Fórum témák

» Több friss téma
Cikkek » D-osztályú erősítő
D-osztályú erősítő
Szerző: lorylaci, Ge Lee, idő: Jan 6, 2011, Olvasva: 72688, Oldal olvasási idő: kb. 4 perc
Lapozás: OK   4 / 9

Kritikus részek:
Mivel az erősítő alkatrészeinek többsége filléres, könnyen beszerezhető, még a meghajtó IC sem drága, ezrét ezeken spórolni, variálni nem ajánlott. Gyorsabb meghajtás szükségessége esetén alkalmazhatunk IR2010 (3A) vagy modernebb IC-ket.

A teljesítmény és hatásfok szempontjából legkritikusabb alkatrész a FET.

Korábban meg voltam győződve arról, hogy ha már D-osztályú erősítőt építünk, akkor válasszunk kifejezetten ilyen célra tervezett FET-eket. Azonban a prototípusok tesztelése során kiderült, hogy amennyiben nincs szükségünk túl nagy teljesítményre, valamint a terhelés nem folyamatos, illetve egy kisebb bordát még elviselhetőnek tartunk, akkor a régebbi, de könnyen beszerezhető FET-ekkel is jó erősítőt lehet készíteni.

Amennyiben nincs szükségünk nagy teljesítményre, a legjobb választás 8 Ω-os terhelések esetén IRF640N lehet (300W 8 Ω). Hasonló teljesítményt nyújt az IRFP240 (300W 8 Ω), amit a TO247 tok szerelmeseinek ajánlok. Egy fokkal nagyobb teljesítményt és könnyű hűthetőséget nyújt a könnyen beszerezhető IRFP250N (300W 8 Ω, 600W 4 Ω) használtak.

Amennyiben kiváló hatásfokot akarunk, nagy teljesítmény mellettt és a terhelésünk folyamatos -az erősítő könnyű torzításban van hatjva folyamatosan - a legjobb megoldás az IRFB4227 (400W 8 Ω, 800W 4 Ω), vagy az FDP2532 (400W 4 Ω, 800W 2 Ω). Vagy egyéb tipikusan ilyen alkalmazásra kifejlesztett FET ajánlott. Az itt felsorolt teljesítmény adatok tájékoztató jellegűek, egyéb paraméterektől is függnek. Nagyobb teljesítmény esetén több FET kell, erősebb meghajtással.

Kerüljük a nagy Gate töltésű (jóval 100 nC feletti) és nagy dióda töltésű (jóval 1 μC feletti) FET-eket, mivel ilyen esetekben a kapcsolási veszteségeink elég nagyok lesznek, és számításba kell őket vennünk erősen a vezetési veszteségek mellett. A nagy Gate töltés leküzdésére a meghajtást kell erősíteni (előző oldal), nagy dióda töltés esetén el kell érnünk, hogy a FET mellé betett jobb dióda vezessen a FET saját diódája helyett. Inkább válasszunk kisebb kapcsolási veszteségű, de nagyobb vezetési veszteségű FET-et, mivel a zenei terhelés erősen szakaszos, az utóbbi veszteségei kiátlagolódnak.

A FET-ek kiválasztásához az alábbi táblázat nyújt segítséget (lista természetesen ennél sokkal hosszabb):

Teljesítmény Terhelő Impedancia FET neve
100W 4 Ω IRF530
  8 Ω IRF630
200W 4 Ω IRF540N, IRF540Z
  8 Ω

IRF640N

300W 4 Ω IRF640N, FDP2532
  8 Ω IRF640N
400W 2 Ω IRF540Z, IRFB4710
  4 Ω IRFP240
  8 Ω IRFP250N, IRFB4227
500W 4 Ω IRFB4227
  8 Ω IRFB4229

Élesztés:

Az erősítő speciális élesztést nem igényel, de különösen, ha más típusú FETekkel kísérletezünk, érdemes a fő tápágakba kötni két darab ellenállást (én 1-1 db 47 Ohm 5W ellenállást szoktam), így ha netán nem jó a holtidő beállításunk, nem történik baj. A kapcsolásnak üresjáraton nem szabad 0,1A-nál többet felvennie (hacsak nem nagyok a kapcsolási veszteségek), így ha a biztonsági ellenállások nem melegednek, akkor jöhet a rendes teszt.

Figyelem! Az erősítőt nem szabad erősen kapacitív terhelésnek kitenni. Ilyenek a piezo-magassugárzók. A piezo sugárzók bármelyik erősítőt oszcillációra kényszeríthetik, ha nem stabil 20kHz felett. A piezo sugárzókkal tipikusan egy kondenzátort szoktak sorbakötni, hogy tompítsák, ezt érdemes kicserélni mondjuk egy 47 Ohm 5W ellenállásra, hasonló tompítást végez, de cserébe így már eléggé rezisztív terhelésünk van. Normál rezisztív, vagy induktív terheléssel nincs probléma.

Úristen, miért meleg a magom?!

Nézzük meg, hogy a drót melegszik –e, vagy a mag?

Ha a mag melegszik, akkor biztos telítésbe megy, vagy nem jó minőségű, és nagy veszteséggel működik. Fontos megjegyezni azonban, hogy egy mag akkor tekinthető melegnek, ha üresjáratban 70°C és terhelés hatására 100°C fölé megy, mivel a legtöbb ferritet úgy tervezték, hogy a 70-120°C tartományban működjön a legkisebb veszteséggel

Ha a drót melegszik, akkor nem elégséges a szűrésünk, nagy a búgóáram, vagy nagy a tekercs veszteségi ellenállása, esetleg légrés fölé tekercseltünk, és az Eddy-áramok melegítik.

Ha üresjáraton a mag hideg, de a drót meleg, akkor növeljük a kapcsolási frekvenciát (ezzel csökken a búgóáram, csökken a drótveszteség, de növekszik a magveszteség). A kapcsolási frekvenciát gyenge FETek esetén ne vigyük 250 kHz fölé, valamint ne vigyük 100 kHz alá, mivel 100 kHz esetén a szűrőt max 10 kHz-re tervezhetjük, aminek tekercséhez nagy vasmag kell, sok menet, így biztos nagyon veszteséges lesz.

Egy 250 kHz-es kapcsolási frekvenciával, és egy 22 kHz -3dB frekvenciájú szűrővel már nagyjából full-range erősítőnk van.

Sokallom a kimeneten üresjáratban lévő DC feszültséget:

A visszacsatolásban lévő 820 Ohmos ellenállással kössünk sorba egy kb 10µF elkót a földhöz. Az általam eddig legnagyobb mért üresjárati DC fesz 0,2V volt a kimeneten, amit nem tartok vészesnek (a legtöbb kimeneti DC figyelő áramkör 0,7V körül kapcsol be).

Szerintem itt sok a zaj:

A kapcsolóüzemű erősítők esetében gyakori a zajprobléma, aminek több forrása is lehet, egyrészt nem tökéletes alaktrészi elemek és azok tervezése, másrészt a nem tökéletes nyák. Nagyon gyakori hogy két modul használata esetén sípoló hang keletkezik, ugyanis a két modul kapcsolófrekvenciája különböző és ezek között interferencia lép fel. De ezeken kívül is több zajforrás lehet.

Vizsgáljuk meg a zaj forrását, vegyük le a bemeneti kábelt. Ha megszűnik a zaj, akkor itt szedi fel. Használjunk árnyékolt kábelt a bemenetre. A bemeneti RF stopper kondi (1n fólia) szükség esetén növelhető.

Kapcsoló üzemű tápegységet használunk? Ekkor ennek a kapcsolófrekvneicája is interferenciát okozhat. Rakjuk távolabb, a trafójára rakjunk kivülről egy rézszalagot. Törekedjünk dobozban az optimális elrendezésre, például egyik széltől a másik szélig haladva: kapcsolóüzemű tápegység - borda - végfok modul(ok) FETes/tekercses fele - végfok modul(ok) bemeneti fel - előfokok.

Zajproblémák esetén fokozottt figyelmet kell fordítani a nyáktervre, a közös pont és a védőföld bekötésér!


A cikk még nem ért véget, lapozz!
Következő: »»   4 / 9
Értékeléshez bejelentkezés szükséges!
Bejelentkezés

Belépés

Hirdetés
XDT.hu
Az oldalon sütiket használunk a helyes működéshez. Bővebb információt az adatvédelmi szabályzatban olvashatsz. Megértettem