Токовая защита ВК на полевых транзисторах в цепи питания, с управлением через оптроны.

[mart]

Предлагаю вариант защиты.
Плюсы:
время отключения 15uS;
управление через оптроны;
+- с отключенным входом управления защита не работает, питание подается штатно;
возможность управления от микропроцессора с развязанной землей;
возможно использовать датчика Холла;
нет резисторов в ВК для снятия тока (для транзисторов типа 2SK1058 это плюс);
легко встраивается в схему УМ.

Здесь показана возможная схема управления на токовом датчике в цепи общего провода, одном компараторе и двух полевиках. Возможно заменить токовый резистор в цепи земли на датчик Холла, но в доступных я не нашел информации о быстродействии. Схема задержки выключения компаратора придумана не мной, вроде схема была на схем.нет, автора не помню. Мною только добавлен диод, который улучшает поведение компаратора при повторным включении с коротким замыканием.
Проверена пока только на симуляторе в схеме усилителя Белки на AD844.
Собираюсь сделать на печатке для ВК, может есть где то ошибки, которые я не вижу?


Вариант с датчиком Холла и однополярным питанием 5В

[vovan2010r]

В любом случае полевики защиты увеличивают эти контура на ширину корпуса ТО-220

Может хватит уже нести всякий бред !

[misha88]

Может хватит уже нести всякий бред !

Объясните (если конечно понимаете, о чём пишете), в чем бред? Ширина корпуса ТО-220 больше 10 мм? Можно конечно поставить полевики защиты в СМД варианте, если взять с малым сопротивлением, но тоже расстояние не более 10 мм? Слово бред означает вещь совсем не правильную, поэтому мне и интересно в чём он выражается (надеюсь, Вы пишите не под действием каких нибудь веществ). В моём усилителе стоят полевики защиты именно в корпусе ТО-220 и контура питания остались малыми.

[vovan2010r]

Объясните в чем бред?

В самом упоминании об этих контурах.
Предложи еще обрезать ноги полевиков под самую задницу

[mart]

Интересно, ни разу не сталкивался, поделитесь названиями ОУ, они в даташитах многое описывают можно попробовать найти почему отказались от блокировочных конденсаторов.

Например, кит плата EVAL-HSAMP-2 к AD8066. Байпасные конденсаторы стоят рядом с разъемом подключения питания.

The evaluation board is a 6-layer printed circuit board (PCB)
that accepts SMA edge mounted connectors on the inputs and
outputs for efficient connection to test equipment or other
circuitry. The ground plane and component placement minimize
parasitic inductances and capacitances. The evaluation board
components are primarily SMT 0603 case size, with the
exception of the electrolytic bypass capacitors (C1 and C2),
which are 1206 case size.

---------- Сообщение добавлено 21:35 ---------- Предыдущее сообщение было 20:50 ----------

Пример разводки плат от Букварева. Транзисторы плеч стоят попарно. Никаких банок рядом со стоками ВК. Только со стороны подключения питания.

[mellowman]

Уже любопытно ) Есть документированные измерения?

Есть

[mart]

Есть

Интересно, как здесь было подведено питание.

[Alto]

Пример разводки плат от Букварева. Транзисторы плеч стоят попарно. Никаких банок рядом со стоками ВК. Только со стороны подключения питания.

Индуктивность дорожки как и ее активное сопротивление зависят от ширины дорожки. При такой ширине, как у Букварева в 3..4 см нет никакой необходимости ставить конденсаторы вплотную к транзисторам. Сопротивление такой дорожки будет минимально. Индуктивность широкой дорожки тоже меньше чем узкой. Правда не так значительно, если сопротивление дорожки прямо пропорционально ее ширине, то индуктивность при увеличении ширины в 10 раз уменьшиться всего вдвое. Электролитические конденсаторы вынесены подальше от транзисторов, потому, что транзисторы греются, а срок службы электролитических конденсаторов от нагрева сокращается. И у Аналог Дейвайс на плате дорожки питания ОУ тоже широкие, просто их не видно, поскольку они в другом слое.

[mart]

Я именно про это и пишу. На примере AD для питания выделены отдельные слои, накрытые слоем земли. Индуктивность минимальная.

[Alto]

Я именно про это и пишу. На примере AD для питания выделены отдельные слои, накрытые слоем земли. Индуктивность минимальная.

Если мы говорим о не стабилизированном блоке питания и низкой частоте, то напряжение пульсаций на банках 22000мф под нагрузкой 1..2 вольта норма. При сопротивлении канала транзистора восемь миллиом, пульсации на нем составят 0,04 вольта которые вообще никак не повлияют, так же как и индуктивность дорожек. А на высоких частотах, когда индуктивность дорожек, проводов и пр. начинает сказываться, достаточно емкости гораздо меньшей. По этому, после транзистора не нужно ставить десятки тысяч микрофарад, хватит и пары тысяч.

[vovan2010r]

А на высоких частотах, когда индуктивность дорожек, проводов и пр. начинает сказываться

Постоянно звучит это в разных темах.
А кто-то когда ни-будь измерял эту индуктивность - приведите результаты измерений.

[Aleksandr_M]

А кто-то когда ни-будь измерял эту индуктивность

Осмелюсь добавить - кто измерял эту индуктивность именно на звуковых частотах, ну в крайнем случае килогерц до 100?

[Alto]

Осмелюсь добавить - кто измерял эту индуктивность именно на звуковых частотах, ну в крайнем случае килогерц до 100?

Тем не менее разводка платы и всего усилителя, то есть эта самая индуктивность и емкость существенно влияют на результат, порой не очевидным образом. Может подтвердить любой, кто делал усилители высокой верности и измерял получившийся коэффициент нелинейных искажений. Мерить индуктивность конкретного проводника не имеет никакого практического смысла, взаимодействие комплексно, все влияет на все. Если говорить в общем, стремятся уменьшить взаимовлияние. Емкости понятно. Индуктивности не только потому, что они сами по себе вредны, но и потому, что они служат источником электромагнитных излучений, которые наводятся на другие проводники. Особенно сильно излучают цепи выходных каскадов при импульсных токах в пять ампер и больше. Так же это очень важно в усилителях с глубокой ОООС. Собственно сам смысл глубокоосников в огромном коэффициенте усиления и высоком бустродействии позволяющих компенсировать малейшие искажения, в то же время большой Кус и/или быстродействие делают некоторые цепи усилителей очень чувствительным к наводкам. Можно грубо посчитать чувствительность например цепи оос к наводкам. Если входной сигнал 1 вольт и мы стремимся к искажениям не более 0,0001% то существенной будет наводка на проводник ооос с эдс 0,000001 вольт. Переключение современных мощных транзисторов происходит за сотни наносекунд следовательно чтобы успеть компенсировать всякие ступеньки итд усилитель в целом должен обладать большим быстродействием/высокой скоростью нарастания выходного напряжения. Очень быстрые усилители у Prophetmaster например.

[Carter]

Тем не менее разводка платы, то есть эта самая индуктивность и емкость существенно влияют на результат, порой не очевидным образом. Может подтвердить любой, кто делал усилители высокой верности и измерял получившийся коэффициент нелинейных искажений. Мерить индуктивность конкретного проводника не имеет никакого практического смысла, взаимодействие комплексно, все влияет на все.

Я в основном теоретик, усилителей собрал от силы три штуки, но в симуляторе...

Зачётный троллинг)))

[vovan2010r]

Сообщение от Alto
Я в основном теоретик, усилителей собрал от силы три штуки, но в симуляторе...
Зачётный троллинг)))

И почему все молчат о том, что в прохождении сигнала участвуют не только упомянутые дорожки и провода к ним, но и - блок питания (обмотки трансформатора, конденсаторы выпрямителя), катушки и конденсаторы фильтров колонок, катушки самих динамиков, провода к колонкам - индуктивности которых на порядки выше ?

---------- Сообщение добавлено 15:28 ---------- Предыдущее сообщение было 14:22 ----------

Переключение современных мощных транзисторов происходит за сотни наносекунд

А что, в УНЧ, транзисторы работают в ключевом режиме ?

[Alto]

А что, в УНЧ, транзисторы работают в ключевом режиме ?

Не совсем, понятие ключевой режим тут будет некорректным. Если мы говорим о усилителях высокой верности, когда важны соте доли процента искажений, то происходит следующее. В усилителе с выходным каскадом в режиме В или АВ один из транзисторов после перехода через ноль полностью закрывается. Когда полуволна сигнала меняется на полуволну с другим знаком и ранее полностью закрытому транзистору нужно начать открываться, начинают сказываться два фактора, время открытия/закрытия и нелинейность беты транзистора на участке малых токов. Во-первых, время реакции транзисторов на открывающий и закрывающий токи различно, это связано с необходимостью рассасывания неосновных зарядов в транзисторе и эффектом Миллера. То есть тот транзистор который открывается, делает это быстрей, чем тот который закрывается. Получаем ступенечку незаметную невооруженным глазом, но тем не менее заметную в общем вкладе в искажения. Плюс при переходе через ноль, немного выше и ниже нуля, при уходе от тока покоя, ток одного из транзисторов становится меньше критического и его h21 тоже значительно меняется, получаем еще две ступенечки. Особенно это заметно на малых сигналах. Например, если посмотреть зависимость коэффициента нелинейных искажений большинства современных ОУ то на малых сигналах искажения значительно возрастают. В общем существенный вклад в искажения вносит момент переключения с верхнего плеча выходного каскада на нижний и наоборот. Причем на сложном музыкальном сигнале это переключение зачастую происходит не возле ноля, где у транзисторов есть ток покоя а выше или ниже, вот там это переключение особенно заметно. По этому и измерение искажений на чистом синусе не дает полного представления о том насколько усилитель исказит музыкальный сигнал.

[Carter]

И почему все молчат о том, что в прохождении сигнала участвуют не только упомянутые дорожки и провода к ним, но и - блок питания (обмотки трансформатора, конденсаторы выпрямителя), катушки и конденсаторы фильтров колонок, катушки самих динамиков, провода к колонкам - индуктивности которых на порядки выше ?

А почему незаслуженно замалчивается тема аудиофильских пакетников в щитках?!!

[vovan2010r]

рассасывания неосновных зарядов в транзисторе

Интересная "мысль"

Получаем ступенечку незаметную невооруженным глазом

И сразу вспомнился фильм Карнавал !

[Carter]

связано с необходимостью рассасывания неосновных зарядов

Сразу вспомнился анекдот про жену соседа, которая рассосалась.

[vovan2010r]

это связано с необходимостью рассасывания неосновных зарядов в транзисторе и эффектом Миллера

При этом необходимо добавлять "При включении транзистора с общим эмиттером (истоком)".

Сообщение от Alto
Я в основном теоретик, усилителей собрал от силы три штуки, но в симуляторе...

Я теоретически мужик - сплю с резиновой женщиной.

Все, заканчиваю читать подобное.
Как много на форумах людей с "Незаконченным интернет-образованием".

[Alto]

---------- Сообщение добавлено 03:00 ---------- Предыдущее сообщение было 02:48 ----------

Смешно. Как вы школу то пережили с тамошними многочленами?

При этом необходимо добавлять "При включении транзистора с общим эмиттером (истоком)".

Зачем это добавлять? Так вас заинтересовавший процесс происходит при любой схеме включения.