ИИП для новичков на IR2153

[mick63]

Нагрузил сегодня блок, двумя соединенными последовательно галогенками 12в 50ватт. Напряжение на входе без нагрузки 20в, под нагрузкой просело до 17,2в. Долго гонять не смог, сборка шотки MBR10150CT за несколько минут нагрелась больше 120 градусов. Транзисторы и трансформатор чуть теплые. Радиаторов нет. Это нормально или не очень?

[Slabovik]

Уж сколько раз твердили миру... про радиаторы. Не судьба вначале тепловой расчёт хотя бы прикинуть, а потом уже нагружать? Каково диодной сборке без радиатора 3~4 ватта рассеять? Какова температура у неё при этом ожидается? А на кристалле?

В общем, в дцатый раз: хотите быстро убить блок - смело включайте без радиаторов.

[mick63]

Значит это естественный нагрев. В электронике я далеко не специалист, хобби у меня такое, практически повторитель так сказать, поэтому расчет теплового режима для меня пока тайна. Радиатор я сделаю, есть уголок алюминиевый. И ещё пара вопросов. Рассчитал в программе импульсный трансформатор, индуктивность дросселя должна быть 10,5 мкГн. Есть готовый на кольце, но его индуктивность составляет 680мкГн. Если я поставлю его, хотя бы временно, чем это может грозить? И в первичной обмотке, что лучше/ хуже, некоторый недостаток или перебор витков?

[Slabovik]

Угу, такая тайная формула P=I*U Пойду, напьюсь...

[mick63]

Я такое имел в виду.
Полная мощность, выделяющаяся в транзисторе диоде:

Спойлер

Р = Рпер+Рпр+Рупр+Рут,

где Рпер – потери мощности при переключении;

Рпр – потери на активном сопротивлении открытого транзистора;

Рупр – потери на управление в цепи затвора;

Рут – потери мощности за счет тока утечки.

Потери мощности, вызванные током утечки и управлением в цепи затвора пренебрежимо малы, поэтому их можно не учитывать. Следовательно, формула для расчета полных потерь приобретет следующий вид:

Р=Рпер+Рпр.

Второе слагаемое можно определить зная эффективное (действующее) значение тока коллектора и напряжение насыщения коллектор- эмиттер. по формуле

,

где iс.эф – эффективное значение тока:

iс.эф=iНСР.· , ic.эф=38.455 А.

С учетом этого

Рпр=2·38.455=76.9 Вт.

Потери мощности при переключении

Pпер=[Еon(Ic) + Eoff(Ic)] fпр, Pпер=24.75 Вт.

Тогда полная мощность потерь в транзисторе

Р=76.9+24.75=101.65 Вт.

Требуемое тепловое сопротивление «радиатор-окружающая среда»:

, ºС/Вт,

где Ta – температура окружающей среды, равная 30 ºС.

Полная мощность, выделяющаяся в диоде, равна

, Вт.

Требуемое тепловое сопротивление «радиатор- окружающая среда»

, ºС/Вт.

Полученные значения тепловых сопротивлений позволяют выбрать или спроектировать радиаторы, имеющие требуемые тепловые сопротивления.



Допустимая температура радиатора для транзистора

Ts=(Tj- P·(Rjc+Rcs))·g, Ts =65.3 ºС,

где g=0,98–поправка на тепловое изменения сопротивления вследствие неравномерности распределения температуры по поверхности радиатора.

Температура перегрева радиатора составляет

ΔTs=Ts-Ta, ΔTs =35.3 ºС.

Конвективный коэффициент теплообмена для радиатора, расположенного вертикально

, Вт/(м2· ºС),

где А2=1,32 – коэффициент воздушной среды (таблица 7.2 [4]);

h– высота пластины радиатора, равная 0.268 м.

Коэффициент теплообмена излучением:

, Вт/(м2· ºС)

где εs– приведенная степень черноты поверхности излучения,

εs =0.85;

φsa – коэффициент облученности, равный 1;

– переходная температурная функция, определяемая разностью температур среды и радиатора (табл. 7.3 [4]).

Суммарный коэффициент теплообмена

α= αк+αл, α =10.422 Вт/(м2· ºС).

Площадь поверхности радиатора

Ss= P/(ΔTs · α), Ss =0.276 м2.

Аналогично расчет выполняется для радиатора обратного диода.

Как узнать мощность мне известно. А вот дальше куда, в даташит?
P.S. Тоже напился бы, но не могу.

[Slabovik]

Прямое падение напряжения на диоде порядка 1 вольт.
Ток в нагрузке у вас порядка 4А, может чуть меньше.
4А*1В=4Вт. Что может быть проще?
Даже 4А*0.6В=2,4Вт.
И теперь бегом в даташит, смотреть, сколько рассеивает "кузов" типа TO-220, или TO-247 без радиатора. Сравниваем эти примерные цифры. Понимаем, что даже примерно, с погрешностью плюс-минус пол-лаптя в нашу пользу, никак не вписываемся даже теоретически. Грустим...

[mick63]

Slabovik, спасибо за разъяснения, надо где то записать, а то склероз. Похоже "кузов" TO 220 рассеивает 2 ватта, при комнатной температуре. Прикрутил радиатор от автомагнитолы. Час в полёте с двумя галогенками в нагрузке- радиатор диода Т=50, трансформатор Т=58, дроссель Т=40, транзисторы без радиатора Т=45, остальное, в том числе и диодный мост на входе, чуть теплое. Ток 3,3А. Можно ли считать это нормой для питания усилителя на базе TDA7377, 16-18 вольт в районе 10- 20 ватт?

[Slabovik]

TO-220 безопасно рассеивает порядка ватта - эта величина конструкцией корпуса определяется, а что там у него внутри - влияет слабо. Два ватта - это предел, при этом, если на корпус плюнуть, оно будет кипеть.
Для усилителя ваш прогон видится вполне нормальным. Ведь усилитель потребляет не постоянную мощность, а очень "разнообразную". Средняя же мощность на музыке примерно в десять раз меньше пиковой. Но пиковая считается, если усилитель полумост, как (Uпит/2)^2/Rн.
Т.е. при питании 18 вольт и нагрузке 4 Ом у полумоста пиковый ток может достигать 18/4=4,5А, а мощность 18^2/4=81 ватт, однако средняя мощность будет всего ватт 6~8 (правда, если не металл слушаете), а средний ток, соответственно, ампера полтора.

[mick63]

Slabovik, спасибо за информацию. Когда делал трансформаторные блоки питания для усилителей, в расчеты не вникал, тупо брал напряжение и умножал на выходную мощность. Так чтобы наверняка и с запасом.

[Demonik]

Подскажите какие параметры у L1.1 и L1.2

[Сергеj]

Никаких параметров. какой выдернул с АТХ, такой и поставил.

[Demonik]

Еще вопрос: можно заменить фильтрующий кондер на 0,15мкф на большую либо меньшую емкость?

[Сергеj]

Меняй.

[mick63]

Можно ли в низковольтной части, вместо диодов Шотки поставить КД638АС ?

[Телекот]

можно

[Руслан Virus]

вот собирал интересно рботает 555 в режме одновибратора при пуске настраивается именно ток по первичке, соответственно при большой нагрузке работает в икающем режиме, хотелось бы защиту триггерную, при перегрузе что б вырубало и запустить можно было только снятием питания от сети

[mick63]

Дособирал блок питания, на выходе поставил дроссель на 680 мкГн, вместо 10 мкГн по расчету программы Старичка. Другого нет и сравнить не с чем. Ничего не взорвалось.



Напряжение получилось на выходе 15 вольт без нагрузки, под нагрузкой( две галогенки 50ватт последовательно) просаживается на 2 вольта. Ток 4 ампера. На осциллографе такие картинки:


Без нагрузки. Амплитуда 0,5в развертка 0,2 μs/дел


Под нагрузкой. Амплитуда 0,5в развертка 2 ms/дел.

Попробую подключить усилок.

[mick63]

Привет народ! Кто нибудь скажет какое изображение на осциллографе должно быть, на выходе блока питания, при подключенном и работающем усилителе. Ещё бы и с фотками.

[Slabovik]

Такое и должно быть, как после обыкновенного трансформаторного БП.
На ваших осциллограммах порядок, разве что ВЧ мусор с размахом до 2~3 вольт - это великовато.

[Телекот]

На ваших осциллограммах порядок, разве что ВЧ мусор с размахом до 2~3 вольт - это великовато.

ВЧ мусор может просто наводки на щуп осциллографа. В осциллограммах не порядок. По всей видимости неисправен осциллограф, он частоту пульсаций 100Гц превратил в 125. Прибор надо привести в порядок он врёт. Если он врёт по длительности то наверни ка и по амплитуде.