Простой усилитель мощности НЧ на транзисторах TIP142, TIP147

[ssc]

Принято считать, что выходные каскады УНЧ на Мосфетах не требуют температурной стабилизации ввиду их положительного температурного коэффициента.

..я так понимаю, что вы просто неправильно выразились.. ..положительный ТКН априори требует стабилизации..

В моем случае этого избежать не удалось и пришлось все-таки добавить к схеме термистор.

..вообще, я полагаю, что он тут избыточен..TL431 сам по себе имеет отрицательный ТКН..вполне можно было бы обойтись двухполюсником..доминирующим источником температурной нестабильности у вас является не оконечный, а драйверный каскад..

[Slabovik]

выходные каскады УНЧ на Мосфетах не требуют температурной стабилизации ввиду их положительного температурного коэффициента.

Когда есть фраза, надо бы выяснять, насколько полна она. Коэффициента чего? Намеренно не даю моментального ответа т.к. полагаю, что вы самостоятельно найдёте информацию, потому что в этом собака и зарыта - то, что общие части зависимостей, выраженных словами звучат одинаково (до слова "коэффициента"), на деле не означает одинаковости в физическом выражении (упущенные слова после "коэффициента").

[Stan47]

Да, Вы правы. Выразился довольно сумбурно. В данном случае имелась в виду положительная зависимость от температуры внутреннего сопротивления Мосфета.
А влияние драйверов и TL-ки на ток покоя минимально, т.к. зависит только от окружающей температуры, а не радиатора.

[Slabovik]

Да, объёмное сопротивление канала растёт, и это обычно учитывают при работе в ключевом режиме, но... есть ещё один параметр, который переворачивает всё в противоположном направлении в зоне линейной работы. Дело в том, что с ростом температуры ещё снижается пороговое напряжение, но несколько уменьшается крутизна (привет от сопротивления канала). Поэтому на малых токах (а именно ток покоя), ТК тока покоя будет положительный (из-за отрицательного ТКН порогового напряжения) и нуждается в компенсации, причём величина компенсации примерно того же порядка, что и величина компенсации для биполяров. А вот на больших токах преобладает уже положительный ТКС канала, но в усилителе это не основной режим и изменение компенсируется ООС.

Для примера, Fig.3 в даташите на IRFP240 об этом красноречиво (хотя и не напрямую) говорит.

[Stan47]

По сравнению с биполяром степень термокомпенсации у меня получилась меньше. Значит, мои Мосфеты поджарились не до конца.

[Slabovik]

Это смотря как измерять. Если соотносить с пороговым напряжением, то меньше. Просто потому что пороговое напряжение у биполяров и полевых отличается в несколько раз, 0.6 вольта против примерно 3.5~4.0. А если в абсолютном значении, то может быть и значительно больше.
Поэтому, если просто отмасштабировать температурный коэффициент биполяра на смещение полевика (классичесой схемой транзистора с двумя резисторами) - будет перекомпенсация.

p.s. Сам применяю не совсем корректные термины, но надеюсь, понятно, о чём речь.

[Stan47]

Все понятно. У меня все пороговые напряжения масштабируются на TL-ку, а там степень компенсации для Мосфета получается меньше.

[Stan47]

Китайцы снова надули... Купил у них транзюков TIP142 и TIP147 , можете полюбоваться, что прислали. Кристаллы размером 2 мм, коэффициенты никакие. Не все даже составные и с защитными диодами. На фото сравнение с оригиналами. Лазерная гравировка на высочайшем уровне.

Вложения

147 02.JPG

(102.5 KiB) Скачиваний: 806

147 01.JPG

(98.12 KiB) Скачиваний: 753

142 02.JPG

(101.43 KiB) Скачиваний: 660

142 01.JPG

(83.6 KiB) Скачиваний: 760

[Slabovik]

Моя практика говорит, что нельзя покупать у китайцев популярные типы транзисторов. Пусть дороже, но надёжнее брать в том же Чип-Дипе, хотя и дороговизна также не является гарантией от получения подделки... и... говорил уже, что наши отечественные транзисторы не подделывают. Отбраковывают - то да, но подделок я не видел. Научатся поди

[Stan47]

Все равно у них что-то приходится покупать.

[EMiq]

Для корректной проверки мощных дарлингтонов лучше собрать схему из резисторов и блока питания. Смотрите типовые даташиты на дарлингтоны с внутренними резисторами ( 8-10 кОм на входе). При токе коллектора ниже 100 мА сильно падает усиление по току и оно не нормировано. И не факт, что Ваш тестер корректно задает ток базы для данных транзисторов.

[Stan47]

А напряжение база-эмиттер и отсутствие диода. тоже тестер врет?

[Stan47]

Дождался от китайских друзей полевиков IRFP240 и IRFP9240. Транзисторы не новые - выпуска 90-х годов. Приварены новые выводы, но исправные и работают отлично. Остальные заказчики хорошо отзывались. Стоят тоже дешевле. Поставил в схему, искажения стали меньше (улучшилась симметрия). Для эксперимента заменил транзисторы VT1 и VT4 на более мощную и линейную комплементарную пару 2SC3421 и 2SA1358. Разницы не ощутил, греются незначительно.
Выкладываю уточненную схему.

Вложения

Унч IRFP 05.GIF

(33 KiB) Скачиваний: 534

[0xFF]

По поводу чипов: Я тут тестил несколько потом надоело, т.к. почти все фуфло кроме одного магазина, та-же фигня с транзисторами.
https://radiokot.ru/forum/viewtopic.php?f=55&t=154830

[Stan47]

Поработал еще немного над схемой. Немного упростил, немного улучшил звучание. Переработал печатку, повесил УНЧ на радиатор от Пентиум-2. В общем пока устраивает. При необходимости можно поставить на выходе полевики, заменив в базах выходных транзисторов диоды на стабилитроны 3,3В. Терморезисторы при этом могут не понадобиться, но при этом уточнить номиналы резисторов задающих ток покоя. Этот ток выставить в районе 200мА. Вентилятор необходим в виду малогабаритности радиатора. Предварительно ему пока хватает напряжения 10В. Печатная плата - вид со стороны проводников.

Вложения

Унч TIP142-47 0505.GIF

(41.95 KiB) Скачиваний: 497

142-147 01.JPG

(154.78 KiB) Скачиваний: 591

Унч TIP142-47 28.lay6

(60.62 KiB) Скачиваний: 501

142-147 02.JPG

(147.32 KiB) Скачиваний: 652

[-serg-]

Хорошая плата для усилителя - ободряющий стимул для попыток повторения.
В сундуке РадиоКота лежит Sprint-Layout 6.0 с библиотекой макросов, в которой довольно любых элементов для проекта.
Для примера подменил элементы и развернул на вид со стороны деталей.



(Так удобней для ЛУТ и проще сдать в производство).

[Stan47]

-serg-,

Спасибо за посильное участие в проекте. А где файл Sprint-Layout?

[-serg-]

Плата усилителя.

УНЧ TIP142-147 .lay6

(73.32 KiB) Скачиваний: 481

Пристальной проверки не проводил, просто выложил подходящие макросы.
Место установки резистора разделяющего сигнальную и силовую земли (R1), предполагает подключение нагрузки к земле блока питания.
Желательно добавить конденсаторы 100n на входы, выходы интегральных стабилизаторов.

[Stan47]

Согласен с Вами, хотя, как показывает практика, интегральные стабилизаторы устойчиво работают и без шунтирования керамикой. А двойные отверстия под выходные транзисторы специально для повышения механической прочности. Выводы для транзисторов сделаны двойными проводниками.

[ssc]

..ДШ имеет однозначное мнение на этот счет - либо 2мкф тантал, либо в десять раз больше - алюминь..и не далее чем 20мм от шутируемого вывода..опасность шунтирования выхода большой емкостью - возможность повреждения стабилизатора



..в этом случае вход/выход стабилизатора шунтируют диодом, включенным в обратной полярности

..еще одна не везде задокументированная особенность всех стабилизаторов серии 79-хх - это существенно завышенное на холостом ходу против номинального выходное напряжение..производитель рекомендует статическую нагрузку (резистор) из расчета 3..5мА..интересно, что серия 78-хх этим не болеет..

..а вообще, лучше 317/337 - процент брака меньше и лучше качество и термостабильность выходного напряжения..