|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN UMZCH với các bóng bán dẫn hiệu ứng trường bổ sung. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Bộ khuếch đại công suất bóng bán dẫn Chúng tôi giới thiệu với độc giả một biến thể của UMZCH hàng trăm watt với các bóng bán dẫn hiệu ứng trường. Trong thiết kế này, các gói bóng bán dẫn điện có thể được gắn trên một bộ tản nhiệt chung mà không cần miếng cách nhiệt và điều này giúp cải thiện đáng kể khả năng truyền nhiệt. Là phiên bản thứ hai của nguồn điện, một bộ chuyển đổi xung mạnh mẽ được đề xuất, bộ chuyển đổi này phải có mức nhiễu bên trong đủ thấp. Việc sử dụng bóng bán dẫn hiệu ứng trường (FET) trong UMZCH cho đến gần đây bị hạn chế bởi số lượng bóng bán dẫn bổ sung ít ỏi, cũng như điện áp hoạt động thấp của chúng. Chất lượng tái tạo âm thanh thông qua UMZCH trên FET thường được đánh giá ở cấp độ của ống và thậm chí cao hơn bởi vì so với các bộ khuếch đại dựa trên bóng bán dẫn lưỡng cực, chúng tạo ra ít biến dạng phi tuyến tính và xuyên điều chế hơn, đồng thời tăng độ mượt mà hơn méo khi quá tải. Chúng vượt trội so với các bộ khuếch đại ống về giảm tải và băng thông âm thanh. Tần số cắt của các bộ khuếch đại không có phản hồi như vậy cao hơn nhiều so với UMZCH trên các bóng bán dẫn lưỡng cực, có tác dụng thuận lợi đối với tất cả các loại biến dạng. Biến dạng phi tuyến trong UMZCH chủ yếu được đưa vào bởi giai đoạn đầu ra và một OOS phổ biến thường được sử dụng để giảm chúng. Biến dạng trong giai đoạn vi sai đầu vào, được sử dụng như một bộ cộng tín hiệu từ nguồn và mạch của OOS chung, có thể nhỏ, nhưng với sự trợ giúp của OOS chung, không thể giảm chúng. Khả năng quá tải của tầng vi sai trên bóng bán dẫn hiệu ứng trường cao hơn khoảng 100 ... 200 lần so với bóng bán dẫn lưỡng cực. Việc sử dụng các bóng bán dẫn hiệu ứng trường trong giai đoạn đầu ra UMZCH giúp loại bỏ các bộ lặp Darlington hai và ba giai đoạn truyền thống với những nhược điểm cố hữu của chúng. Kết quả tốt thu được bằng cách sử dụng các bóng bán dẫn hiệu ứng trường có cấu trúc bán dẫn-điện môi-kim loại (MIS) ở giai đoạn đầu ra. Do dòng điện trong mạch đầu ra được điều khiển bởi điện áp đầu vào (tương tự như các thiết bị chân không điện), nên ở dòng điện cao, tốc độ của tầng trên các bóng bán dẫn hiệu ứng trường MIS ở chế độ chuyển mạch là khá cao (τ = 50 ns). Các tầng như vậy có đặc tính truyền dẫn tốt ở tần số cao và có tác dụng tự ổn định nhiệt độ. Những ưu điểm của bóng bán dẫn hiệu ứng trường bao gồm:
Nhưng bên cạnh những ưu điểm, những thiết bị này cũng có những nhược điểm:
Hạn chế cuối cùng được lưu ý là hạn chế công suất đầu ra, đặc biệt là ở điện áp cung cấp thấp; lối thoát là kết nối song song các bóng bán dẫn và giới thiệu bảo vệ môi trường. Cần lưu ý rằng gần đây các hãng nước ngoài (ví dụ Exicon, v.v.) đã phát triển rất nhiều bóng bán dẫn hiệu ứng trường phù hợp với thiết bị âm thanh: EC-10N20, 2SK133-2SK135, 2SK175, 2SK176 với kênh loại n; EC-10P20, 2SJ48- 2SJ50, 2SJ55, 2SJ56 với kênh p. Các bóng bán dẫn như vậy được đặc trưng bởi sự phụ thuộc yếu của độ dốc (tiếp nhận truyền chuyển tiếp) vào dòng thoát và các đặc tính I–V đầu ra được làm mịn. Các tham số của một số bóng bán dẫn hiệu ứng trường, bao gồm cả những bóng bán dẫn do Hiệp hội sản xuất Minsk "Tích phân" sản xuất, được đưa ra trong Bảng. 1.
Hầu hết UMZCH không biến áp bóng bán dẫn được chế tạo theo mạch nửa cầu. Trong trường hợp này, tải được bao gồm trong đường chéo của cầu được hình thành bởi hai nguồn điện và hai bóng bán dẫn đầu ra của bộ khuếch đại (Hình 1).
Khi không có bóng bán dẫn bổ sung, giai đoạn đầu ra UMZCH được thực hiện chủ yếu trên các bóng bán dẫn có cùng cấu trúc với tải và nguồn điện được kết nối với một dây chung (Hình 1, a). trong bộ lễ phục. 2.
Trong trường hợp đầu tiên (Hình 2, a), việc kiểm soát nhánh dưới của giai đoạn đầu ra ở điều kiện thuận lợi hơn. Vì sự thay đổi điện áp cung cấp là nhỏ, hiệu ứng Miller (điện dung đầu vào động) và hiệu ứng Earley (dòng điện cực thu so với điện áp cực thu-bộ phát) thực tế không xuất hiện. Mạch điều khiển của cánh tay trên được kết nối ở đây nối tiếp với chính tải, do đó, không cần thực hiện các biện pháp bổ sung (ví dụ: chuyển mạch theo tầng của thiết bị), những hiệu ứng này được thể hiện ở mức độ lớn. Theo nguyên tắc này, một số UMZCH thành công đã được phát triển [1-3]. Theo tùy chọn thứ hai (Hình 2,6 - Các bóng bán dẫn MIS phù hợp hơn với cấu trúc như vậy), một số UMZCH cũng đã được phát triển, ví dụ [4, 5]. Tuy nhiên, ngay cả trong các tầng như vậy, rất khó để đảm bảo, ngay cả khi sử dụng các máy phát dòng điện [5], tính đối xứng điều khiển của các bóng bán dẫn đầu ra. Một ví dụ khác về cân bằng trở kháng đầu vào là việc triển khai các nhánh khuếch đại theo sơ đồ gần như bổ sung hoặc sử dụng các bóng bán dẫn bổ sung (xem Hình 1,b) trong [6]. Mong muốn cân bằng các nhánh của tầng đầu ra của các bộ khuếch đại được chế tạo trên các bóng bán dẫn có cùng độ dẫn điện đã dẫn đến sự phát triển của các bộ khuếch đại có tải không nối đất theo mạch trong Hình. 1, d [7-9]. Tuy nhiên, ngay cả ở đây, không thể đạt được sự đối xứng hoàn toàn của các tầng trước đó. Các mạch phản hồi tiêu cực từ mỗi nhánh của giai đoạn đầu ra là không bằng nhau; Các mạch NFB của các tầng này [7, 8] điều khiển điện áp ở tải liên quan đến điện áp đầu ra của nhánh đối diện. Ngoài ra, một giải pháp mạch như vậy yêu cầu nguồn điện bị cô lập. Do những thiếu sót này, nó đã không tìm thấy ứng dụng rộng rãi. Với sự ra đời của các bóng bán dẫn hiệu ứng trường và lưỡng cực bổ sung, các giai đoạn đầu ra của UMZCH chủ yếu được xây dựng theo các mạch trong Hình. 1b, c. Tuy nhiên, ngay cả trong các biến thể này, các thiết bị điện áp cao phải được sử dụng để điều khiển giai đoạn đầu ra. Các bóng bán dẫn của giai đoạn đầu ra trước hoạt động với mức tăng điện áp cao, do đó chịu các hiệu ứng Miller và Earley, đồng thời không có OOS chung, gây ra biến dạng đáng kể, đòi hỏi các đặc tính động cao từ chúng. Cung cấp các giai đoạn sơ bộ với điện áp tăng cũng làm giảm hiệu suất của bộ khuếch đại. Nếu trong hình. 1, b, c di chuyển điểm nối bằng dây chung sang vai đối diện của đường chéo cầu ta được các phương án như hình. 1,e [10] và 1,f tương ứng. Trong cấu trúc của tầng theo sơ đồ của Hình. 1e tự động giải quyết vấn đề cách ly các bóng bán dẫn đầu ra khỏi vỏ máy. Các bộ khuếch đại được chế tạo theo sơ đồ như vậy không có một số nhược điểm được liệt kê. Tính năng mạch khuếch đại Sự chú ý của những người nghiệp dư vô tuyến được cung cấp một UMZCH đảo ngược (Hình 3), tương ứng với sơ đồ khối của giai đoạn đầu ra trong Hình. 1, e.
Giai đoạn vi sai đầu vào được thực hiện trên các bóng bán dẫn hiệu ứng trường (VT1, VT2 và DA1) theo một mạch đối xứng. Ưu điểm của chúng trong giai đoạn vi sai đã được biết rõ: độ tuyến tính cao và khả năng quá tải, độ ồn thấp. Việc sử dụng các bóng bán dẫn hiệu ứng trường đã đơn giản hóa đáng kể tầng này, vì không cần máy phát điện hiện tại. Để tăng mức tăng với hệ điều hành vòng hở, tín hiệu được lấy từ cả hai vai của tầng vi sai và một bộ theo dõi bộ phát trên các bóng bán dẫn VT3, VT4 được lắp đặt phía trước bộ khuếch đại điện áp tiếp theo. Giai đoạn thứ hai được thực hiện trên các bóng bán dẫn VT5-VT10 theo mạch cascode kết hợp với nguồn servo. Việc cung cấp năng lượng theo tầng với OE như vậy sẽ trung hòa điện dung động đầu vào trong bóng bán dẫn và sự phụ thuộc của dòng điện thu vào điện áp bộ thu-bộ phát. Giai đoạn đầu ra của giai đoạn này sử dụng các bóng bán dẫn BSIT tần số cao, so với các bóng bán dẫn lưỡng cực (KP959 so với KT940), có tần số cắt gấp đôi và điện dung cống (bộ thu) gấp bốn lần. Việc sử dụng tầng đầu ra được cung cấp bởi các nguồn cách ly riêng biệt giúp có thể phân phối nguồn điện áp thấp (9 V) cho bộ tiền khuếch đại. Giai đoạn đầu ra được thực hiện trên các bóng bán dẫn MOS mạnh mẽ và các kết luận về cống của chúng (và các mặt bích loại bỏ nhiệt của vỏ) được kết nối với một dây chung, giúp đơn giản hóa thiết kế và lắp ráp bộ khuếch đại. Các bóng bán dẫn MIS mạnh mẽ, không giống như các bóng bán dẫn lưỡng cực, có dải tham số nhỏ hơn, tạo điều kiện thuận lợi cho kết nối song song của chúng. Sự lan truyền chính của dòng điện giữa các thiết bị phát sinh do sự không đồng đều của điện áp ngưỡng và sự lan truyền của điện dung đầu vào. Sự ra đời của các điện trở 50-200 Ohm bổ sung trong các mạch cổng cung cấp sự cân bằng gần như hoàn toàn về độ trễ bật và tắt, đồng thời loại bỏ sự lan truyền dòng điện trong quá trình chuyển đổi. Tất cả các giai đoạn của bộ khuếch đại được bảo vệ bởi bảo vệ môi trường địa phương và chung. Đặc điểm kỹ thuật chính
Với hệ điều hành được bật
Do tần số cắt tương đối cao của bộ khuếch đại phản hồi vòng hở, độ sâu của phản hồi và độ méo hài gần như không đổi trong suốt đáp ứng tần số. Từ bên dưới, dải tần hoạt động của UMZCH bị giới hạn bởi điện dung của tụ điện C1, từ phía trên - bởi C4 (với điện dung 1,5 pF, tần số cắt là 450 kHz). Cấu tạo và chi tiết Bộ khuếch đại được làm trên một bảng làm bằng sợi thủy tinh hai mặt (Hình 4).
Bảng từ phía nơi các phần tử được lắp đặt được lấp đầy tối đa bằng giấy bạc nối với dây chung. Các bóng bán dẫn VT8, VT9 được trang bị tản nhiệt dạng tấm nhỏ ở dạng "cờ". Các pít-tông được lắp đặt trong các lỗ dành cho các cực thoát nước của các bóng bán dẫn hiệu ứng trường mạnh mẽ; các cực cống của bóng bán dẫn VT11, VT14 được kết nối với một dây chung từ mặt bên của lá (được đánh dấu bằng các chữ thập trong hình). Các pít-tông được lắp vào các lỗ 5-7 của bảng để kết nối các dây dẫn của máy biến áp nguồn và các lỗ nhảy. Các điện trở R19, R20, R22, R23 được làm bằng dây manganin có đường kính 0,5 và chiều dài 150 mm. Để triệt tiêu độ tự cảm, dây được gấp làm đôi và được gấp lại (hai sợi) được quấn trên một trục gá có đường kính 4 mm. Cuộn cảm L1 được quấn bằng dây PEV-2 0,8 vòng để quay trên toàn bộ bề mặt của điện trở 2 W (MLT hoặc tương tự). Các tụ điện C1, C5, C10, C11 - K73-17 và C10 và C11 được hàn từ phía PCB đến các cực của tụ điện C8 và C9. Tụ C2, C3 - oxit K50-35; tụ điện C4 - K10-62 hoặc KD-2; C12 - K10-17 hoặc K73-17. Các bóng bán dẫn hiệu ứng trường có kênh n (VT1, VT2) phải được chọn với dòng thoát ban đầu xấp xỉ giống như các bóng bán dẫn trong tổ hợp DA1. Về điện áp cắt, chúng không được chênh lệch quá 20%. Microassembly DA1 K504NTZB có thể được thay thế bằng K504NT4B. Có thể sử dụng một cặp bóng bán dẫn phù hợp KP10ZL (cũng với các chỉ số G, M, D); KP307V - KP307B (cũng là A, E), KP302A hoặc cụm bóng bán dẫn KPC315A, KPC315B (trong trường hợp này, bo mạch sẽ phải được làm lại). Ở các vị trí VT8, VT9, bạn cũng có thể sử dụng các bóng bán dẫn bổ sung thuộc dòng KT851, KT850, cũng như KT814G, KT815G (với tần số cắt 40 MHz) của Hiệp hội Minsk "Tích phân". Ngoài những thứ được chỉ ra trong bảng, chẳng hạn, bạn có thể sử dụng các cặp bóng bán dẫn MIS sau: IRF530 và IRF9530; 2SK216 và 2SJ79; 2SK133-2SK135 và 2SJ48-2SJ50; 2SK175-2SK176 và 2SJ55-2SJ56. Đối với phiên bản âm thanh nổi, nguồn điện được cung cấp cho từng bộ khuếch đại từ một máy biến áp riêng biệt, tốt nhất là bằng mạch từ vòng hoặc thanh (PL), với công suất 180 ... 200 W. Giữa cuộn sơ cấp và cuộn thứ cấp đặt một lớp cuộn che chắn bằng dây PEV-2 0,5; một trong những kết luận của nó được kết nối với một dây chung. Các đầu ra của cuộn dây thứ cấp được kết nối với bảng khuếch đại bằng dây được che chắn và tấm chắn được kết nối với dây chung của bảng. Cuộn dây cho bộ chỉnh lưu của bộ tiền khuếch đại được đặt trên một trong các máy biến áp của mạng. Bộ ổn định điện áp được thực hiện trên các vi mạch IL7809AC (+9 V), IL7909AC (-9 V) - không được hiển thị trong sơ đồ. Đầu nối ONp-KG-2-9 (XS26) được sử dụng để cấp nguồn cho bảng điện 3x1 V. Khi thiết lập, dòng điện tối ưu của tầng vi sai được đặt bằng điện trở điều chỉnh R3 để giảm thiểu biến dạng ở công suất tối đa (xấp xỉ ở giữa vùng làm việc). Các điện trở R4, R5 được thiết kế cho dòng điện khoảng 2...3 mA trong mỗi nhánh với dòng thoát ban đầu khoảng 4...6 mA. Với dòng thoát ban đầu thấp hơn, điện trở của các điện trở này phải tăng theo tỷ lệ. Dòng tĩnh của các bóng bán dẫn đầu ra trong khoảng 120 ... 150 mA được đặt bằng điện trở cắt R3, và nếu cần, bằng cách chọn các điện trở R13, R14. Khối điện xung Đối với những người nghiệp dư vô tuyến gặp khó khăn trong việc mua và quấn các máy biến áp mạng lớn, một bộ nguồn chuyển mạch được cung cấp cho các giai đoạn đầu ra UMZCH. Trong trường hợp này, bộ tiền khuếch đại có thể được cấp nguồn từ PSU ổn định công suất thấp. Bộ nguồn xung (mạch của nó được hiển thị trong Hình 5) là một biến tần nửa cầu tự tạo không được kiểm soát. Việc sử dụng điều khiển dòng điện tỷ lệ của các bóng bán dẫn biến tần kết hợp với máy biến áp chuyển mạch bão hòa giúp có thể tự động loại bỏ bóng bán dẫn hoạt động khỏi trạng thái bão hòa tại thời điểm chuyển đổi. Điều này làm giảm thời gian phân tán điện tích trong đế và loại bỏ dòng điện chạy qua, đồng thời giảm tổn thất điện năng trong các mạch điều khiển, tăng độ tin cậy và hiệu quả của biến tần.
Thông số kỹ thuật của UPS
Bộ lọc khử nhiễu L1C1C2 được lắp đặt ở đầu vào của bộ chỉnh lưu chính. Điện trở R1 giới hạn dòng nạp vào của tụ C3. Một jumper X1 được cung cấp nối tiếp với điện trở trên bo mạch, thay vào đó bạn có thể bật cuộn cảm để cải thiện khả năng lọc và tăng "độ cứng" của đặc tính tải đầu ra. Biến tần có hai mạch phản hồi tích cực: thứ nhất - bằng điện áp (sử dụng cuộn dây II trong máy biến áp T1 và III - trong T2); thứ hai - theo dòng điện (với máy biến dòng: rẽ 2-3 và cuộn dây 1-2, 4-5 của máy biến áp T2). Thiết bị kích hoạt được chế tạo trên bóng bán dẫn đơn VT3. Sau khi khởi động bộ chuyển đổi, nó sẽ tắt do có diode VD15, do hằng số thời gian của mạch R6C8 lớn hơn nhiều so với khoảng thời gian chuyển đổi. Điểm đặc biệt của biến tần là khi các bộ chỉnh lưu điện áp thấp hoạt động với công suất bộ lọc lớn, nó cần khởi động trơn tru. Khởi động trơn tru của khối được hỗ trợ bởi các cuộn cảm L2 và L3 và ở một mức độ nào đó là điện trở R1. Việc cung cấp năng lượng được thực hiện trên một bảng mạch in làm bằng sợi thủy tinh một mặt dày 2 mm. Bản vẽ bảng được hiển thị trong hình. 6.
Dữ liệu cuộn dây của máy biến áp và thông tin về mạch từ được đưa ra trong Bảng. 2. Tất cả các cuộn dây được làm bằng dây PEV-2.
Trước khi quấn máy biến áp, các cạnh sắc của các vòng phải được làm cùn bằng giấy nhám hoặc thanh và bọc bằng vải đánh vecni (đối với T1 - các vòng được xếp lại với nhau thành ba lớp). Nếu quá trình xử lý sơ bộ này không được thực hiện, thì có thể vải đánh vecni sẽ bị ép xuyên qua và các vòng dây sẽ bị chập vào mạch từ. Kết quả là dòng không tải sẽ tăng mạnh và máy biến áp sẽ nóng lên. Giữa các cuộn dây 1-2, 5-6-7 và 8-9-10, một dây PEV-2 0,31 được quấn thành một lớp để quay các cuộn dây che chắn, một đầu của chúng (E1, E2) được nối với một đầu nối chung. dây UMZCH. Cuộn dây 2-3 của máy biến áp T2 là một cuộn dây có đường kính 1 mm trên cuộn dây 6-7, được hàn hai đầu vào bảng mạch in. Cuộn cảm L2 và L3 được chế tạo trên lõi từ bọc thép BZO làm bằng ferrite 2000NM. Các cuộn cảm được quấn thành hai dây cho đến khi khung được lấp đầy bằng dây PEV-2 0,8. Cho rằng các cuộn cảm hoạt động với độ lệch DC, cần phải chèn các miếng đệm bằng vật liệu không từ tính dày 0,3 mm vào giữa các cốc. Cuộn cảm L1 thuộc loại D13-20, cũng có thể chế tạo trên mạch từ bọc thép B30 tương tự như cuộn cảm L2, L3 nhưng không có miếng đệm, bằng cách quấn các cuộn dây thành hai dây MGTF-0,14 cho đến khi đầy khung . Các bóng bán dẫn VT1 và VT2 được gắn trên các tấm tản nhiệt làm bằng nhôm định hình có gân kích thước 55x50x15 mm thông qua các gioăng cách điện. Thay vì những thứ được chỉ ra trong sơ đồ, bạn có thể sử dụng các bóng bán dẫn KT8126A của phần mềm Minsk "Tích phân", cũng như MJE13007. Các tụ điện oxit bổ sung K40-40 (không được hiển thị trong sơ đồ) có công suất 1 μF trên 2 V được kết nối giữa các đầu ra PSU +50 V, -6 V và điểm giữa "của nó" (ST2000 và ST50). Bốn tụ điện này là được lắp đặt trên tấm textolite có kích thước 140x100 mm, được cố định bằng vít trên bộ tản nhiệt của bóng bán dẫn mạnh. Tụ điện C1, C2 - K73-17 cho điện áp 630 V, C3 - oxit K50-35B cho 350 V, C4, C7 - K73-17 cho 250 V, C5, C6 - K73-17 cho 400 V, C8 - K10 -17 . PSU xung được kết nối với bảng PA gần với các cực của tụ điện C6-C11. Trong trường hợp này, cầu diode VD5-VD8 không được gắn trên bảng PA. Để trì hoãn kết nối của hệ thống âm thanh với UMZCH trong thời gian suy giảm quá độ xảy ra khi bật nguồn và tắt loa khi xuất hiện điện áp không đổi của bất kỳ cực nào ở đầu ra của bộ khuếch đại, bạn có thể sử dụng [ 10] hoặc thiết bị bảo vệ phức tạp hơn. Văn chương
Tác giả: A.Petrov, Mogilev, Belarus
Da nhân tạo để mô phỏng cảm ứng
15.04.2024 Cát vệ sinh cho mèo Petgugu Global
15.04.2024 Sự hấp dẫn của những người đàn ông biết quan tâm
14.04.2024
▪ Người đi bộ an toàn hơn với ô tô rô bốt ▪ Sao Hỏa thay đổi cấu trúc của các tiểu hành tinh gần Trái đất ▪ Thiết bị di động phá hỏng giấc ngủ ▪ Bộ xử lý Intel Core i5-7G1195 7 GHz ▪ Máy ảnh không gương lật Panasonic Lumix DMC-G7
▪ phần trang web Điều khiển âm lượng và âm lượng. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Học lý thuyết. Giường cũi ▪ bài viết Đà điểu gối đầu vào đâu khi gặp nguy hiểm? đáp án chi tiết ▪ Bài viết của Velobayadark. phương tiện cá nhân ▪ bài viết Bóng biến mất. tiêu điểm bí mật
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này