Выходные каскады УМ на полевиках, Все про усилители на мощных полевиках Опции

[perezvon]

Ну коль меня пытаются опустить, то я поведаю о том, миф это или банальная реальность.
Я предложил идею использования мощных высоковольтных полевых транзисторов серий IRF740 и других в передатчиках на частоты 1.6-3.2МГц. в импульсном режиме и с регулируемой скважностью. И высказал то, что в таком режиме и при питании выпрямителя прямо из сети~220В, а это примерно 310В постоянки, можно на выходе получить большую мощность при малых габаритах и весе передатчика.
Некоторые учатники форума, а именно RW3FR, пытаются высказать свое недоверие, что это не согласуется с теорией и т.д.
Так вот, коль я высказал, что с IRF740 можно снять 0.5кВт и более полезной мощности, то постараюсь это доказать. Хотя человеку имеющему понятия об физике и элетротехнике и знающему закон Ома, не составит много труда даже грубо прикинуть и он будет согласен, что я прав.
Начну из грубой прикидки прямо в голове. Для такой прикидки даже калькулятора не надо. Имеем полевик IRF740. Его параметры можете посмотреть скачав даташит. Ссылку не даю. В поиске найдете.
Я только в кратце. Может работать в цепях постоянного тока до 400В. Ток 10А. Сопротивление открытого состояния 0.48 Ом. Постоянно рассеиваемая мощность 125Вт.
Так вот если подвести к такому полевику мощность по питанию 1000Вт. и учитывая что при управлении на затвор будут поданны импульсы положительной полярности и для экперимента частотой 1.7МГц, будем иметь импульный режим работы выходного каскада. А как известно из теории КПД в таком режиме 90% и выше. Что же у нас будет на активной нагрузке при таком КПД. 90% от 1000Вт. будет 900Вт. Значит на нагрев(потери) у нас уйдет 100Вт. Эта мощность пойдет на разогрев транзистора, конденсаторов, катушки и пр. Нам известно, что постоянная мощность рассеиваемая на этом полевике равна 125Вт. При этом ток стока припитании 300В будет 3.333333А. Как видим и ток не выходит за рамки допустимого для этого полевика. Значит даже при таком грубом расчете оказывается мы можем ожидать 900Вт. полезной мощности.
А теперь давай проверим это в виртуальной машине. То есть используем виртуальный паяльник в виде специальной программы для моделирования физико-электрических схем в виде хорошо известной и популярной прогhаммы Proteus. В приложении схема набранная в этой программе а также снимок экрана моделирования этой схемы, где видно осцилогаммы и по ним можно посчитать что у нас на выходе получается. А так же в приложении и сам файл проекта в формате этого моделировщика. У кого есть эта программа, могут загрузить проект и сами все посмотрят.
И так входная частота 1.7МГц. Форма входного сигнала меандр со скважностью 2. Амплитуда импульсов 12В. Для наглядности я еще и промодулировал в АМ. Модуляция комбинированная и по затвору и по стоку. Если использовать только одну из указанных, то при модуляции только по затвору не удается получить глубокую модуляцию. Как и в теории по лампам и биполярным транзисторам более 30% не получается. Появляются искажения. А по стоку, так как и по отзывам на разных форумах, модуляция при любой глубине имеет большие искажения, так как я предполагаю что нелинейная зависимость тока от напряжения. Я экспериментальным путем подобрал уровни НЧ сигналов в обох ветвях и получилось на мой взгляд не дурно.
На виртуальном осцилографе по осцилограмах теперь определим какое же напряжение у нас получилось на нагрузке 50 Ом. Голубая осцилограмма и есть по выходу. Посчитайте сколько клеток по вертикали занимает размах напряжения. А это составляет 12 с кусочком. Смотрим на каком пределе измерения у нас канал В. А он на пределе 5В. Если посмотреть по схеме, то канал В подключен через резистивный делитель на 10. Значит цена измерения в таком случае будет 50В на клетку. То выходит 12*50=600В. Я тот маленький кусочек что выше 12 клеток опускаю. Достаточно и этого. Значит на выходе у нас 600В. Теперь преобразуем это амплитудное значение к действующему значению, в котором и принято все измерять. Значит 600/2*0.7=210В. 210В это уже действующее значение напряжения на выходе передатчика, нагруженного на 50 Ом.
Теперь посчитаем мощность, которая выделяется на нагрузке в 50 Ом. 210 в квадрате разделяем на 50. Итого на нагрузке у нас 882Вт.
Теперь посмотрим сколько же подводится мощности к выходному каскаду. Ток выходного каскада где то 3.35А. Питание выходного каскада я сделал 260В с учетом того, что мы еще модулируем по стоку. А напряжение измеренное на трансформаторе где то 52В. Значит на пике напряжение будет 260+52=312В. Мощность теперь равна 312+3,35=1045Вт.
Теперь можно определить, какая же мощность идет на нагрев. 1045-882=163Вт. Немного выше указанной для этого полевика. Но мы же не учли тот маленький кусочек к 12 клеткам по осцилограмме. А так же не учли и то что высшие гармоники то же имеют свою порцию мощности, которую мы срезали П-контуром. Если просумировать мощность всего спектра, то рассеваемая мощность на транзисторе соответственно уменьшится на ту мощность верхних гармоник. И еще одно. Рассеваемая мощность дана для статического режима. А здесь идет речь о импульсном режиме, где есть пропуски в потреблении тока. В эти периоды полевик остывает. Значит все хорошо стыкуется с теорией и мы действительно получили КПД ~90%. И полезной мощности на выходе 882Вт. Я в своих грубых предположениях давал возможность иметь 0.5кВт и более. И по моему сдержал это предположение. (IMG:style_emoticons/default/biggrin.gif) А как Вы думаете?
В другой раз поговорим о ШИМ-модуляции. Сейчас я устал клацать на клаве рукой калекой

Что то я не смог вставить файлы. Пробую еще раз.

[skur]

Сегодня глянул на схему, и подумал, что в общем гриррег и не нужен. Нужен ЧОТКИЙ такой КЛУЧЪ.

(IMG:http://www.forum.jawaold.su/files/i-260000_157.jpg)

Просто смутило что на 1 транзике не получится, всё та же медленность процесса. Однако, если поставить серию ключей, т.е. простейших уселителей, одинаковых, то получим в целом крутизну равную произведению от каждого. Задача стоит получить резкое переключение, а не усиление, потому подчёркиваю, что уселители простейшие. Всёравно какие, лампы, биполярники, полевики, включенные по своей простой схеме усиления. Вроде по постоянному току называются.
Задающий генератор даст слабый начальный сигнал, и все ключи включатся, первому всёравно будет насколько дальше выростит входное значение, он уже включен и все другие поднял. всё. так же и выключение. А штук ключей надо столько, сколько чтоб последний чётко был 0 или 1. Каждый следующий всё будет режче и режче в переключении до последнего. Время переключения последнего может лишь несколько превысить время переключения центрового полевика, более быстрым ключ делать смысла нет.

Думаем конкретно какой должен быть ключ.

Всё остальное есть. Задающий любой любимый, полевик первый МДП с индуцированным каналом под руку попавшийся. Всё.

[cq2935]

Чем глубже в лес, тем меньше грибов (IMG:style_emoticons/default/blink.gif) ... Появилась схема, и тут уже совсем непонятно что про что... Я так представлял себе что берем парочку девайсов из серии 74HC ... 74HCT ... и на тригерах да ключах высокоскоростных пытаемся изобретать какието управляющие импульсы для мощного полевика. Хитрые какието импульсы, ибо об получении мощности тут речь даже ни к чему, потому что в этом никаких проблем уже десятки лет как не существует. Успешно это реализовано в импульсных регуляторах, стабилизаторах, блоках питания, конвертерах питания 12/220... Чем не хороша хоть TL494 будет же управлять полевиком аж подпрыгивая, но не дай бог к этому сооружению антенну подключить, дык веть засрет все на свете. Через сколько контуров это потребуется пропустить чтоб получить нормальный сигнал всеголишь на одной частоте... Представляется комната битком набитая П - контурами из множество звеньев (IMG:style_emoticons/default/unsure.gif) ... Или я малость преувеличиваю?..
Ну а тут схема.... И к чему там светодиод какойто?.. Это светодиодный генератор, или генератор света (IMG:style_emoticons/default/laugh.gif) ?.. Или эта схема демонстрирует всеголишь вариант ключа который уверено переводит мощный полевик в состояние открыто либо закрыто. Но если так то опять зачем эти огороды транзисторов разве в высокоскоростной логике это происходит медленнее и моменты переключения менее резкие... Чегото короче я не догоняю тута (IMG:style_emoticons/default/huh.gif) .

P.S.
Там насчет схемы шучу я. Нашел откуда она родом, но тем более (IMG:style_emoticons/default/unsure.gif) ...