Страница 1 от 2 1 2 ПоследнаПоследна
Резултати 1 до 25 от 27

Тема: Ще гръмне ли..?

  1. #1
    Фен Angel's Avatar
    Членува от
    Dec 2006
    Адрес
    MUC/ZRH/HKG
    Възраст
    56
    Мнения
    6,438

    Ще гръмне ли..?

    Топлината е най-големият враг на полупроводниковите прибори. При достигане на критичната за материала на прибора температура, в него настъпват необратими структурни изменения и той става негоден. Критичната температура за силициеви прибори типично е над 250оС, но в работни условия в тях могат да настъпят дефекти при много по-ниска температура, в зависимост от конструкцията им и някои други фактори.

    Максимално-допустимата температура на преходите (Tjmax) на прибори в пластмасов корпус най-често е 150оС, а в по-редки случай 175оС, ако са със "стъклена пасивация" - окисен слой, който изолира преходите от контакт с околния въздух или други материали. Приборите в метален корпус (ТО3) често са специфицирани до 200оС. Тази разлика в максимално-допустимите работни температури на приборите води до съществени експлоатационни разлики. Номиналната мощност (на колектора, Pc) на всички транзистори е указана при температура на прехода (Tj) 25оС, а при максималната температура - допустимата мощност е 0. Намалението на допустимата мощност е линейно. Следователно, можем да изразим максимално-допустимата мощност като функция на температурата на прехода с израза:

    Pcmax(Tj) = Pc * (Tjmax-Tj)/(Tjmax-25)

    Ако редуцираме горният израз до "коефициент на допустимо натоварване" ( Kp(Tj) = Pcmax(Tj)/Pc ), като разделим и двете му страни с Pc ще получим:

    Kp(Tj) = (Tjmax-Tj)/(Tjmax-25)

    Следователно, ако сравним коефициентите за два прибора с еднаква номинална мощност при 25оС, но с различни Tjmax, за една и съща температура Tj, примерно Tj=105оС ще получим:

    (а) Kp1 = (200-105)/(200-25) = 0.54 (54%)
    (b) Kp2 = (150-105)/(150-25) = 0.36 (36%)

    От горният пример става очевидно предимството на прибор с по-висока допустима температура на прехода при повишена работна температура.

    За да определим каква би била температурата на прехода при конкретна разсейвана мощност (над температурата на корпуса му) ни е необходима стойността на топлинното съпротивление между прехода и корпуса на прибора Rthjc. Ако този параметър не е изрично указан в каталога, можем да го изчислим сами:

    Rthjc = (Tjmax-25) / Pc.

    Пример: за прибор с Tjmax=150oC и Pc=150W ==> Rthjc=125/150 = 0.833 [oC/W]

    Температурата на прехода при конкретна мощност Po e:

    Tj = Tc + Rthjc*Po, където Tc е температурата на корпуса.

    За да не "гъмне" прибора, трябва да сме сигурни, че температурата на прехода винаги ще е под максимално-допустимата, допускайки всички най-неблагоприятни експлоатационни условия, като оразмерим схемата с поне 25% запас по допустима мощност за максималната допустима работна температура.

    Към тези съображения трябва да добавим и запас по "вторичен пробив" - данните са специфични за всеки тип прибор и се вземат от каталога му. Една от причините за настъпване на вторичен пробив е неравномерното разпределение на тока в обема на кристала (зоната на прехода) при високо напрежение, от което възникват "горещи зони", чиято температура може значително да превиши привидната обща температура на прехода. Материалите не са хомогенни, а конструкцията на преходите има съществено влияние.

    Надеждността на прибора може да бъде значително намалена и от "топлинен стрес" - рязко нагряване или охлаждане, от които възникват механични усилия в кристала и/или във връзките му с изводите, които могат да причинят повреда в кристала или прекъсване на връзката между кристала и изводите на прибора.

    Ако отчетем и се съобразим с всички критични фактори, създадените от нас устройства ще са "вечни" и дори ще понасят значителни кратковременни претоварвания поради присъщата топлинна инерция на приборите.

    Това, което не можем да предскажем са фабричните дефекти в приборите, но именно този покзазтел отличава добрите от не-много-добрите производители на компоненти. Ако в сайта на производителя не успеете да намерите статистически данни за надеждност или ако не е изрично указано съответствие с някой стандарт, по който се определя общата надеждност на приборите - по-добре подминете този производител.

    • #0
      Реклама от Google Реклама от Google
      Членува от
      Dec 2007
      Адрес
      Google.com

        
       

  2. #2
    Фен Angel's Avatar
    Членува от
    Dec 2006
    Адрес
    MUC/ZRH/HKG
    Възраст
    56
    Мнения
    6,438
    Ето една картинка за илюстрация:


  3. #3

    Членува от
    Jun 2009
    Адрес
    Sofia
    Възраст
    64
    Мнения
    3,030
    Дай нещо и за температурната зависимост на Ucemax ,по спомени от дърти руски каталози даваха спад с 8% на всеки 10градуса над 50 или 100 ,не помня точно .

  4. #4
    Фен Angel's Avatar
    Членува от
    Dec 2006
    Адрес
    MUC/ZRH/HKG
    Възраст
    56
    Мнения
    6,438
    Хмм, отговорът на този въпрос не е лесен.
    Според данните на производителите, посочената максимална стойност би трябвало да се подразбира за целия температурен диапазон. При MOSFET дори се споменава, че максималното работно напрежение се повишава с температурата - четох го скоро в сайта на IRF, но не мога да ти дам линк.

  5. #5

    Членува от
    Jun 2009
    Адрес
    Sofia
    Възраст
    64
    Мнения
    3,030
    Според данните на производителите, посочената максимална стойност би трябвало да се подразбира за целия температурен диапазон.
    Не съм съгласен ,тези параметри се дават при 25 градуса температура на прехода за повечето западни ,за руските например КТ827А от 100В при 25 градуса падат на 90В при 100 градуса ,ако искаш ще ти сканирам каталозите. Eто например за BDX дарлингтоните

    [color=red]Bis: Изображението е редактирано според правилата за размера на снимките.[/color]

  6. #6
    sturm's Avatar
    Членува от
    Feb 2011
    Адрес
    064 / 02
    Възраст
    26
    Мнения
    139
    Eдин въпрос, че нещо не ми стана ясно, сега ги уча тези неща.

    При усилвател с два TDA2003 (Tj -40oC - 150oC според datasheet-a), пластмасов корпус, 12 волта напрежение и 20 вата мощност, ще гръмне ли?

    Затруднението ми е с "температура на прехода".

    Pcmax(Tj) = 24 * (150-Tj(?))/(150-25)

    Тъй ли?

  7. #7
    Moderator L.K.'s Avatar
    Членува от
    Nov 2010
    Адрес
    Казанлък
    Възраст
    53
    Мнения
    16,503
    Този въпрос смело можеш да го оставиш за след 2-3 години. Слагай голям радиатор и експериментирай с останалата част.

  8. #8
    vgeorgiev's Avatar
    Членува от
    Oct 2009
    Адрес
    София
    Възраст
    35
    Мнения
    189
    Здравейте,

    Не съм сигурен дали това мнение не е за темата Класове и Мощности на усилватели.
    Стигнах до извода, че отделената мощност във всеки един от крайните транзистори (два крайни, по един в рамо) на клас АБ усилвател е близо 7 пъти по-малко от същата отделена в ОТ.
    Така, че надувайте и не се притеснявайте.
    Пример:
    - Двуполярно захранване: 40V
    - Клас АБ усилвател с по един краен транзистор в рамо.
    - Товар: 4 Ohm.

    Мощност в ОТ: 100W.
    Мощност в двата транзистора: 54W.

    На картинката:
    U: Напрежението върху товара
    I: Тока през товара
    P: Моментната мощност в товара
    P2: Моментната мощност в транзистора
    Прикрепени изображения Прикрепени изображения
    Прикрепени файлове Прикрепени файлове

  9. #9
    душичка златна Lyubcho_88's Avatar
    Членува от
    Apr 2008
    Адрес
    София
    Възраст
    30
    Мнения
    5,340
    А каво става когато тока изпревари напрежението?
    жокер - В един момент си имал пад на крайния 5V и тече 5А, после в същия момент 30V и отново 5А.

  10. #10
    vgeorgiev's Avatar
    Членува от
    Oct 2009
    Адрес
    София
    Възраст
    35
    Мнения
    189
    Цитат Публикувано от Lyubcho_88 Покажи мнения
    А каво става когато тока изпревари напрежението?
    жокер - В един момент си имал пад на крайния 5V и тече 5А, после в същия момент 30V и отново 5А.
    В Ексела мога да дефазирам тока. Предполагам общата отделена мощност за 360 градуса ще е еднаква.
    Пиковата може да скочи.
    Въпреки това не разбирам защо Rod Elliott казва да не се пуска P3A на 42V, след като MJL21193/43 има SOA 7A при 40V и >10A при 20V.

    P.S. Някой може ли да симулира този усилвател на 42V и 4Ohm активен товар + индулцията ?

  11. #11
    Nasko's Avatar
    Членува от
    Jun 2008
    Адрес
    Дупница
    Възраст
    64
    Мнения
    2,529
    Ха сега колега vgeorgiev как сам се издаде, че правиш усилватели, но не четеш всички теми по въпроса!
    Това е от А и Б за усилвателите, но е и доста по-сложничко в някои случаи.
    Прегледай поне важните теми!
    Успех!

    ПП: Проблеми се получават, когато дефазирането на тока и напрежението наближава към 90 градуса (по-голямо дефазиране е трудно).

  12. #12
    vgeorgiev's Avatar
    Членува от
    Oct 2009
    Адрес
    София
    Възраст
    35
    Мнения
    189
    Цитат Публикувано от Nasko Покажи мнения
    Ха сега колега vgeorgiev как сам се издаде, че правиш усилватели, но не четеш всички теми по въпроса!
    Това е от А и Б за усилвателите, но е и доста по-сложничко в някои случаи.
    Прегледай поне важните теми!
    Успех!
    Колега, в Solid State секцията всички важни теми са изчетени.
    В нито една не виждам тока дефазиран спрямо напрежението.

  13. #13
    Nasko's Avatar
    Членува от
    Jun 2008
    Адрес
    Дупница
    Възраст
    64
    Мнения
    2,529
    http://www.bgaudioclub.org/showthrea...B5%D0%BB%D0%B8
    Краят на първият пост на Ангел. Но прочети и малко повечко.

  14. #14
    душичка златна Lyubcho_88's Avatar
    Членува от
    Apr 2008
    Адрес
    София
    Възраст
    30
    Мнения
    5,340
    Прочети тази тема
    http://www.bgaudioclub.org/showthrea...B8%D0%BA%D0%B0
    и разгледай времедиаграмата
    http://bgaudioclub.org/gallery/album...37/out_amp.PNG
    точно P3A съм симулирал.

  15. #15
    vgeorgiev's Avatar
    Членува от
    Oct 2009
    Адрес
    София
    Възраст
    35
    Мнения
    189
    Любо, говориш за дефазиране, а в последния ти пост си пуснал графика на усилвател с активен товар.
    Тоест, нищо ново не казваш.

    Наско, вместо да повтаряш два пъти да чета, конкретизирай и отговаряй.
    Не съм спрял да чета цял живот.

    Ангел е казал, че остатъчната толина е 1/2, аз пък казвам, че е 1/4.
    Айде докажете. Нали сте чели!

  16. #16
    душичка златна Lyubcho_88's Avatar
    Членува от
    Apr 2008
    Адрес
    София
    Възраст
    30
    Мнения
    5,340
    Ами тествай може пък ние да грешим.
    Ама резултатите в таблица.

    ПП. За класовете на усилвателите и кой колко енергия разсейва може да прочетеш в статията на Goro. Там е обяснено, искаш ние да го копираме ли?

  17. #17
    Nasko's Avatar
    Членува от
    Jun 2008
    Адрес
    Дупница
    Възраст
    64
    Мнения
    2,529
    Мощност в ОТ: 100W.
    Мощност в двата транзистора: 54W

    Колега vgeorgiev, това ти си го получил. Вижда се, че топлинните загуби са малко над половината на полезната мощност (близо 1/2). А това не е 1/4 от нея (е, за всеки отделен транзистор, да). А е малко над половината, защото има и някакъв начален ток, както и загуби в транзисторите в напълно отпушено състояние.

    Последователно на басовият ВГ има и доста голяма индуктивност (плюс тази на самият ВГ). Това обуславя фазова разлика между тока и напрежението на изхода на усилвателя. Във формулата за изчисляване мощността влиза и косинус фи от ъгъла между тока и напрежението.
    На практика при високо напрежение върху транзисторите имаме и голям ток. От там се завишават и топлинните загуби. И в твоят случай, за 100 вата полезна мощност можем да минем с 25- ватови транзистори (при 1/4 загуби в транзистор). А дали ще стане на практика? И някой да се е похвалил, че става? Каква надеждност ще има? Дали ще можеш да гарантираш не повече от 25 градуса на корпуса на транзисторите? И защо за 100 ватов усилвател обикновено се ползват 150 или 200 ватови транзистори?

    Извинявам се, не мога да повтарям неща, които са добре обяснени.
    Успех!!!

  18. #18
    Лично съм измервал, че остатъчната топлина е една четвърт от полезната мощност при клас AB.

  19. #19
    Moderator L.K.'s Avatar
    Членува от
    Nov 2010
    Адрес
    Казанлък
    Възраст
    53
    Мнения
    16,503
    Сори, ама как сравняваш топлина с мощност? Калориметър ползва ли?

  20. #20
    Николай Николов's Avatar
    Членува от
    Jun 2008
    Адрес
    Червен бряг/Salford
    Възраст
    28
    Мнения
    1,640
    Сигурно на ухо, със слушалки през 10 килоома резистор

  21. #21
    Banned
    Членува от
    Apr 2012
    Адрес
    Münster Deutschland
    Възраст
    41
    Мнения
    453
    Цитат Публикувано от Angel Покажи мнения
    Топлината е най-големият враг на полупроводниковите прибори. При достигане на критичната за материала на прибора температура, в него настъпват необратими структурни изменения и той става негоден. Критичната температура за силициеви прибори типично е над 250оС, но в работни условия в тях могат да настъпят дефекти при много по-ниска температура, в зависимост от конструкцията им и някои други фактори.

    Максимално-допустимата температура на преходите (Tjmax) на прибори в пластмасов корпус най-често е 150оС, а в по-редки случай 175оС, ако са със "стъклена пасивация" - окисен слой, който изолира преходите от контакт с околния въздух или други материали. Приборите в метален корпус (ТО3) често са специфицирани до 200оС. Тази разлика в максимално-допустимите работни температури на приборите води до съществени експлоатационни разлики. Номиналната мощност (на колектора, Pc) на всички транзистори е указана при температура на прехода (Tj) 25оС, а при максималната температура - допустимата мощност е 0. Намалението на допустимата мощност е линейно. Следователно, можем да изразим максимално-допустимата мощност като функция на температурата на прехода с израза:

    Pcmax(Tj) = Pc * (Tjmax-Tj)/(Tjmax-25)

    Ако редуцираме горният израз до "коефициент на допустимо натоварване" ( Kp(Tj) = Pcmax(Tj)/Pc ), като разделим и двете му страни с Pc ще получим:

    Kp(Tj) = (Tjmax-Tj)/(Tjmax-25)

    Следователно, ако сравним коефициентите за два прибора с еднаква номинална мощност при 25оС, но с различни Tjmax, за една и съща температура Tj, примерно Tj=105оС ще получим:

    (а) Kp1 = (200-105)/(200-25) = 0.54 (54%)
    (b) Kp2 = (150-105)/(150-25) = 0.36 (36%)

    От горният пример става очевидно предимството на прибор с по-висока допустима температура на прехода при повишена работна температура.

    За да определим каква би била температурата на прехода при конкретна разсейвана мощност (над температурата на корпуса му) ни е необходима стойността на топлинното съпротивление между прехода и корпуса на прибора Rthjc. Ако този параметър не е изрично указан в каталога, можем да го изчислим сами:

    Rthjc = (Tjmax-25) / Pc.

    Пример: за прибор с Tjmax=150oC и Pc=150W ==> Rthjc=125/150 = 0.833 [oC/W]

    Температурата на прехода при конкретна мощност Po e:

    Tj = Tc + Rthjc*Po, където Tc е температурата на корпуса.

    За да не "гъмне" прибора, трябва да сме сигурни, че температурата на прехода винаги ще е под максимално-допустимата, допускайки всички най-неблагоприятни експлоатационни условия, като оразмерим схемата с поне 25% запас по допустима мощност за максималната допустима работна температура.

    Към тези съображения трябва да добавим и запас по "вторичен пробив" - данните са специфични за всеки тип прибор и се вземат от каталога му. Една от причините за настъпване на вторичен пробив е неравномерното разпределение на тока в обема на кристала (зоната на прехода) при високо напрежение, от което възникват "горещи зони", чиято температура може значително да превиши привидната обща температура на прехода. Материалите не са хомогенни, а конструкцията на преходите има съществено влияние.

    Надеждността на прибора може да бъде значително намалена и от "топлинен стрес" - рязко нагряване или охлаждане, от които възникват механични усилия в кристала и/или във връзките му с изводите, които могат да причинят повреда в кристала или прекъсване на връзката между кристала и изводите на прибора.

    Ако отчетем и се съобразим с всички критични фактори, създадените от нас устройства ще са "вечни" и дори ще понасят значителни кратковременни претоварвания поради присъщата топлинна инерция на приборите.

    Това, което не можем да предскажем са фабричните дефекти в приборите, но именно този покзазтел отличава добрите от не-много-добрите производители на компоненти. Ако в сайта на производителя не успеете да намерите статистически данни за надеждност или ако не е изрично указано съответствие с някой стандарт, по който се определя общата надеждност на приборите - по-добре подминете този производител.
    Това означава ли,че ако даден усилвател, работи на максимална допустима мощност продължително време,при съпротивление малко под минимума, например 3 ома от допустимите 4 ома,и не се допусне прегряване (като се охлажда с вентилатор), няма да изгори?
    Редактирано от alexnet; 4 December 2014 в 19:57.

  22. #22
    Зависи от усилвателя, Алекс!
    Примерно не може да е Сони, Ямаха, Пионер...
    Руски форум. Задаваш въпрос, после ти отговарят.
    Израелски форум. Задаваш въпрос, после на теб ти задават въпрос.
    Български форум. Задаваш въпрос, после дълго ти разказват колко си тъп.
    Явно кабелите са слушани години с тонкоректор на по-висока честота...
    Аз трябва DSD-тата да ги конвертирам в SACD, че да ги слушам нативно.
    Ама това с тия източници си е лесната част. С пустите ампове е големия зор!

  23. #23
    Moderator L.K.'s Avatar
    Членува от
    Nov 2010
    Адрес
    Казанлък
    Възраст
    53
    Мнения
    16,503
    Не означава.

  24. #24
    Banned
    Членува от
    Apr 2012
    Адрес
    Münster Deutschland
    Възраст
    41
    Мнения
    453
    Цитат Публикувано от L.K. Покажи мнения
    Не означава.
    Тоест ако се охлажда принудително с вентилатор и не се допусне прегряване пак ще изгори така ли?

  25. #25
    Йордан Радев radev's Avatar
    Членува от
    Feb 2007
    Адрес
    sofia
    Възраст
    60
    Мнения
    3,117
    Освен топлинен пробив,може да настъпи и такъв предизвикан от недопустимо превишаване на тока през полупроводника,освен ако нямаме защита която да се грижи това да не се случи.Но ако сме спазили това условие и подсигурим охлаждане,то не би трябвало да е проблем.
    Друг е въпроса в зоната на ограничение какво ще чуем.

    Китове, Платки

    Когато двама се карат, виновен е по умния.
    Гьоте

Страница 1 от 2 1 2 ПоследнаПоследна

Права за публикуване

  • Вие не можете да започвате нова тема
  • Вие не можете да отговаряте в тема
  • Вие не можете да прикачвате към мненията си
  • Вие не можете да редактирате мненията си
  •  
  • BB кодове са Включени
  • Smilies са Включени
  • [IMG] кодове са Включени
  • [VIDEO] code is Включени
  • HTML кодове са Изключени