Hi-Fi svět

Web převážně vážně nejen o zesilovačích a počítačích.

L

Nejnovější

Hodnocení uživatelů: 5 / 5

Aktivní hodnoceníAktivní hodnoceníAktivní hodnoceníAktivní hodnoceníAktivní hodnocení
 

Úvod

Proudové ochrany jsou dnes běžnou součástí většiny audio zesilovačů, zdálo by se, že je vše dokonale vyřešeno a není prostor pro další posun a pokrok, ale pod svícnem bývá největší tma a není všechno zlato co se třpytí.

Proudové omezení zesilovačů HQQF 

V článku Měření zesilovače HQQF-55-506W-5-1, malé impedance bylo nejenom popsáno, ale i měřeno proudové omezení konkrétního 5párového modulu HQQF-55-506, na obrázku je vidět naměřený průběh napětí na zátěží 200mΩ, kde je patrné omezení ±25A, což je přesně 5A na každý tranzistor.

 

Průběh napětí na zátěží 200mΩ

 Proudové omezení opět na scéně

Pro proudové omezení jsem použil vlastní netradiční řešení, které se vždy nesetkalo s pochopením, přesto že je u zesilovačů Topologie Federmann jako u jediné topologie nejenom deklarováno, ale i měřeno, u jiných topologii se jen uvádí, ale nikde není doložena skutečná funkčnost.

Po úvodním článku rozsáhlé série článků o zesilovačích III. tisíciletí, o zesilovačích Topologie Federmann, se ozvala řada tazatelů s dotazem na tuto problematiku, tím se opět otevřela otázka funkčnosti proudových ochran, proudového omezení, které vesměs slouží k ochraně výkonových tranzistorů.

 

Úvodní článek rozsáhlé série článků o zesilovačích III. tisíciletí, o zesilovačích Topologie Federmann

Proudové omezení a jeho funkčnost či nefunkčnost

Nedalo mi, abych se opět k problematice proudového omezení nevrátil, ne že bych chtěl vylepšovat dokonalost svého vlastního stokráte prověřeného a měřeného zapojení, ale spíše, abych jej podrobil srovnání s řešením konkurenčním.

Měření proudového omezení

Na levé straně je principiální zapojení mnou použité v Topologii Federmann, na straně pravé je běžné zapojení používané u většiny konkurenčních zesilovačů. Na odporech R6 a R7, které slouží jako zátěž, můžeme měřit průběh proudového omezení a kontrolovat jeho funkčnost, stejně tak na snímacích odporech R5 a R1.

Zdroje V3 a V4 slouží k nastavení klidového proudu 20mA, obě zapojení jsou přes odpory R4 a R3 buzeny zdrojem V2. Odpory R4 a R3 představují vnitřní odpor zapojení, které budí výkonové tranzistory a právě tyto vnitřní odpory, jak se ukazuje hrají nemalou úlohu ve funkčnosti celého zapojení, ale ne u obou zapojení, ale pouze u zapojení konkurenčního.

Proudové omezení při impedanci budiče 100Ω

Červený průběh znázorňuje skutečný průběh proudového omezení konkurenčních řešení, zelený průběh odhaluje skutečný průběh proudového omezení u Topologie Federmann, obé zapojení jsou buzeny zdrojem s krokovaným napětím amplitudy po 10V a výstupní impedancí 100Ω.

Proudové omezení při odporu budiče 100Ω

Proudové omezení při impedanci budiče 1000Ω

Červený průběh znázorňuje skutečný průběh proudového omezení konkurenčních řešení, zelený průběh odhaluje skutečný průběh proudového omezení u Topologie Federmann, obé zapojení jsou buzeny zdrojem s krokovaným napětím amplitudy po 10V a výstupní impedancí 1000Ω.

Proudové omezení při odporu budiče 1000Ω

Závislost omezení na výstupní impedanci budiče

Jak je s obou naměřených - nasimulovaných hodnot patrné, průběh proudového omezení u Topologie Federmann je na impedanci budiče téměř nezávislé, kdežto proudové omezení většiny konkurenčních řešení má závislost zcela astronomickou. Průběh proudového omezení u Topologie Federmann jasně deklaruje, že omezení nastupuje v blízkosti 5A a nepříliš tuto hodnotu při různých podmínkách překračuje, kdežto běžné konkurenční řešení šahá po omezení proudu již pod proudem  3A, pak dle průběhu vstupního napětí a hlavně v závislosti na velikosti impedance budiče, nemá problém ponechat proud překročit i 8A!

Z uvedeného, simulovaného a měřeného vyplývá, že funkčnost proudového omezení u Topologie Federmann je téměř dokonalá, kdežto i konkurenčního, naprosto běžného řešení se o nějakém zaručeném proudovém omezení vůbec nedá mluvit.

Proudové omezení převodní charakteristiky

Mnohem více o jednotlivých vlastnostech napoví převodní charakteristiky, kde na vodorovné ose máme vstupní napětí a na ose svislé máme výstupní proud a platí co již bylo napsáno: "Průběh proudového omezení u Topologie Federmann jasně deklaruje, že omezení nastupuje v blízkosti 5A a nepříliš tuto hodnotu při různých podmínkách překračuje, kdežto běžné konkurenční řešení šahá po omezení proudu již pod proudem  3A, pak dle průběhu vstupního napětí a hlavně v závislosti na velikosti impedance budiče, nemá problém ponechat proud překročit i 8A!"

Proudové omezení - převodní charakteristiky

 

Jednotlivé průběhy jsou seshora směrem dolů, postupně pro impedanci budičů 100Ω, 200Ω, 400Ω, 800Ω a 1600Ω, je parný vliv na proudové omezení, jen připomenu, že zelené jsou pro zesilovače HQQF Topologie Federmann, a červené pro většinu současných konkurenčních řešení.

O funkčnosti či nefunkčnosti toho či onoho řešení, nechť si každý udělá obrázek sám, každý si rovněž může sám funkčnost proudového omezení u svého zesilovače proměřit, jen je třeba postupovat tak, aby bylo něco naměřeno a zesilovač to přežil. Jednoduchá nápověda je v článku Měření zesilovače HQQF-55-506W-5-1, malé impedance.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

L

Nejnovější

Copyright © 2017 Hi-FI svět. Všechna práva vyhrazena.
Joomla! je svobodný software vydaný pod licencí GNU General Public License.

B

Hi-Fi svět - ISSN 1803-733X

Stránky vydává Bohumil Federmann, Kunovice 7, 75644 Loučka, Česká republika, federmann@seznam.cz