Класс Е , Ломаем копья и ловим блох Опции

[buratino]

Парни, тут нужно определиться, стоит ли вообще из за выигрыша в 5...8% ломать копья. Из своего опыта: на макете я получил КПД 97% при оптимальной выходной мощности 170W. В чем заключалась оптимальность: режим транзистора -средней тяжести , ВЧ токи в ВКС еще не на столько велики, чтобы греть катушку и конденсаторы, тщательная (идеальная) настройка ВКС- конденсаторы +/- 5пФ , катушка +/-0.05мкГн.
При дальнейшем повышении выходной мощности (до 300W) греться начинало всё и транзистор и кондеры и катушка. Конденсаторы были типа КСО, каждый состоял из двух последовательных по 250В , катушка проводом ПЭЛ1,7 пробовал многослойные и однослойные.
Так вот при максимальной отдаче(до 320W) , при сохранении эпюр напряжений соответствующих классу "Е", КПД падал до 87%.
Можно было выжать еще большую мощность путем настройки конденсаторов, но режим "Е" по видимому смещался к перенапряженному режиму "С". КПД падал еще существеннее , приходилось уже принудительно обдувать всю конструкцию.
По этому я не вижу особого практического смысла, в строгом соблюдении режимности класса "Е".К сожалению это узкополосный класс усиления.
Те конструкции которые нами сейчас реализуются имеют оптимальные "выдающиеся " характеристики.
ПРЕИМУЩЕСТВА НА ЛИЦО: безопасное напряжение питания, разумные резонансные напряжения в ВКС , что позволяет применять доступные конденсаторы, Повышенные токи в ВКС легко компенсируются увеличением сечения проводников катушек.
Теперь о пресловутом 1.3Fраб.
это всего лишь способ искажения выходного импульса транзистора для принудительного ввода его в режим "Е".
И то в момент когда транзистор(ключ) находится в выключенном состоянии-закрыт .
В это время происходит передача энергии накопленной в дросселе(ШПТ) в нагрузку.
Это легко проверяется простым расчётом условия резонанса контура ВКС.
В общем сейчас я за ново буду курить иииииваиитт....

[Бублик]

Буратино, извините, что вы подразумеваете под режимами для класса Е?
Как понимаю класс усиления зависит от рабочей точки на ВАХ, след установкой тока покоя можно варьировать режим усиления.В конструкции пряника нет регулятора тока покоя. Потому спрашиваю, что за режимы?

[Кустарник-Братск]

В конструкции пряника нет регулятора тока покоя.

А что, в ключевых каскадах надо выставлять ток покоя? (IMG:style_emoticons/default/blink.gif) И на каком уровне он должен быть?

[Бублик]

И я про то! Буратино говорит про выдержку режима Е. Я и спросил!

[Кустарник-Братск]

Он говорил про режимы Е и "по-видимому, С". Ни тот, ни другой тока покоя не имеют по определению, поэтому регулятора тока покоя нет.

Сообщение отредактировал Глеб - 15.1.2015, 11:58

[Бублик]

Лана, больше спрашивать не буду! Хотел спросить дак за дурака приняли..

[buratino]

ну вот и вас торкнуло..поясню в меру своего понимания. Класс Е это не классический ключевой режим , при котором транзистор вводят в режим насыщения.В ключевом режиме рреализуется полезность свойствистора транзистора переходить в полностью открытое состояние минуя фазу активного усиления. за счет этого резко уменьшается тепловыделение на сопротивлении перехода сток....исток, эмиттер...колектор. но все же еще остаются потери на тепло за счет зазора на момент переключения . А в классе Е и этот зазор выбирается за счет того что ВКС настроена нерезонансно и энергия запасенная.в ВКС передается не полностью в нагрузку а часть ее возвращается обратно на ключ в виде отицательно полярного импульса.То есть в обратной полярности относительно нормальной проводимости транзистора. Во время действия этого запертого состояния мы успеваем подать на управляющий электрод открывающий потенциал. И намомент когда фаза обратного напряжения на стоке,коллекторе поменяется на нормальную наш ключикуже полностью открыт ,то есть фаза активного усиления с сопутствующими потерями

Сообщение отредактировал Глеб - 18.1.2017, 10:36

[Бублик]

Якобы в момент переключения транзистора в закрытое состояние за счёт накопленной энергии в катушке и векторных вычитаний напряжения питания отрицательной полу волны напряжение на стоке отсутствует, правильно же понимаю?

[пряник]

Ну зачем выдумывать , фазаактивногоусиления , это что то новое.
Мне , например , нравится пассивное усиление.

Все намного проще.

Основное отличие класса Е это переключение ключа в момент когда ток или напряжение на ключе равны нулю.
Это как в резонансных источниках питания, наберите в поиске "резонансный источник питания"

Так вот , все элементы каскада класса Е , расчитываются так , чтоб на нужной частоте и происходило
падение тока и напряжения до нуля.

Поскольку в ключевом режиме потери на коммутацию происходят в момент переключения , то надо делать этот момент как можно короче по времени,

Если посмотреть старую ветку от начала , то я в ней несколько раз обьяснял принцип класса Е, однако - это просто напрасная потеря времени, нокто тех постов не читал , а если и читал , то весьма поверхностно.

Ну , или в поиск уже сходите :
усилители класса Е

или еще много

[Кустарник-Братск]

пряник, давно хочу спросить, в качестве диванного теоретика.

На затвор ключа подаётся строгий меандр, так ведь?

А транзистор ключ неидеальный, у него есть время задержки срабатывания.
И, время закрывания ключа, как правило, больше времени открывания.

У полюбившегося Вам ключа 14НК500, например, разница времён по даташиту 30 нс.

А период колебания на диапазоне "тройки" 300 нс. То есть, полпериода, ровно в течении которого ключ должен находиться в открытом состоянии (время нарастания и время спада пока не учитываем), продолжаются 150нс.

Получается, что при возбуждении меандром, ключ находится в открытом состоянии на 20% дольше, чем надо? Открыт он 180нс, а закрыт 120. Если так,то это тогда ведь вообще режим наподобие АВ. Вернее даже чорт пойми какой.

Тут никакой "собаки не порылось"?

Говорите, исследовали всё двухлучевым (или двухканальным?) осциллографом, как оно на самом деле?

[пряник]

На самом деле все выглядет не так и плохо, строгого меандра там конечно нет.
Я не заморачиваюсь такими теориями, включаю и смотрю , что получается .

Все упирается в цену вопроса , дешевые драйвера или высокие параметры, все сводится к этому.

Мне интересно то , что доступно для повторения широком кругом любителей АМ.

[Глеб]

Парни, тут нужно определиться, стоит ли вообще из за выигрыша в 5...8% ломать копья................

Ну давно бы так, а то коллайдер, да синхрофазотрон, понимашь! (IMG:style_emoticons/default/biggrin.gif)

[buratino]

извиняюсь за отвратительную грамматику, пишу спланшета сидя в маршрутке.
Продолжу. Из практических измерений мною проведенных выясняется такая картина-а ключевой режим в классе Е не так уж и необходим.У кого есть действующий передатчик , проверьте сами.
Но пока теория.
если посмотреть стоко-затворные характеристики применяемых транзисторов то следует, что ключевой режим должен наступать при уровнях раскачки более 12-15 вольт(там где наклонная переходит в горизонталь) .Но фактически мы раскачиваем шести вольтовыми уровнями и получаем наш любимый класс Е .
это уже не сростается с классическим понятием ключевого режима.
Далее, все мы стремимся раскачку загнать до уровня ключевого режима повышая её до 9....12вольт хотя бы.
Но потом удивляемся, тому что реальная выходная мощность в двое больше расчетной.
Напрашивается вывод: программа расчета во первых не использует такие уровни раскачки, а во вторых ключевой режим в данном классе Е получается не за счет насыщения транзистора, а за счет фазовых превращений сигнала обусловленных хитрыми настройками ВКС.

Сообщение отредактировал Глеб - 15.1.2015, 12:45

[Глеб]

Подправил грамматику. И здесь хорошо рассказал.

[Дубликат]

Но потом удивляемся, тому что реальная выходная мощность в двое больше расчетной.

И это хорошо. Меньше тепла в воздух.

Напрашивается вывод: программа расчета во первых не использует такие уровни раскачки, а во вторых ключевой режим в данном классе Е получается не за счет насыщения транзистора, а за счет фазовых превращений сигнала обусловленных хитрыми настройками ВКС.

Ой слабо верится в такие чудеса... но с другой стороны что транзистору с помощью вкс предложишь, так он и работать будет. Тут доки нужно курить, что бы так их класса в класс прыгать ...

Глеб у тебя уже готовый девайс или ты еще экспериментировать будешь?

[Кустарник-Братск]

ключевой режим должен наступать при уровнях раскачки более 12-15 вольт(там где наклонная переходит в горизонталь) .Но фактически мы раскачиваем шести вольтовыми уровнями
это уже не сростается с классическим понятием ключевого режима.

Не согласен.
Постоянно имею дело с ключами, и на полевиках естественно.
При тех же пяти вольтах полевики открываются настолько, что дальнейшее увеличение напряжения затвора влияет очень мало. Линейным режимом это назвать невозможно.

Ключевой режим, он не потому, что транзистор поочерёдно прям превращается в перемычку а потом в обрыв, а потому, что он либо открыт, либо закрыт. Поймите разницу в словах, "открыт" это в любом случае не значит абсолютный ноль Ом. То есть 2 состояния, без третьего (переходные процессы не рассматриваем).

Открытое состояние всегда сопровождается остаточными явлениями: остаточное сопротивление сток-исток, либо остаточное напряжение коллектор-эмиттер, например.

Так же, как биполярный ключ не обязательно вводить в глубокое насыщение, так и полевой не обязательно открывать до его самого возможного предела. Иначе, и те и эти ключи чересчур трудно быстро закрывать обратно. А повышения кпд это практически не даёт.

Если вы падение напряжения на ключе понизите, например, с некоего исходного нормально работающего режима до предельно возможного, падение, да, станет меньше, ну например вместо 2 вольт 1,8 вольта. Реально это незаметно и практически толком ничего не даст для пользы, зато (при работе на высоких для этих транзисторов частотах переключения) вы получите целую задачу и проблему правильной раскачки этого ключа.

И если вы открыть-то до упора транзистор открыли, но быстро закрыть не можете, возникают потери из-за затянутого закрытия, которые резко перехлестнут копеечный выигрыш в уменьшившемся остаточном падении напряжения на ключе.

Поэтому, всегда выбирается некий компромисс. А режим, повторяю, всё равно от этого не перестаёт быть ключевым.

Надеюсь, объяснил не очень путано и достаточно доходчиво.

[Глеб]

Глеб у тебя уже готовый девайс или ты еще экспериментировать будешь?

Вобщем то готовая законченая конструкция. Единственно что хотелось бы поменять - это БП. Потому как не влезает питающий транс для выходного каскада, приходиться питать его от акумуляторной зарядки (IMG:style_emoticons/default/biggrin.gif) Один из форумцев обещал скоро сделать для моей конструкции ИБП, вот тогда будет полностью закончено. Ждёмс.

[пряник]

Ув-й Буратино.

Ну почитайте пож-та хоть что-то , по ключам и ключевым режимам.

Какая нахрен раскачка ??

Для срабатывания ключа достаточно 3-4 в , но для надежного их открывания надо значительно больше , поскольку там остается еще сопротивление открытого ключа, оно уменьшается с увеличением напряжения на затворе.
И еще , имеет значение еще и скорость открывания ключа , а это скорость перезарядки затворной емкости , так вот , если открывать напряжением 8в эта скорость больше , чем при 5в , и конечно при напряжении 12в скорость больше чем при 8в. А еще надо , что б драйвер мог выдать ток для перезарядки затвора , это проще сделать при большем напряжении.

А вообще , чем ближе работа ключа к перемычке , тем больше кпд. И не надо тут ничего фантазировать, надо открывать-закрывать как можно быстрее и как можно с меньшим сопроотивлением .

Не вводите людей в заблуждение.

поджимать модуляцию может наводки на вход модулятора , как сделан мик усилитель ?
Нужно ставить колечки на входных проводах.
Конкретно так :
- провод с микрофона заходит в корпус передатчика не касаясь общего провода , затем он припаян к двум проводам (например витая пара) и делает 10-15витков на ферритовом колечке 15-20мм , после кольца паяется к входу транзистора или мс. А там еще и шунтирующие емкости 1-3тис пик.

[Дубликат]

Вобщем то готовая законченая конструкция. Единственно что хотелось бы поменять - это БП. Потому как не влезает питающий транс для выходного каскада, приходиться питать его от акумуляторной зарядки (IMG:style_emoticons/default/biggrin.gif) Один из форумцев обещал скоро сделать для моей конструкции ИБП, вот тогда будет полностью закончено. Ждёмс.

Понятно. Я хотел было ввергнуть тебя в пучину ужаса экспериментатроства (IMG:style_emoticons/default/smile.gif)

[Глеб]

А чё нужно эксперементнуть? (IMG:style_emoticons/default/smile.gif)