Транзисторы: что пишут в даташитах и как понимать параметры

[mikkijc]

Тема выделена из https://forum.datagor.ru/topic/11371-usilitel-mosfet-100w-za-odin-vecher-realno

 

Благодарю за советы... а вот пару 2sk216 2sj** никак нельзя в этом усилителе использовать? Правда у них ток всего 0.5а , но это латералы (с термостабильностью проблем не будет) и емкость затвора у них куда как меньше (по измерениям что то около 100пик)...остались от старого нереализованного проекта

[Andre_Green]

... Благодарю за советы... а вот пару 2sk216 2sj** никак нельзя в этом усилителе использовать? ...

По току не потянут...

[Chugunov]

пару 2sk216 2sj** никак нельзя в этом усилителе использовать? у них ток всего 0.5а

Михаил!

Давайте считать. Пусть транзисторы работают по току на пределе (я всегда люблю запас в 2...3 раза). Это 0,5 А. Мощность на нагрузке 0,5 А х 0,5 А х 4 Ом = 1 Вт. Но это амплитуда тока, а для действующей мощности надо делить пополам. Получим 0,5 Вт максимальной мощности.

Для 8 Ом будет 1 Вт. И это на пределе.

Для колонок маловато, а для наушников, особенно высокоомных, вполне хватит (никто не собирается гонять через них 0,5 А, просто транзисторы годятся).

Но для наушников, особенно низкоомных, другая проблема - избыточное усиление.

Это решаемо. Как? Автор ответит лучше.

[Chugunov]

1 Мощность отдаваемая в нагрузку и рассеиваемая (подводимая) на двух, выходных транзисторах, разные вещи...

(причем здесь ДВА? ток транзистора дают поочереди и не более 0,5 А, до 1 А они не складываются т. к. работают по очереди.

2 Почему 0,5А. это амплитуда тока, а не действующее его значение ? ,

3 и почему "делить пополам" ?

1 Понимаю, я считаю только ток через нагрузку и соответственно - мощность на ней, мощность на транзисторах мне здесь не интересна.

2 Ток по заявлению автора, искать и читать самому мне не хочется, заинтересованное лицо - он.

Если транзистор может выдать 0,5 А очевидно это и будет амплитудное т. е. максимальное значение тока через нагрузку, действующее - 0,7 от него.

3 Потому что действующее значение 0,7 в квадрате это будет 0,5 - половина.

Если изучить datasheet то, возможно, можно выжать несколько больше, но я люблю считать на пальцах, чтобы быстро и просто определить порядок.

Для штатных транзисторов можно на колонках получить до 40...80 Вт, на этих вертикальных 0,5...1 ВТ.

Отсюда делаю вывод, что усилитель на этих транзисторах может подойдет для акустики чувствительностью 95...100 дБ.

Для обычной акустики требующей усилитель мощностью 10...20 Вт данные транзисторы не годятся.

Для меня это достаточно и дотошная разборка - потеря времени.

[Chugunov]

как известно: действующее значение тока "I" равно: амплитудное "Im" разделить на корень из двух, т.е. : I = Im * 0,707.

а почему не действующее ?...

В справочных данных на транзисторы приводится действующее значение тока коллектора.

Умножьте 0,707 на 0,707 так как мощность в нагрузке - это ток В КВАДРАТЕ умноженный на сопротивление. Сколько получится?

Транзистор - не лампочка накала. Почему в datasheet на транзистор должны приводится параметры ПЕРЕМЕННОГО напряжения (действующее)? Насколько я помню, все параметры, в том числе предельные, приводятся по ПОСТОЯННОМУ напряжению и току (даже короткие импульсы - постоянного напряжения, даже если это напряжение обратное). Известно, что для постоянного напряжения его действующее значение равно амплитудному (она постоянна).

Вынужден повторить еще раз - я предпочитаю, чтобы был запас хотя бы в 2 раза, работа на пределе мне категорически не нравится и советовать её не хочу.

Когда я после школы пришел на работу в закрытый НИИ лаборантом, меня быстро обучили некоторым премудростям, одна из них - "запас в жопу не еб.т".

Учитывая, что музыка имеет импульсный характер, пиковые значения тока будут кратковременны, можно даже пойти на их ограничение ради увеличения СРЕДНЕЙ музыкальной мощности (что происходит в ламповых усилителях). Но зачем, если найти сегодня полевые транзисторы с достаточным током - не проблема.

Повторяю, для наушников это может быть хорошим решением, токи через наушники не превышают десятков мА и транзисторам будет работать комфортно, да и требования к качеству транзисторов для такого усилителя повыше будут. Как это на слух? Не знаю, нет у меня пока этого усилителя.

[Andre_Green]

Разобрался в ходе мысли. Вроде все правильно...

Изменено 30 Июля, 2017 в 16:12 пользователем Andre_Green

[Chugunov]

Сергей, где то в Вашей логике изъян.

Где?

Правда у них ток всего 0.5а

Это начальное условие, точка опоры для дальнейших выводов.

Токи НЕ СКЛАДЫВАЮТСЯ!!!

Положительная полуволна синусоиды - открыт верхний транзистор, ток в максимуме на более 0,5 А, действующее 0,35 А, затем отрицательная полуволна синусоиды - открыт нижний транзистор, ток течет только через него.

Где сложение?

Брать в квадрат в уме (на пальцах) 0,35 мне уже сложно - голова не молодая, а 0,5 еще могу с учетом того, что квадрат далее надо делить пополам вот и получается.

Для 4 Ом - 0,5 Вт, для 8 Ом - 1 Вт.

Вспомните что такое действующее напряжение, картинку нарисуйте, станет ясно.

[drummer]

Оперируйте в расчётах сразу действующими значениями. Ток сигнала переменный.

Поскольку в знаменателях тока были корни из 2, то в квадрате тока в знаменателе появилось 2...

Здравствуй, школа :biggrin:

[Andre_Green]

... Для 4 Ом - 0,5 Вт, для 8 Ом - 1 Вт. ...

Наоборот наверное ?

 

... Где? ...

Виноват, не сразу въехал в ход мысли... Юрий тоже вот не сразу устаканился...

[Chugunov]

И вообще, Вы как то всё запутали...

Юрий!

Произнаться я удивлен, что вы путаетесь в таких простых вещах.

Если для транзистора 0,5 А - потолок и перепрыгнуть он его не может (или может при уменьшении надежности, ухудшении характеристок и пр.) то полуволна синусоиды тока, которую он может пропустить 0,5 А.

Действующее значание этой полуволны тока, которое протекает через нагрузку и определяет мощность в ней будет 0, 35 А. В другой полуволне будет работать другой транзистор (через первый тока не будет) и тоже 0,35 А.

Поскольку это в другой временнОй промежуток, токи не складываются.

Синусоида с амплитудой тока 0,5 А действует (по мощности, отсюда и название) как постоянный ток 0,35 А.

Теперь на нагрузке 4 ом получим 0,5 Вт, на 8 Ом - 1 Вт. При попытке превышения напряжения на входе, ток через транзисторы будет временно превышать 0,5 А , но мы договорились не допускать этого.

В чем запутанность? Вместо сумбурности - логика и наглядность.

Представьте последовательно с каждым транзистором по предохранителю сгорающему при токе 0,5 А.

Какую мощность можно получить на нагрузке?

[Lexter]

... "справочные" - 0,5А. это уже действующее значение. ... (и т.п.)

Юрий! Надо бы добавлять в скобочках IMHO к каждому такому высказыванию. :biggrin:

 

Кстати, для музыкального сигнала "0,707 / 1,414" вообще не применимо. Надо брать пик-фактор где-то 5 - 7. Амплитудное значение в музыкальной записи может быть в 5 - 7 раз больше эффективной мощности, а не в 1,414 раза, как для синуса.

[Chugunov]

Наоборот наверное ?

Нет, не наоборот. Здесь мы делаем расчет по току без учета напряжения питания - оно избыточно.

Обычно когда мы рассуждаем о мощности усилителя, то берем максимально выходное напряжение (а оно зависит от питания). Пусть усилитель способен выдать на нагрузку 20 В (действующее, синус), тогда на нагрузку 4 Ома он даст

(20 х 20)/4=100 Вт а на 8 Ом (20 х 20)/8=50 Вт но в этом случае мы считаем, что усилитель выдаст любой нужный ток.

В тех случаях когда ток ограничен, пишут "нагрузка только 8 Ом".

Можно подключать и 4 Ома, но под свою ответственность и без фанатизма, пока ток не будет слишком велик, проблем не будет ( в дебри выходного сопротивления и пр. лезть не будем).