усилитель мощности на 1670 кГц, помогите со схемой Опции

[roman_golovenkov]

Доброе время суток.

Возникла задача собрать двухтактный усилитель мощности с резонансной частотой 1670 кГц на МОП транзисторах. Выходная мощность 20 Вт на нагрузке в единицы (~5) кОм. Предложено использовать схему двухтактного каскада с выводом нуля, транзисторы типа IRF740, драйверы IR2213, генераторы 555.

Подскажите пожалуйста какую схему, литературу по таким усилителям (как я понимаю импульсным резонансным). Собрать и отладить устройство необходимо довольно в короткие сроки (максимум 2 недели).

Заранее спасибо.

[roman_golovenkov]

Нашел. в принципе. похожую схему, но там ни о каких драйверах и генераторах и речи не идет. Объясните, пожалуйста. к чему здесь драйвер???

[jam]

Нашел. в принципе. похожую схему, но там ни о каких драйверах и генераторах и речи не идет. Объясните, пожалуйста. к чему здесь драйвер???

Проблема в том, что напряжение питания должно составлять при вольтах
, вобщем 900 вольт многовато для драйверов - придётся видимо думать...
Советую для начала посмотреть радиолюбительские сайты - например этот http://www.cqham.ru/cons_pa.htm

[roman_golovenkov]

немного не понятна вторая формула рассчета напряжения питания.
Но все же, по принципу работы усилителя...Куда и зачем? драйверы?

[domowoj]

частотой 1670 кГц

Это именно так?

[jam]

немного не понятна вторая формула рассчета напряжения питания.
Но все же, по принципу работы усилителя...Куда и зачем? драйверы?

Всё же рекомендую для начала ознакомиться со схемами усилителей - ну а драйверы нужны для зарядки затвора...- впрочем для такого усилителя они могут и не пригодится - смотрите по ссылке - там много схем приведено...

[roman_golovenkov]

Я студент промщик. а это индивидуальное задание на лабораторную работу.

>Domovoj, частота задана препом (устройство используется в электронной хирургии).

>Jam, схемы посмотрел, в принципе похожую и нашел, но опять же, использование драйверов необходимо по заданию, хотя если обосную что их отсутствие лучше по схемотехническому решению. то можно, навнрное, и без них.

[jam]

Я студент промщик. а это индивидуальное задание на лабораторную работу.

>Domovoj, частота задана препом (устройство используется в электронной хирургии).

>Jam, схемы посмотрел, в принципе похожую и нашел, но опять же, использование драйверов необходимо по заданию, хотя если обосную что их отсутствие лучше по схемотехническому решению. то можно, навнрное, и без них.

Поставте на выход трансформатор, чтобы он трансформировал 5ком куда-нибудь в 1kом и имел среднюю точку - так проще, возмите любые драйвера , например от irf (но надо обратить внимание насколь они быстрые) и какие-нибудь транзисторы с маленькой входной ёмкостью, наверно irf740 имеет слишком большую входную ёмкость - нужно что-нибудть поменьше. Драйвера нужны, поскольку логика не сможет обеспечить достаточный для быстрой зарядки затворов ток. Феррит пойдёт N49 N59

[roman_golovenkov]

Уточнил задание. В общих чертах схема выглядит так.
С генератора меандра сигнал подается на драйвер, с него на затворы транзисторов, работающих по 2хтактной схеме в импульсном режиме. Контур из выходного конденсатора и одной из обмоток трансформатора настроен на необхрдимую частоту и преобразует усиленный меандр с синус. Как то так.
Расскажите, пожалуйста о такой схеме поподробнее, как и с чем ее едят..

Эскизы прикрепленных изображений

 

[jam]

Уточнил задание. В общих чертах схема выглядит так.
С генератора меандра сигнал подается на драйвер, с него на затворы транзисторов, работающих по 2хтактной схеме в импульсном режиме. Контур из выходного конденсатора и одной из обмоток трансформатора настроен на необхрдимую частоту и преобразует усиленный меандр с синус. Как то так.
Расскажите, пожалуйста о такой схеме поподробнее, как и с чем ее едят..

Ну вот только конденсаторы из затворов убрать надо. Чтобы дальше - надо выбрать конкретные драйвера и транзисторы - нарисовать схему, плату, взять разделительный трансформатор 220\220 ( в сеть без него не включайтесь даже если будут уговаривать), поставить по питанию замыкаемую 4-ёх амперным автоматом лампочку на 220в и включать... Сначала всё включаем с маленькой нагрузкой (30ком) через лампочку по питанию, проверяем, что всё работает, потом подключаем настоящую нагрузку, врубаем автомат... Успехов.

[Iptash]

Конденсаторы на затворах не нужны. По подробней лучше почитать статьи по импульсным преобразователям или подобных усилителей
мощности, и как раз, что такое драйвера узнаете.

[roman_golovenkov]

А какие элементы отвечают за усиление, как их рассчитать? По поводу выходного вч трансформатора, как его выбрать? и рассчитать колебательный контур (подразумеваю использовать нужно выходную обмотку). И еще вопрос, касающийся напряжения питания, рассчитывать по Вашим двум формулам? (откуда вторая?).

Спасибо за помощь.

Iptash, не могли бы подсказать литературу по таким усилителям или ссылочку, нашел немного только по вч усилителям для трансиверов.

Сообщение отредактировал roman_golovenkov - Dec 4 2009, 16:34

[jam]

А какие элементы отвечают за усиление, как их рассчитать? По поводу выходного вч трансформатора, как его выбрать? и рассчитать колебательный контур (подразумеваю использовать нужно выходную обмотку). И еще вопрос, касающийся напряжения питания, рассчитывать по Вашим двум формулам? (откуда вторая?).

Спасибо за помощь.

Iptash, не могли бы подсказать литературу по таким усилителям или ссылочку, нашел немного только по вч усилителям для трансиверов.

За усиление отвечают источник питания и трансформатор.
Вобще-то для таких параметров ничего считать не надо, просто берём всё с запасом, но если захочется рассщитать попробуйте вот это http://www.epcos.com/web/generator/Web/Sec...,locale=en.html, ну и книжку Switch-Mode Power Supply Spice Cookbook. Basso.pdf

[roman_golovenkov]

В принципе. с драйверами и транзисторами разобрался, а как выбрать трансформатор ВЧ? и согласовать с нагрузкой ~5 кОм?

[jam]

В принципе. с драйверами и транзисторами разобрался, а как выбрать трансформатор ВЧ? и согласовать с нагрузкой ~5 кОм?

Трансформатор трансформирует сопротивление как квадрат витков. Транс придётся мотать самостоятельно - готовых нет.

[roman_golovenkov]

А могли бы Вы посоветовать какую литературу по рассчету, намотке вч трансформаторов, выборе сердечника.... Спасибо.

[Microwatt]

Да идите от простого к сложному.
Например, распаяйте 555 таймер и получите от него те требуемые 1650кГц.

[jam]

А могли бы Вы посоветовать какую литературу по рассчету, намотке вч трансформаторов, выборе сердечника.... Спасибо.

Так я ж давал Вам ссылку на программу расчёта - там же в epcos можно найти и литературу по этой теме - раньше это был Siemens, делают очень подробные аппноты и объясняют на пальцах. Советую.
Вот обзор по-русски - http://kit-e.ru/articles/elcomp/2002_4_72.php - литературы на русском не знаю , но должна быть - ищите в сети.

[Iptash]

...
Iptash, не могли бы подсказать литературу по таким усилителям или ссылочку, нашел немного только по вч усилителям для трансиверов.

Не заметил просьбу, хотел прикрепить полезную книжку(автор Семенов) размером в 4м, что то не прикрепляется, говорит, что большой файл, если надо могу тебе скинуть, а так это все находится в инете с помощью набора ключевых слов.

[roman_golovenkov]

Да идите от простого к сложному.
Например, распаяйте 555 таймер и получите от него те требуемые 1650кГц.

После генератора должен стоять триггер, а он делит частоту на 2, следовательно частота генератора 3,34МГц. И разве 555 на такой частоте будет работать?? Мне кажется лучше использовать генератор с кварцом, но на такую частоту нету, подскажите как выйти из этого положения.

Попробовал частично собрать схему (без транса выходного) в Микрокапе на более низкой частоте. Нижнее плечо драйвера работает нормально, а вот с верхним проблемы, не могу толком разобраться с бутстрепной схемой управления. И еще, подскажите как подключить нагрузку в тестоаой схеме(везде по-разному подключают) и в реальной (с трансформатором с выводом нуля, на вывод нуля питание, другие конци обмоток насток и исток разных плеч, а Vs куда? ).

Не заметил просьбу, хотел прикрепить полезную книжку(автор Семенов) размером в 4м, что то не прикрепляется, говорит, что большой файл, если надо могу тебе скинуть, а так это все находится в инете с помощью набора ключевых слов.

Скажите пожалуйста название книги или скинте на мыло roman_golovenkov@mail.ru
Спасибо за помощь.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[jam]

После генератора должен стоять триггер, а он делит частоту на 2, следовательно частота генератора 3,34МГц. И разве 555 на такой частоте будет работать?? Мне кажется лучше использовать генератор с кварцом, но на такую частоту нету, подскажите как выйти из этого положения.

Схемы внимательнее рисовать надо - у Вас там с питанием что-то не то... Но , всё таки начать лучше с той схемы , что Вы нарисовали сначала - с трансформатором.
Полумост более капризная схема. Луше взять низковольтые быстрые драйверы - бывают сдвоенные, но плату разводить удобней по одному. И берите не абстрактные мосфеты , а какие-нибудь реальные, чтобы оценить работу драйверов...
С генератором - самое хорошее поставить пока кварцевый генератор какой есть, вот посмотрел в ЧипДипе например есть в наличии на 14.318 - поделив на 8 получите примерно что надо - а заказать на нужную частоту дело десятое... или можно потом сделать RC-генератор на логике.

[roman_golovenkov]

Схемы внимательнее рисовать надо - у Вас там с питанием что-то не то...

?? Да. заметил, исправил. Но всеравно не то: Во первых через транзистор нижнего плеча всеравно ток не течет (наверное как то не так нагрузка включена), Во вторых почему такое большое напряжение на затворе тр верхнего плеча, почти коммутируемое? Поэтому на питании 30 В (картинка) транзистор работает нормально, а если 300... только нижнее плечо отклывается (но ток то не течет!)

Но , всё таки начать лучше с той схемы , что Вы нарисовали сначала - с трансформатором.

Тогда нужно разобраться с самим трансформатором: какое напряжение питания (на первичной обмотке) брать для получения необходимой мощности и согласования сопротивления нагрузки, индуктивности обмоток, материал сердечника... и модель этого трансформатора в Микрокапе.

Луше взять низковольтые быстрые драйверы - бывают сдвоенные, но плату разводить удобней по одному. И берите не абстрактные мосфеты , а какие-нибудь реальные, чтобы оценить работу драйверов...

Модели мосфетов и драйвера реальные (irf740) брал с сайта производителя. А чем плох драйвер ir2110?

Эскизы прикрепленных изображений

 

[jam]

:Тогда нужно разобраться с самим трансформатором: какое напряжение питания (на первичной обмотке) брать для получения необходимой мощности и согласования сопротивления нагрузки, индуктивности обмоток, материал сердечника... и модель этого трансформатора в Микрокапе.
Модели мосфетов и драйвера реальные (irf740) брал с сайта производителя. А чем плох драйвер ir2110?

Трансформатор всё-равно нужен по многим причинам. ir2110 1.5мгц не потянет - смотрите даташит... irf740 - повторюсь , слишком большие - возьмите например irfbc20. Полумост работать конечно будет - но много непокою принесёт оно с собою...
Вот посмотрел - например lm5110 если оба канала запараллелить с irfbc20 вполне на 1.5 МГц пойдёт... Я честно такими вещами давно не занимался, надо спрашивать у тех , кто непосредственно с этими штуками работает...
Да , вот ещё идея - можно взять дорогой и труднодостоваемый драйвер от ixys - он и 50вт в нагрузку даст безо всяких транзисторов - и препод сразу отстанет...

[roman_golovenkov]

Мучился, получил такую штуку, с этим драйвером, частота практически такая же. поставил идеальный транс 1:1. По поводу другого драйвера чтоб не было транзисторов не смотрел по причине жесткого тебования препа.

Эскизы прикрепленных изображений

 

[jam]

Мучился, получил такую штуку, с этим драйвером, частота практически такая же. поставил идеальный транс 1:1. По поводу другого драйвера чтоб не было транзисторов не смотрел по причине жесткого тебования препа.

Теперь сделайте трасформатор с двумя первичными обмотками как рисовали до того и коэфф тр 1:3 , подайте правильно питание на транзисторы и в качестве ключей возмите ну если нравится IRF то например ir4426 или lm5110/lm5111 сдвоенный на каждый транзистор(да и много каких ещё есть, втч с защитой по току, перенапряжению, скорости, но это лишь усложнит Вам задание) - irf740 уберите - работать не будет - у них большая ёмкость и на этой частоте драйвера разогреются градусов до 300.

[roman_golovenkov]

Просьба закрыть тему Псасибо ответившим.

[Alexandr]

Сначала было бы не плохо рассказать чем закончился проект. Какие результаты. Окончательную схему приведите пожалуйста.