП есть, место на нём тоже

Мощнее — не в смысле рассеивания тепла, а допустимого постоянного тока при напряжении в районе 10В, чтобы во время дискотеки ничего не сгорало. Хотя не думаю что будет сильно заметно, в данном случае

Какой — надо искать, или припаять самому диоды на PHP20NQ20 или IPA083N10N5, я не вижу особой проблемы сделать это навесом. Да и можно ничего не искать, STP12NK30Z должен выдержать максимальный ток стабов 5А

Только резистор Audiomaniac*а нужно как можно ближе к ноге. MELF как раз мелкий, крепкий для своих размеров и удобно вертикально паять

[Meta|_]

Можете пояснить откуда взялась такая высокая просадка напряжения под нагрузкой если учитывать что

Один канал на ЛМке может в пике потреблять, скажем, 5А. На два канала - 10А. Приведённое ко вторичке суммарное сопротивление транса получается 0.1Ом
Трансформатор нагружен на диодный мост и большую накопительную ёмкость. На выходе этой ёмкости у нас выпрямленное напряжение, "слегка" пульсирующее с частотой 100Гц. Пиковый ток при зарядке емкости (на вершинах синусоиды) в несколько раз превышает потребляемый усилителем - будет ампер 30-40 (а если батарея конденсаторов большая, может быть и больше). Значит максимумы нашего пульсирующего напряжения снизятся на 40А*0.1Ом=4В. Во-вторых, всегда есть 100Гц-пульсации - их тоже надо учитывать, т. к. в нашем случае важно минимальное падение напряжения на стабилизаторах (то есть интересно напряжение в минимумах пульсирующего напряжения). Насколько минимумы будут ниже максимумов - зависит от величины накопительных ёмкостей, но пара вольт при нагрузке 10А там набежит точно.

Можно накидать простейшую схему в симуляторе - источник синуса, резистор (суммарное сопротивление обмоток, приведённое ко вторичке), выпрямитель, накопительная ёмкость (можно ещё резистор ESR добавить), резистор или источник тока в качестве нагрузки. Можно будет посмотреть и токи заряда, и пульсации. Можно проследить зависимость от нагрузки и величины ёмкостей.

Под нагрузкой (старый усилок на лмке подключал) проседало не более чем на 1 вольт (низкочастотные синусы с адовым клиппингом).

С учётом пульсаций? При каком токе нагрузки?

[mellowman]

На выходе этой ёмкости у нас выпрямленное напряжение, "слегка" пульсирующее с частотой 100Гц. Пиковый ток при зарядке емкости (на вершинах синусоиды) в несколько раз превышает потребляемый усилителем - будет ампер 30-40 (а если батарея конденсаторов большая, может быть и больше). Значит максимумы нашего пульсирующего напряжения снизятся на 40А*0.1Ом=4В.

Не будет 4В, а всё-таки ближе 10А * 0.1Ω. 40А зарядят ёмкости до какого-то напряжения, и превратятся в 10А, пока входное напряжение ещё будет расти.

[Meta|_]

После выпрямителя 40-42В в зависимости от сетевого напряжения.

Кстати, сетевое имеет право скакать от от -10% до +5%, так что разброс должен быть больше.

---------- Сообщение добавлено 14:14 ---------- Предыдущее сообщение было 14:09 ----------

Не будет 4В

Симуляция верна?

[mellowman]

Симуляция верна?

Да.
Качественно происходит как я описал — напряжение немного растёт после пика тока (40А), но количественно конечно 4В более правильно, чем 1В, теперь согласен

[Meta|_]

напряжение немного растёт после пика тока

Ну конечно, оно будет расти пока ток заряда превышает ток разряда (потребления)
Я понимаю, исходные условия - экстремальные. Что-то вроде синуса 20Гц на предельной мощности... Но мы ж тут эталоны делаем, а компромисс - проще купить в магазине.

[Droog_Andrey]

Один канал на ЛМке может в пике потреблять, скажем, 5А. На два канала - 10А

Так у меня на один канал две таких конструкции, в каждой по мосфету. Так что, думаю, хватит.

Остались, однако, вопросы:

Какой именно возбуд давится резистором на затворе? Как подгонять резистор RC-цепи под конкретный мосфет?

На примере STP12NK30Z.

[ANHO]

Offтопик:

Симуляция верна?

Я бы не использовал источник тока в качестве нагрузки: