Повышенное питание усилителя напряжения

[Dimf]

Добрый день!
Похожей темы не нашел, завожу новую.

Какие могут быть проблемы при питании УН повышенным относительно выходного каскада напряжением? Насыщение выходников, например?

Конкретно задача следующая: нужно сделать сабвуферный усилитель ок. 300 Ватт, есть подходящий трансформатор, но его напряжения хватает впритык, т.е. нужная мощность достигается только при амплитуде сигнала,почти равной напряжению питания. Поэтому я планирую взять схему с полевиками на выходе (например, Холтон) и запитать усилитель напряжения от повышенного вольт на 10 питания (купить для этого небольшой транс), чтобы максимально использовать напряжение питания выходного каскада.

Спасибо.

[Nick-nack]

а у IRFP240 - около 0.8. Или я где-то ошибаюсь?

ошибаетесь, около 5.25 В там
Смотрите Transfer characteristic, Vgs / Id

[Dimf]

Nick-nack, не о том речь. Я рассматриваю ситуацию, когда напряжение на затворе может быть больше стока (из-за повышенного питания УН), и остаточное напряжение определяется только падением сток-исток.

[deemon]

Я анализировал графики напряжения коллектор-эмиттер (или сток-исток) в зависимости от тока. Получилось, что например у 2SC5200 при токе 6А падение больше 2 вольт, а у IRFP240 - около 0.8. Или я где-то ошибаюсь?

Да ну , откуда там 2 вольта ? Согласно графика из даташита , при токе 6 ампер напряжение насыщения будет около 0,2 вольт . Практика показывает примерно те же цифры ....

---------- Сообщение добавлено 00.40 ---------- Предыдущее сообщение было 00.37 ----------

По Rdson в даташите?
Этот параметр "работает" только в ключевом режиме (в класс-Д, например), а в аналоговом усилителе этого параметра не существует - там транзисторы до этого режима не доходят, а если доходят - тогда уже беда (клипинг).

Причём , что характерно - полевики , которые хороши в ключевом режиме , для линейного усиления как-то не очень .... ну и наоборот , соответственно . Потому я давно уже считаю мифом мнение о превосходстве полевиков в мощных усилителях ...

[Dimf]

deemon, я говорю про линейный режим, насыщение будет только при клиппинге.

Я сам предпочитаю усилители на биполярных, а полевики выбрал только в данном случае.

[deemon]

deemon, я говорю про линейный режим, насыщение будет только при клиппинге.

Ну хорошо , а где в даташите сказано , что при токе 6 ампер и напряжении 2 вольта - это будет линейный режим , а например при том же токе и напряжении 1 вольт - нелинейный ?

[Dimf]

deemon, зависимость падения коллектор-эмиттер от тока коллектора дается для разных токов базы. Если ток базы больше тока коллектора, деленного на бету - транзистор находится в насыщении. В случае 2SC5200 бета на 6 амперах около 100, значит ток базы 60мА. 2 вольта падения указано для 100 мА, меньшего графика нет, значит будет больше 2 вольт.

---------- Сообщение добавлено 10.17 ---------- Предыдущее сообщение было 10.14 ----------

Теоретически, усилитель может сохранять линейный режим и при насыщении выходников, просто будет перегружаться предвыходной каскад.

[Alex]

Я анализировал графики напряжения коллектор-эмиттер (или сток-исток) в зависимости от тока.

Это в ключевом режиме, когда транзистор полностью открыт. Падение напряжения на нем при этом равно Rdson * I.
И около 1в IRFP240 при 6А будет при комнатной температуре, а как нагреется - будет еще больше (Rdson растет с температурой), но все это для ключевого режима.

[Dimf]

Alex, я сопротивление канала вообще не рассматривал, есть график Uds - Ids для разных Ugate. При больших Ugate действительно получается ключевой режим (прямая линия U = Rdson * I), а линейный режим начинается в районе перегиба характеристики (отметил красной точкой во вложении), так ведь?

[Olegyurich]

Линейный режим - это как раз плоский участок. А наклонный участок - это насыщение. Чем выше ток - тем шире область насыщения.

[Dimf]

Даже если падение напряжения оказывается одинаковым, в режиме насыщения при начале клиппинга (а именно этим я определяю макс. мощность для сабуфера) полевые транзисторы в любом случае выгоднее, так как не нагружают УН током базы (который при насыщении возрастает многократно относительно линейного режима).

[vzaichenko]

Даже если падение напряжения оказывается одинаковым, в режиме насыщения при начале клиппинга (а именно этим я определяю макс. мощность для сабуфера) полевые транзисторы в любом случае выгоднее, так как не нагружают УН током базы (который при насыщении возрастает многократно относительно линейного режима).

Клипить выходным каскадом - некрасиво (много разных артефактов). Намного правильнее - клипить хорошим УН-ом, не давая выходным транзисторам "долетать" до рельсов. Останавливать можно близко, но все же останавливать. Одно из решений - тот самый Бэйкер Клэмп. Есть и другие.

[deemon]

2 вольта падения указано для 100 мА, меньшего графика нет, значит будет больше 2 вольт.

Хм , любопытно ... значит если графика нет ( на чертеже не поместился , ну или просто забыли нарисовать ) , то и транзистор усиливать не будет ? А на самом деле он будет усиливать вполне нормально , например можно сделать каскад на транзисторе 2SС5200 с напряжением питания 1,5 вольт и с током покоя 6 ампер ( например с трансформаторной нагрузкой ) , и выдавать в нагрузку мощность около 2 ватт , с вполне приемлемой линейностью . Я в другой теме уже напоминал , кстати , что есть даже целый класс схем , где транзисторы работают в так называемом "барьерном режиме" , то есть напряжение коллектора в покое равно напряжению базы - и ничего , работает всё , что характерно . Там от напряжения базы до насыщения - ещё примерно на 0,5-0,6 вольт можно вниз двигаться , и в некоторых случаях этого оказывается достаточно ...

А то , что во многих схемах УНЧ напряжение выхода не доходит до напряжения питания ( потери порядка 1,5-2 вольт сверху и снизу , или даже больше ) , так это понятно почему - просто чаще всего применяется выходной повторитель по схеме Дарлингтона , и там оказываются последовательно включены переходы БЭ транзисторов предвыхода и выхода , а на каждом падает по 0,6-0,7 вольт . А если в УН , например , применены генераторы тока - то и на них мы теряем ещё примерно столько же ... Но это потери , обусловленные схемотехникой , а не самими биполярными транзисторами , это надо понимать .

[zoog]

в аналоговом усилителе этого параметра не существует - там транзисторы до этого режима не доходят, а если доходят - тогда уже беда (клипинг).

У биполяров тоже не существует параметра напряжения насыщения?

---------- Сообщение добавлено 08.44 ---------- Предыдущее сообщение было 08.38 ----------

По теме, если ТС не в курсе: мосфеты в линейном режиме

[fakel]

У биполяров тоже не существует параметра напряжения насыщения?

---------- Сообщение добавлено 08.44 ---------- Предыдущее сообщение было 08.38 ----------

По теме, если ТС не в курсе: мосфеты в линейном режиме

Справедливо для любого девайса: если у девайса нет гистерезиса, значит есть линейный режим , пусть и сколь угодно короткий

[zoog]

Не понял, о чём Вы, но я про то, что для работы с линейным режимом нужно знать его границы.

Offтопик:
И в идеальном случае не подходить к ним ближе, чем на 3-4В.

[Alex]

У биполяров тоже не существует параметра напряжения насыщения?

В линейном режиме - нет, потому как насыщение - это уже ключевой режим.

[zoog]

То есть при проектировании линейных бп, ум этот параметр не используется?

[Alex]

Разве что для определения диапазона, когда транзистор еще в линейном режиме.

[zoog]

Это и есть один из основных критериев при расчёте линейных схем - диапазон линейности элемента.

[Alex]

При расчете - да, а при работе - этот параметр "не работает".