Tranzystory unipolarne do końcówki mocy - jakie

[oxygen]

Mam pytanie o dobre tranzystory do końcówki mocy z obecnie dostępnych np. w TME. Czym się kierować w wyborze, jakimi parametrami ?

Moc końcówki to ok 100-150W przy 8R

[Lech36]

2SA1943/2SC5200 lub trudniej IRFP240/IRFP9240, oczywiście to jedna z propozycji bo może być ich dużo, ale te są naprawdę ciekawe ostatnio przez wielu stosowane zwłaszcza ten pierwszy wariant.

 

[Lech36]

P.S. Oczywiście unipolarne to IRFP240/IRFP9240. Te pierwsze to bipolarne, ale naprawdę dobre.

[pataus]

Exicon ma w ofercie używane do audio mosfety

[Grzegorz7]

19 godzin temu, oxygen napisał:

Moc końcówki to ok 100-150W przy 8R

Standard dla takich mocy to @Lech36 wskazał.

19 godzin temu, oxygen napisał:

Czym się kierować w wyborze, jakimi parametrami ?

Kierować się przede wszystkim charakterystykami SOA (Safe Operating Area) - Obszarem Bezpiecznej Pracy. Poniżej dla tranzystora IRFP240. To obszar zakreślony przez dopuszczalne napięcie pracy, dopuszczalny prąd i ogólnie dopuszczalną moc wydzielaną w strukturze tranzystora. Pod uwagę radzę brać obszar zakreślony liniami DC albowiem we wzmacniaczach bywają przebiegi wolnozmienne a w razie działania zabezpieczeń wręcz praca w obszarze DC.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Oczywiście im szersza przestrzeń w stronę rzędnych ale głównie odciętych tym lepiej.

Poniżej inna zależność. Radzę wybierać tranzystory o bardziej łagodnych charakterystykach:

Obecnie MOSFET`y optymalizuje się do pracy impulsowej. Wówczas mają ostre wejście w stan przewodnictwa f(I_D) od u_GS. W wielostopniowym wzmacniaczu to bywa problemem ze względu na szybkość reakcji pętli USZ.

Mówiłem oczywiście o wzmacniaczach "analogowych"...

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[oxygen]

Godzinę temu, Grzegorz7 napisał:

Mówiłem oczywiście o wzmacniaczach "analogowych"...

oczywiście o "analogowe" wzmacniacze chodzi, jeszcze pytanie o równoległe łączenie tranzystorów, czy to daje jakieś wymierne korzyści poza zwiększeniem mocy ?

[Grzegorz7]

Co prawda producenci tranzystorów wskazanych przez Lecha wskazują, że do mocy 100W wystarczy jeden taki tranzystor na kanał ale zaleca się stosowanie około tej mocy już dwóch na gałąź. Wiąże się to ze wspomnianym obszarem pracy ale również lepszą organizacją chłodzenia na radiatorze. 

Przy mocach jakie chcesz uzyskać warto wstawić po dwie pary. 

[Lech36]

Godzinę temu, Grzegorz7 napisał:

Wówczas mają ostre wejście w stan przewodnictwa f(I_D) od u_GS

Z tymi IRFP nie jest tak źle, są rekomendowane do pracy we wzmacniaczach analogowych, we wzmacniaczach impulsowych stosuje się zupełnie inne mosfety i z reguły tylko typu "n". Bardzo dobre do wzmacniaczy audio klas A i AB były japońskie mosfety np. Hitachi 2SK135/2SJ50 i ich zamienniki w innych obudowach, ale większość a może nawet już wszystkie nie są produkowane, zostają tylko te IRFP. Zaletą tych IRFP jest dosyć dobra zbieżność parametrów dla kanału "n" i "p'. 

[silver_sound]

7 minut temu, Lech36 napisał:

Z tymi IRFP nie jest tak źle, są rekomendowane do pracy we wzmacniaczach analogowych, we wzmacniaczach impulsowych stosuje się zupełnie inne mosfety i z reguły tylko typu "n". Bardzo dobre do wzmacniaczy audio klas A i AB były japońskie mosfety np. Hitachi 2SK135/2SJ50 i ich zamienniki w innych obudowach, ale większość a może nawet już wszystkie nie są produkowane, zostają tylko te IRFP. Zaletą tych IRFP jest dosyć dobra zbieżność parametrów dla kanału "n" i "p'. 

para ta stwarza problemy w przypadku stopni mocy bez globalnego USZ, albo z bardzo płytkim USZ... zbyt duża różnica Rds

pierwsze wzmacniacze impulsowe były robione na tranzystorach J-Fet pary komplementarne p, i n, zatem nie ma przeciwwskazań do skonstruowania takiego stopnia mocy z tymi irfp..

[Lech36]

1 minutę temu, silver_sound napisał:

para ta stwarza problemy w przypadku stopni mocy bez globalnego USZ, albo z bardzo płytkim USZ... zbyt duża różnica Rds

Ja na IRFP nic nie robiłem, ale mam kolegę który sporo na nich robił i bez globalnego sprzężenia zwrotnego i nie odnotowywał kłopotów z tym związanych przynajmniej nic o takich problemach nie wspominał. U mnie były w użyciu tylko japońskie Hitachi 2SK135/2SJ50. Działają do dzisiaj w aktywnych ZG z roku 1992.

[silver_sound]

przy braku USz przeważnie stosuje się DC_Serwo, dlatego dla testu należy zablokować ten układ i to co opisałem da się zauważyć, szczególnie jak stopień mocy ma pracować pasmem mocy dc-kilkaset khz.

wspomniana para 2sk... też była stosowana w pierwszych konstrukcjach impulsowych. dzisiaj są do dyspozycji gotowe scalaki -przetworniki ac/ pwm...

[silver_sound]

kiedyś taki układ próbowałem, ale poległem na skonstruowaniu przetwornika ac/pwm, i odpuściłem, ale teraz może znowu podejme rękawice.. skoro najtrudniejsze można mieć za kilkanaście złotówek..

[Lech36]

1 godzinę temu, silver_sound napisał:

przy braku USz przeważnie stosuje się DC_Serwo, dlatego dla testu należy zablokować ten układ i to co opisałem da się zauważyć, szczególnie jak stopień mocy ma pracować pasmem mocy dc-kilkaset khz.

Nigdy nie robiłem od dołu pasma od DC, nie widziałem takiej potrzeby i co ciekawe nie żałuję takich decyzji, mam dla nich uzasadnienie. W aktywnych ZG mam pasma dla poszczególnych torów ograniczane od dołu, im wyższa częstotliwość zwrotnicy tym pasmo dla danego toru krótsze od dołu, ale oczywiście z odpowiednią rezerwą z reguły około oktawy. Tylko zestaw tonów niskich ma pasmo od 25Hz (-3dB), poniżej jest spadek 12dB/okt, -3dB na 20Hz. Sprawdza się to doskonale. Takie rozwiązania zastosowałem w celu uniknięcia stosowania opóźniaczy włączenia z przekaźnikami, uderzenie napięciowe w czasie włączenia jest ograniczane przez tą filtrację od dołu. Przekaźniki w torze to zło 😉. Lepiej ich unikać, ale jest niestety to bardziej ryzykowne. 

2 godziny temu, silver_sound napisał:

przy braku USz przeważnie stosuje się DC_Serwo

Nie jest moim zdaniem to konieczne, ale takie DC-Serwo jest zawsze mile widziane. Nawet w odtwarzaczu CD f-my Sony na wyjściu takie zastosowano (CDPX559ES). DC-Serwo pozwala na rezygnację z kondensatorów wyjściowych a to jest korzystne dla sygnału, choć nie są to korzyści dające się usłyszeć. 

[jam_lasica]

11 godzin temu, Lech36 napisał:

"... zostają tylko te IRFP. Zaletą tych IRFP jest dosyć dobra zbieżność parametrów dla kanału "n" i "p'. "

Czy IRF540 i IRF9540 nadają się do zastosowania we wzmacniaczach mocy, jako elementy na wyjściu głośnikowym?

[silver_sound]

ja wole irfp.

powodów jest dużo

- niska cena, dużo niższa niż tych japończyków

-łatwość kupienia

-stosunkowo wysokie napięcie wstępnej polaryzacji ułatwia projektowanie stabilizacji termicznej, np przez zastosowanie tl431

cena japończyków w produkcji prawdopodobnie jest taka sama jak tych irfp, a podbijana jest chciwością pośredników, kosztami opłacenia kryptoreklamowców na forach i inne czynniki.

a w konstrukcji urządzenia końcowego wszystkie mosfety wymagają tych samych zasad, między innymi oddzielnego , 7-12 v wyższego zasilania wzmacniacza napięcia od wzmacniacza prądu, bo wymagają dość dużych napięć do pozyskania odpowiedniego wysterowania.

przećwiczyłem te i inne cuda preferowane do konstrukcji stopni mocy, i moje doświadczenie spowodowało taki właśnie wniosek.

należy też brać pod uwage pewne uwarunkowania forumowych guru-krzewicieli półprawd, choćby takiej, że jak są zastosowane tzw dedykowane półprzewodniki, to nawet jak układ jest kompletnie kiepski, to i tak grać musi najlepiej..a o jakości wyrobu końcowego decydują wszystkie czynniki razem, a kiepskiego układu nie uratują nawet pozłacane japończyki..

[silver_sound]

20 godzin temu, Lech36 napisał:

Nigdy nie robiłem od dołu pasma od DC, nie widziałem takiej potrzeby i co ciekawe nie żałuję takich decyzji, mam dla nich uzasadnienie. W aktywnych ZG mam pasma dla poszczególnych torów ograniczane od dołu, im wyższa częstotliwość zwrotnicy tym pasmo dla danego toru krótsze od dołu, ale oczywiście z odpowiednią rezerwą z reguły około oktawy. Tylko zestaw tonów niskich ma pasmo od 25Hz (-3dB), poniżej jest spadek 12dB/okt, -3dB na 20Hz.

wzmacniacz od DC robie po to, by wyeliminować przesunięcia fazowe, oraz zwiększyć kontrole stopnia mocy nad głośnikiem/głośnikami bo damping Faktor jest niezależny wtedy od częstotliwości i fazy, a to zdecydowanie poprawia emisje niskich częstotliwości

[Daniel_68412]

3 hours ago, MSki said:

2SJ162 + 2SK1058

to są Hitachi 2SK135/2SJ50 w innej obudowie

[silver_sound]

Panowie, nie upieram się że moje pomysły i wnioski są najlepsze, bo nie mam problemu ze skonstruowaniem układu polaryzacji wstępnej i stabilizacji termicznej dla wersji audio które preferuje kolega MSki. przypominam, że jestem z niszy proaudio, gdzie nie ma tak wygórowanych oczekiwań, jak w tej niszy. tam ważna jest cena urządzenia, cena i łatwość serwisowania, zatem dla mnie bardziej przyjazne są tańsze i łatwiejsze do zdobycia irfp. na moich pcb można zastosować i te hitachi, ale w wersji obudowy i wyprowadzeń jak irfp

ponieważ teraz bardziej interesują mnie rozwiązania typu klasa H, lub klasa G, albo miksy obu rozwiązań, a klasa H nie toleruje unipolarów jako wzmacniacze prądu. tego typu rozwiązanie pozwala na ciekawe rozwiązania, np; do mocy 30-50 w klasa A, a potem przy następnych zasilaniach, klasa B, do mocy nawet 500-800 W. a takie wzmacniacze potrzebne są do kolumn typu OB

[silver_sound]

15 godzin temu, jam_lasica napisał:

Czy IRF540 i IRF9540 nadają się do zastosowania we wzmacniaczach mocy, jako elementy na wyjściu głośnikowym?

jeśli mnie pamięć nie zawodzi one mają obudowe to 220..., jeśli tak  to odradzam, za dużo kłopotów, zysk znikomy. jeśli jednak kolega się upiera, trzeba odpowiednio zaprojektować pcb, aby uniknąć indywidualego przykręcania każdego z nich z osobna do radiatora.

do postu powyżej. biorąc pod uwage powierzchnie oddawania ciepła, proponuje zastosować po 2-3 sztuki na gałęzi, zbliżając w ten sposób się do powierzchni jednego w obudowie to 247

Edytowane 1 Maja 2023 przez silver_sound

[jam_lasica]

Bardzo dziękuję koledze "silver_sound" za rzeczową, kompetentną odpowiedź.

Z mojej strony chciałbym jeszcze dodać, że bardziej interesuje mnie "kompatybilność" parametrów elektrycznych, czy np. nie są zbyt "szybkie" do zastosowań audio? Czy nie będą powodowały wzbudzeń układu, oscylacji czy stanów nieustalonych?

Co do montażu, to tranzystory będą dociskane do radiatora przez podkładkę izolacyjną z pastą termoprzewodzącą za pomocą szerokich sztabek, tak aby równomiernie wykorzystać pełną powierzchnię zewnętrzną plastikowej części obudowy TO-220.

Natomiast, łączenie kilku takich HexFETów równolegle, to sprawa jest oczywiście do rozważenia, choć dla mocy wyjściowej 50 W/ kanał i małego prądu spoczynkowego, być może nie będzie to wcale konieczne.

Jeszcze raz dziękuję.

[Lech36]

W dniu 30.04.2023 o 11:07, silver_sound napisał:

pierwsze wzmacniacze impulsowe były robione na tranzystorach J-Fet pary komplementarne p, i n, zatem nie ma przeciwwskazań do skonstruowania takiego stopnia mocy z tymi irfp..

Zgadza się można tak zrobić, ale we wzmacniaczach klasy D stosuje się inne mosfety o zupełnie innych parametrach w końcu mają "grać" jak lampy 😉. Ze względu na lepsze możliwości uzyskania dokładnych par stosuje się tylko jeden typ kanału. 

[Lech36]

8 godzin temu, silver_sound napisał:

wzmacniacz od DC robie po to, by wyeliminować przesunięcia fazowe,

U audio hobbystów to jest tak, jak trzeba zachwalać wzmacniacz działający od DC to się to uzasadnia tak jak wyżej, ale potem inna grupa hobbystyczna twierdzi że najlepsza jest lampa a ta nigdy nie działa od DC. Nagle brak pracy od DC przestaje przeszkadzać w wysokiej ocenie urządzenia.  To jeden z paradoksów tego hobby 😉.

[silver_sound]

mam wrażenie, że lampki  nie należy zdecydowanie porównywać z krzemem. ja robie swoje, i prawdziwej, podpartej dowodami krytyki sie nie nie boje i  nie znam czysto lampowego stopnia mocy grającego od 10-20 hz... stronie też od ajatollachów danej technologii, idei konstrukcyjnej.

wiem jaka była różnica między jakiś techniksem, a moją tego typu konstrukcją, a było to ponad 15 lat temu, i wtedy ten techiks kosztował ponoć ok 9 kafli.

2 godziny temu, jam_lasica napisał:

Bardzo dziękuję koledze "silver_sound" za rzeczową, kompetentną odpowiedź.

Z mojej strony chciałbym jeszcze dodać, że bardziej interesuje mnie "kompatybilność" parametrów elektrycznych, czy np. nie są zbyt "szybkie" do zastosowań audio? Czy nie będą powodowały wzbudzeń układu, oscylacji czy stanów nieustalonych?

Co do montażu, to tranzystory będą dociskane do radiatora przez podkładkę izolacyjną z pastą termoprzewodzącą za pomocą szerokich sztabek, tak aby równomiernie wykorzystać pełną powierzchnię zewnętrzną plastikowej części obudowy TO-220.

Natomiast, łączenie kilku takich HexFETów równolegle, to sprawa jest oczywiście do rozważenia, choć dla mocy wyjściowej 50 W/ kanał i małego prądu spoczynkowego, być może nie będzie to wcale konieczne.

Jeszcze raz dziękuję.

należy zakładać że w trakcie eksploatacji mogą wystąpić poluzowania elementów mocujących, a co za tym idzie pogorszenie oddawania ciepła przez stosunkowo małą powierzchnie obudowy to 220.  zatem 3- max 4x tran/ biegun zasilania kosztów nie zawyży, a poprawi zdecydowanie niezawodność

mam gdzieś taki projekt który będzie łatwo adaptować np, dla kolegi potrzeb, zatem poszukam go i wystawie razem z pcb na forum.

[Grzegorz7]

Nie wiem dlaczego szyna do dociskania tranzystorów do radiatora?

Po to tranzystor mocy ma dziureczkę aby go przykręcić do niego. Są odpowiednie zestawy podkładka, ew. tuleja,...

Szyna jaka by nie była zawsze się wygina dociskając skrajne trany a wewnętrzne słabo albo wcale. 

2 godziny temu, Lech36 napisał:

a ta nigdy nie działa od DC

Nawet znam takich, którzy twierdzą, że wzmacniacz akustyczny trzeba separować od DC kondensatorem bo to wzmacniacz m.cz. a nie prądu stałego. I twierdzą tak osoby uznane w branży...

3 godziny temu, Lech36 napisał:

Zgadza się można tak zrobić, ale we wzmacniaczach klasy D stosuje się inne mosfety o zupełnie innych parametrach w końcu mają "grać" jak lampy 😉. Ze względu na lepsze możliwości uzyskania dokładnych par stosuje się tylko jeden typ kanału. 

Obecnie przemysł optymalizuje MOSFET`y do pracy impulsowej. Niszą audio nikt się nie przejmuje. Zresztą w niej zaczynają dominować właśnie D-klasowe wzmacniacze do których takie MOS`y są znakomite. A N-kanał zapewne tylko dlatego bo "minus na masie". 

W takich np. bipolarnych struktury pnp mają kilka przewag nad npn. 

[przemak]

54 minuty temu, Grzegorz7 napisał:

Nie wiem dlaczego szyna do dociskania tranzystorów do radiatora?

Po to tranzystor mocy ma dziureczkę aby go przykręcić do niego. Są odpowiednie zestawy podkładka, ew. tuleja,...

Szyna jaka by nie była zawsze się wygina dociskając skrajne trany a wewnętrzne słabo albo wcale. 

Poza tym taka szyna przyciskająca metalową część to to samo albo gorzej niż śrubka, a przyciskająca plastik może narobić szkód. 

[kolmen]

3 godziny temu, Grzegorz7 napisał:

Nie wiem dlaczego szyna do dociskania tranzystorów do radiatora?

Po to tranzystor mocy ma dziureczkę aby go przykręcić do niego. Są odpowiednie zestawy podkładka, ew. tuleja,...

Żeby lepiej i równomierniej odprowadzać ciepło ?

[terminus]

25 minut temu, MSki napisał:

Dlatego, że ta "dziureczka" nie znajduje się w centralnej części tranzystora/układu scalonego (analogicznie), a tam gdzie jest. Przykręcenie tranzystora przez podkładkę izolacyjną powoduje największy nacisk w okolicy "śrubki", ale już zdecydowanie mniejszy w okolicy pinów. To powoduje nierównomierne odprowadzanie ciepła ze struktury tranzystora, co bardzo ważne jest zarówno w układach pracujących w kl.A, jak i tych, które pierwsze waty oddają w tej klasie, czyli z wysoko ustawianymi prądami spoczynkowymi.

Dokładnie, i tu skrajny przypadek wygięcia się w łuk całego układu scalonego,

co skutkowało upośledzeniem kontaktu termicznego z radiatorem.

Jest to fabryczna evaluation board Tripath.

Sprężysty klips lub miedziana sztabka sprawdziłyby się tu lepiej.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

9 godzin temu, przemak napisał:

 a szyna przyciskająca plastik może narobić szkód. 

Jakich szkód?

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą ) Edytowane 2 Maja 2023 przez terminus

[wrobeleczek]

16 minut temu, terminus napisał:

Dokładnie, i tu skrajny przypadek wygięcia się w łuk całego układu scalonego,

co skutkowało upośledzeniem kontaktu termicznego z radiatorem.

Jest to fabryczna evaluation board Tripath.

Sprężysty klips lub miedziana sztabka sprawdziłyby się tu lepiej.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

OK. Ale ja widzę tylko to, że pasta termo wyszła. A to nie świadczy o wygięciu scalaka.

Zrobiłem wzmacniacz iAMP200. Miałem zamiar docisnąć wszystkie tranzystory mocy taką właśnie sztabką. Niestety, efekt nie był zadowalający bo sztabka stalowa, którą miałem, była lekko skoszona (długi radiator ok.30cm) i nie wszystkie tranzystory były dociskane z taką samą siłą, co skutkowało nirównomiernym ich nagrzewaniem. Może, gdyby ta sztabka była trochę cieńsza to by się poddała. Koniec końców, nagwintowałem radiator gwintownikiem M3 dla każdego tranzystora - ślepe otwory bo radiator był gruby, więc nie musiałem się martwić, że wyjdzie mi akurat na żeberku radiatora.

Dodatkowo proszę zauważyć, że większość scalaków pokroju STKxxxx są dokręcane przez śrubki.

Nie neguję sposobu "sztabkowego", ale trzeba zdawać sobie sprawę, że połączenie mechaniki i elektroniki jest ważne, ale musi być przemyślane i sprawdzone.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

[terminus]

19 minut temu, wrobeleczek napisał:

OK. Ale ja widzę tylko to, że pasta termo wyszła. A to nie świadczy o wygięciu scalaka.

To źle widzisz. Tam nie ma pasty, tylko zbrojona silikonowa podkładka.

27 minut temu, wrobeleczek napisał:

Zrobiłem wzmacniacz iAMP200. Miałem zamiar docisnąć wszystkie tranzystory mocy taką właśnie sztabką. Niestety, efekt nie był zadowalający bo sztabka stalowa, którą miałem, była lekko skoszona (długi radiator ok.30cm) i nie wszystkie tranzystory były dociskane z taką samą siłą, co skutkowało nirównomiernym ich nagrzewaniem.

Skoro źle wykonałeś pracę, to się nie dziw.

[zbymar]

Zamiast ceownika można zastosować dedykowane do tego celu listwy sprężyste.

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )

 

Ukryta Zawartość

Zaloguj się, aby zobaczyć treść.

Zaloguj się, aby zobaczyć treść (możliwe logowanie za pomocą )