В помощь радиолюбителю: маркировка РЭ, компьютерные интерфейсы и кабели, справочник РЭ
Интерфейсы: интерфейс sata, интерфейс ide, интерфейс rs232, интерфейс usb, интерфейс ethernet; шины: шина pci, шина isa, шина agp, шина scsi; распиновка разъемов, схема кабеля, распайка кабелей, обжим кабеля; кодовая и цветовая маркировка диодов, конденсаторов, индуктивностей, резисторов, стабилитронов, транзисторов, варикапов и много другой полезной информации.
В помощь радиолюбителю: маркировка РЭ, компьютерные интерфейсы и кабели, справочник РЭ
Навигация
Маркировка РЭ
Интерфейсы
Шины
Кабели
Заглушки
Справочники
Каталог схем
Полезная информация
Словарь терминов
Обратная связь
Последние схемы
17.04.2024 г. Указатели напряжение: особенности

Работы, которые связаны с электрическими сетями, требуют особого подхода. Перед тем, как приступить к выполнению тех или иных работ, специалист должен провести проверку и понять, есть ли в проводах напряжение. Указатели напряжения – приборы, которые пользуются огромным спросом. Современные устройства...
07.04.2024 г. Повышающий DC-DC преобразователь XL6019

Регулятор XL6019 — это преобразователь постоянного тока с широким диапазоном входного напряжения. Регулятор может быть сконфигурирован как повышающий, понижающий или инвертирующий преобразователь. Основные характеристики: Широкий диапазон входных напряжений от 5 В до 40 В Выходное напряжение: 1,25...
09.02.2024 г. XL4016 — понижающий DC-DC преобразователь (Arduino)

DC-DC преобразователь на основе чипа XL4016 представляет собой бюджетный и мощный модуль с высокой эффективностью (до 96%). XL4016 обладает защитой от короткого замыкания и перегрева, что позволяет автоматически отключать выход в случае превышения рабочей температуры. Входное напряжение XL4016 составляет...
Яндекс.Метрика

Методы стабилизации режима работы усилителей мощности


Особое значение при проектировании и изготовлении мощных усилителей  имеет его тепловая защита. Под тепловой защитой понимается система поддержания определенного уровня начального тока при изменении температуры выходных транзисторов.

Известно, что если не стабилизировать величину начального тока, то при нагреве выходных транзисторов начальный ток увеличивается при постоянном смещении. увеличение тока вызывает еще больший нагрев транзисторов и , как следствие, значительное увеличение начального тока. если этот процесс не будет ограничен, то возможен так называемый тепловой пробой транзисторов. Для предотвращения этого необходимо уменьшить напряжение смещения между базами транзисторов. Для этого применяют следующие меры. Наиболее широко распространен метод закрепления диода, задающего смещение транзисторам выходного каскада на радиаторах выходных транзисторов. Так как при повышении тепературы радиатора сопротивление диода уменьшается, что вызывает падение напряжения смещения, и следовательно, уменьшение начального тока. Если этот диод установлен на плате усилителя то он осуществляет стабилизацию при изминении только окружающей температуры. Так же широко используют терморезисторы, которые действуют аналогично диодам. Но все эти методы малоэффективны при изменении напряжения питания.

При использовании усилителя в широком диапазоне температур применяют белее сложные схемы стабилизации тока покоя оконечных транзисторов. Пример такой схемы показан на рисунке 1.

При изменении напряжения питания разность напряжений между коллекторами транзисторов Т1 Т2 остается практической постоянной. Это объясняется тем что например при уменьшении напряжения Е на базе транзистора Т1 также уменьшается, но на эмиттере оно изменится мало из-за нелинейности характеристики диода Д1. Это вызовет так же уменьшение тока коллектора тарнзистора Т2 и следовательно падение напряжения на резисторе R3, а напряжение между коллекторами транзисторов Т1 Т2 останется неизменным. При повышении температуры из-за температурной нестабильности коллекторного тока транзистора Т2 и тока диода L1 это напряжение уменьшается. Кроме того, следует учесть уменьшение напряжения смещения за счет падения сопротивления диода Д2. При увеличении температуры напряжение между точками А и Б увеличивается, вызывая увеличение начального тока. Вместо диода Д2 и резистора R5 можно установить терморезистор, причем в этом случае стабильность работы усилителя при низких температурах улучшится.

Термокомпенсирующие элементы — диоды, транзисторы, терморезисторы, необходимо устанавливать на радиаторах мощных выходных транзисторов. Это предохранит от теплового пробоя транзисторы, а так же от резкого увеличения тока покоя при низких температурах. Данная схема позволяет стабилизировать ток покоя усилителя в диапазоне температур от -20 до + 50°С. Для устранения нежелательных обратных связей по переменному току в схеме установлены конденсаторы С1 С2.

Если нет надобности стабилизировать ток покоя при изменении напряжения питания, то можно использовать для температурной стабилизации транзистор.  Схема такой температурной стабилизации показана на рисунке 2.

Стабилизирующее действие основано на следующем: напряжение коллектор-эмиттер транзистора Т1 мало, от 0,2 до 1,0В. При нагреве этого транзистора (если он установлен на радиаторе выходного транзистора) его сопротивление уменьшится, а так как ток через него будет постоянным (определяется током предыдущего каскада усилителя, в коллекторную цепь которого включен терморегулирующий элемент), то уменьшится и падение напряжения на нем. Уменьшение разности напряжений между точками А и Б вызывает снижение тока покоя оконечных транзисторов.

Схема выходного каскада оконечного усилителя должна предусматривать стабилизацию положения средней точки, то есть напряжение в точке соединения двух выходных транзисторов должны равняться строго половине напряжения питания или нулю.  Нарушение этого условия приводит к уменьшению выходной мощности усилителя, так ка в одном из плеч раньше наступает ограничение амплитуды выходного сигнала. В большинстве усилителей, особенно в простых , используют отрицательную обратную связь по постоянному току с выхода усилителя на его вход. В высококачественных усилителях с разделительным конденсатором на выходе вводится специальный усилитель постоянного тока, включенный в цепь ООС по току. Для оконечных усилителей с заземленной средней точкой чаще всего его выходной каскад выполняют по дифференциальной схеме пример которой показан ан рисунке 3.

Применение в этом случае дифференциального каскада объясняется следующим — так как нагрузка подключена без разделительного конденсатора, то необходимо постоянно поддерживать на выходе усилителя нулевой потенциал относительно общего провода, иначе через нагрузку будет протекать постоянный ток , что нежелательно. Для этого напряжение глубокой ООС по току через резистор R5 подается на базу Т2 входящего в дифференциальный каскад. База Т1 соединена с общим проводом через R1. Таким образом в дифференциальном каскаде сравнивается потенциал на выходе усилителя с нулевым потенциалом общего провода. Когда постоянное напряжение на выходе усилителя становится отличным от нуля, на выходе дифференциального каскада появляется сигнал, который усиливается последующими каскадами и подается в противофазе на выход усилителя, приводя схему в равновесие. Кроме того , дифференциальный каскад позволяет значительно снизить влияние температурного дрейфа входных характеристик транзисторов Т1 Т2 на стабильность потенциала на выходе усилителя.

Для защиты выходных транзисторов от пробоя в случае короткого замыкания в нагрузке и от перегрузки усилителя применяют следующие методы: обязательным условием является установка плавкой вставки (предохранитель) в цепи питания. Установка диодного ограничителя входного сигнала (см. рисунок 4) между базой и эмиттерным сопротивлением позволяет защитить выходные транзисторы от перегрузки при подаче сигнала противоположной полярности. Ограничение тока через транзисторы происходит следующим образом- напряжение приложенное к диоду Д1 или Д2 складывается из напряжения смещения эмиттерного перехода транзистора и падения напряжения на резисторе, включенном в эмиттерную цепь. при росте тока через транзистор увеличивается и падение напряжения на эмиттерном резисторе, вызывая соответственно рост напряжения, приложенного в прямом направлении к шунтирующему диоду. Из-за нелинейности прямой ветви вольт-амперной характеристики кремниевого диода Д1 (Д2) увеличение напряжения на нем приводит к резкому уменьшению его динамического сопротивления, которое шунтирует входную цепь транзистора Т1 (Т2), препятствуя увеличению его базового и следовательно эмиттерного тока.

Сильное шунтирование входной цепи транзистора Т1 (Т2) начинается при напряжении на кремниевом диоде равном 0,6-0,7В, которое устанавливается при эмиттерном токе транзистора Т1 (Т2), равном 1,6-1,7А, если сопротивление резистора R1 (R2) 0,3 Ом. Следовательно в аварийном режиме амплитуда тока эмиттера Т1 (Т2) не может превысить 1,7А. В пред оконечном каскаде в случае короткого замыкания ток через резисторы определяется сопротивлениями резисторов, установленными в коллекторных и эмиттерных цепях, как правило сопротивление резисторов в пределах 100-200 Ом.. По материалам сайта rcl-radio.ru.



Смотрите также последние радиоэлектронные схемы


  • 17.04.2024 г.
    Указатели напряжение: особенности

    Работы, которые связаны с электрическими сетями, требуют особого подхода. Перед тем, как приступить к выполнению тех или иных работ, специалист должен провести проверку и понять, есть ли в проводах напряжение. Указатели напряжения – приборы, которые пользуются огромным спросом. Современные устройства компактные и переносить их с места на место не составит труда. Приборы удобны в использовании […]

  • 07.04.2024 г.
    Повышающий DC-DC преобразователь XL6019

    Регулятор XL6019 — это преобразователь постоянного тока с широким диапазоном входного напряжения. Регулятор может быть сконфигурирован как повышающий, понижающий или инвертирующий преобразователь. Основные характеристики: Широкий диапазон входных напряжений от 5 В до 40 В Выходное напряжение: 1,25 — 45 В Выходной ток до 3 А (в зависимости от входного и выходного напряжения) Опорное напряжение 1,25 […]

  • 09.02.2024 г.
    XL4016 — понижающий DC-DC преобразователь (Arduino)

    DC-DC преобразователь на основе чипа XL4016 представляет собой бюджетный и мощный модуль с высокой эффективностью (до 96%). XL4016 обладает защитой от короткого замыкания и перегрева, что позволяет автоматически отключать выход в случае превышения рабочей температуры. Входное напряжение XL4016 составляет от 8 до 40 Вольт, максимальный ток нагрузки может достигать 8 А. Основные параметры: Эффективность преобразования (КПД): […]

  • 08.04.2023 г.
    MP1484 импульсный DC-DC преобразователь

    Импульсный преобразователь MP1484 имеет встроенные MOSFET транзисторы способные обеспечить ток нагрузки до 3 А в широком диапазоне входного напряжения, от 4,75 В до 18 В. Технические характеристики MP1484: Входное напряжение 4,75 В — 18 В Выходное напряжение 0,925 В — 17 В Номинальный выходной ток 1,8 А Максимальный выходной ток 3 А Сопротивление канала MOSFET […]

  • 16.03.2023 г.
    Источник питания TOP256EN 30 В / 2А (E 30/15/7 N87)

    Источник питания (импульсный преобразователь) собран на ИМС TOP256EN. Схема источника питания имеет минимальный набор элементов и после сборки в настройке не нуждается. Источник питания имеет защиту от перегрузки, КЗ выхода. Выходное напряжение источника питания 30 В с максимальным током нагрузки 2 А. Фактическое выходное напряжение может отличаться от заявленных, может бить ниже заявленного при токе […]

  • 19.11.2022 г.
    Источник питания TOP255EN 24 В / 2А (EE25/13/7 PC40)

    Источник питания (импульсный преобразователь) собран на ИМС TOP255EN. Схема источника питания имеет минимальный набор элементов и после сборки в настройке не нуждается. Источник питания имеет защиту от перегрузки, КЗ выхода. Выходное напряжение источника питания 24 В с максимальным током нагрузки 2 А. После сборки источника питания фактическое выходное напряжение может отличаться от заявленных на 5-10%, […]

  • 17.10.2022 г.
    ATtiny45 + 0.96 I2C 128X64 OLED (Arduino)

    Дисплей 0.96 I2C 128X64 OLED на контроллере SSD1306 имеет разрешение 128х64 пиксел и подключается к микроконтроллеру по интерфейсу I2C. Параметры дисплея SSD1306: Технология дисплея: OLED Разрешение дисплея: 128 на 64 точки Диагональ дисплея: 0,96 дюйма Угол обзора: 160° Напряжение питания: 2.8 В ~ 5.5 В Мощность: 0,08 Вт Габариты: 27.3 мм х 27.8 мм х […]

  • 22.09.2022 г.
    Источник питания TOP255EN 12 В / 2А + 5V / 0.5 A (EE25 PC40)

    Источник питания (импульсный преобразователь) собран на ИМС TOP255EN. Схема источника питания имеет минимальный набор элементов и после сборки в настройке не нуждается. Источник питания имеет защиту от перегрузки, КЗ выхода. Выходное напряжение источника питания 12 В с максимальным током нагрузки 2 А, и 5 В с максимальным током нагрузки 0,5 А. Фактическое выходное напряжение может […]

  • 14.09.2022 г.
    Источник питания LNK625PG 12 В / 1А

    Источник питания (импульсный преобразователь) собран на ИМС LNK625PG. Схема источника питания имеет минимальный набор элементов и после сборки в настройке не нуждается. Источник питания имеет защиту от перегрузки, КЗ выхода, обладает высокой стабильность выходного напряжения. Для ИМС LNK625PG под выводами 5,6,7,8 на печатной плате необходимо сделать площадку (теплоотвод) площадью не менее 52 мм. Импульсный трансформатор […]

  • 21.06.2022 г.
    PT2258 — 6-и канальный регулятор громкости (2) (Arduino)

    Ранее в http://rcl-radio.ru/?p=80541 рассматривался пример создания регулятора громкости на аудиопроцессоре PT2258 с использованием четырех разрядного семисегментного индикатора. На этой странице аналогичный проект, но в нем будет использован индикатор LCD2004 c модулем I2C. ИМС PT2258 — шести канальный регулятор громкости с микроконтроллерным управлением. Управление PT2258 осуществляется при помощи шины I2C. Регулятор громкости обладает низким уровнем шума […]

Все радиоэлектронные схемы

Наверх