Усилитель Шкритека. Блок питания.

Сделай сам

Всем доброго. Уже давно задумал собрать "Шкритека" с усилителем тока на полевых транзисторах.

В оригинале схема выглядит так:

Усилитель Шкритека. Блок питания.

Рис. 1 схема из интернета.

Как видно по схеме, (рис. 1) усилитель этот просит два источника питания.

Стабилизированное для усилителя напряжения и не стабилизированное для усилителя мощности.

Изучив множество форумов узнал, что еще лучше если УН (усилитель напряжения) будет питаться напряжением несколько выше чем УМ (усилитель мощности) или УТ (усилитель тока).

С учетом изложенного выше, мной был разработан выпрямитель (рис. 2) с двумя напряжениями на выходе. Одно для питания выходных транзисторов, второе (удвоенное) для питания УН, через два параметрических стабилизатора.

Усилитель Шкритека. Блок питания.

Рис. 2

Для реализации данного устройства нужен трансформатор с двумя одинаковыми вторичными обмотками не соединенными вместе, то есть не с отводом, а именно две обмотки.

Кстати, даже если имеется трансформатор с отводом, как правило не составит большой проблемы переделать его в двух-обмоточный.

Схема представляет собой два мостовых выпрямителя и два однополупериодных выпрямителя с удвоением напряжения.

Поскольку УН потребляет считанные миллиамперы – диоды D1-D4 можно применить маломощные, на 1 ампер самое то.

Об усилителе:

В связи с конскими ценами на "усилительные" (латеральные) полевые транзисторы, решил применить силовые МОСФЕТ ключи, заточенные для работы в силовой электронике.

Вчера пришла посылочка (рис. 3) из Китая – данные транзисторы (от этого продавца) были ранее испытаны в "Хитачиусе" и показали не плохой результат – если они и подделка (что скорее всего истина) то подделка качественная, если к подделке вообще применимо это понятие.

Усилитель Шкритека. Блок питания.

Рис.3

О чем я? А, да – что бы запилить усилитель с силовыми мосфетами на выходе – его, усилитель, нужно оснастить температурной компенсацией тока покоя.

Читайте также:  Сделал отмостку, которая прослужит без ремонта не один десяток лет. Одна из лучших конструкций (Фото каждого слоя)

Усилитель Шкритека. Блок питания.

Рис. 4

После доработки и прогона в симуляторе схема обрела вид как на рисунке №4

В затворные цепи выходных транзисторов введен дополнительный транзистор Q8. Данный транзистор устанавливается на общий радиатор с выходными транзисторами и нагреваясь от последних изменяет смещение на затворах снижая ТП (ток покоя).

Почему этого нет в оригинальной схеме?

Все просто – примененные в оригинале транзисторы "латеральные" – что значит это слово не в курсе, однако знаю, что при прогреве кристалла этих ключей, сопротивление канала Сток-Исток растет, что приводит к автоматическому снижению тока через транзистор.

С силовыми "вертикальными" транзисторами (серии IRF, IRFP, IRFZ и так далее) такое не прокатывает по тому, что с ростом температуры у них как и у латеральных растет сопротивление между стоком и истоком НО!!! Вместе с этим растет и ширина управляющего канала, который "открывает" транзистор и увеличивает ток через него.

Так как во время работы транзистор греется, его ток начинает увеличиваться, и чем сильнее он нагревается, тем сильнее его "открывает" управляющий канал (из за теплового расширения) и если не принять дополнительные меры – ток будет расти как снежный ком, что в свою очередь ведет к еще большему разогреву и так по кругу. Рано или поздно этот ток выйдет за пределы возможностей прибора и произойдет электрический пробой. Судя по проведенным ранее испытаниям именно электрический, а не тепловой, ибо уже при 90 градусах ток возрастает в несколько раз, – то есть до теплового пробоя (выше 120гр) транзистор скорее всего не доживёт.

Сначала по поводу выпрямителя – если кто-то подобное собирал – отпишитесь как там с пульсациями дополнительного (повышающего) выпрямителя? (в симуляторе все классно)

Читайте также:  Сварщики будут в шоке! Новый аппарат дуговой сварки с формой и размером строительного фена: ТОП-32 инструментов для сварки

По поводу усилителя.

По сути это упрощенный "Хитачиус" и работать должен он как и обещает его создатель, не вижу причин для неверия заявленным параметрам.

Свой вариант я разумеется не планирую питать такими напряжениями и снимать с него такую мощность как в оригинальной схеме. Мне достаточно 20-30Вт но с действительно низким КНИ. В симуляторе удалось получить очень даже впечатляющие результаты. На рисунке №5 представлен скриншот симуляции усилителя. Опираясь на предыдущий опыт – уверен в том, что и в железе должно быть очень близко к симуляции.

Усилитель Шкритека. Блок питания.

Рис. 5

0,003% при 25Вт и при таком относительно низком напряжении питания УТ, впечатляет!!!!

На частоте 20кГц он выдал мне 0,04% что тоже очень даже по Хай-Файски!

Да-да, по науке диффкаскад надо бы запитать токовым зеркалом или источникам тока (в чем разница не пойму), но у нас в планах стабилизированное питание, что как-бы облегчает задачу. Да, согласен – избавиться от одного P-N перехода в усилителе и добавить два штуки в блок питания ни разу не экономия, но тут дело не в экономии, а в здоровом интересе к самой схеме – с ТИ (источником тока) в цепи дифференциального каскада у меня усилитель уже есть – охота понюхать эту схему. По сути можно отказаться и от термокомпенсации, но для этого с такими транзисторами нужны просто гигантские радиаторы, которые просто физически не дадут ключам нагреться до лавинного роста тока.

С другой стороны – этот транзистор в тракт прохождения полезного сигнала не "лезет" а значит на него можно не обращать внимание.

Теперь нужно присматривать корпус для нового усилителя, радиаторы и прочее. Об этом в следующих статьях, кое, что уже приметил.

Читайте также:  Практичное зарядное устройство аккумуляторных батарей

Ладно, всем пока и до встречи в комментариях!!!

Источник

Главный редактор , masterkin.ru
Иван Миров
Об авторе
Уже лет 20 работаю своими руками. Пробовал и сантехнику, монтаж конструкций, есть свое маленькое производство. Друзья постоянно спрашиваю как сделать разные вещи. Вот и делюсь я с вами своими идеями в интернете.

Оцените статью
masterkin.ru
Добавить комментарий