Транзисторные ключи.

[igor-x]

Самсусамыч, порекомендуйте пож. вариант транзистора который на нагрузку работает(верхний по схеме) из широко распространенных
, ток нагрузки порядка 4 ампер. Нижний как я могу догадаться можно биполярным заменить n-p-n например BC817 ?

[Самсусамыч]

[uquote="igor-x",url="/forum/viewtopic.php?p=3771219#p3771219"]вариант транзистора который на нагрузку работает(верхний по схеме) из широко распространенных, ток нагрузки порядка 4 ампер.[/uquote]
Я не знаю на сколько он распространён, но вот с подобными характеристиками как у IRF9520PBF вполне подойдёт. Естественно установка на радиатор обязательна.

Нижний как я могу догадаться можно биполярным заменить n-p-n например BC817 ?

Нижний по схеме транзистор (n-канал) можно заменить на любой маломощный n-p-n (подойдёт даже ВС847). Просто вначале ты просил схему на полевиках потому так и нарисовал.

[igor-x]

просил схему на полевиках

просил потому что предполагал ( видимо изза недостатка знаний в этой области)
что на полевиках будет меньше греться .

[pycukwho]

Снова взываю к помощи сообщества.
На этот раз я ремонтирую свою 6-ти канальную акустику (5.1) SVEN
Причина ремонта - хрип во всех 6 каналах.
Я по причине неопытности сперва перепаял все выходные усилители (TDA2030A), но хрипы не пропали, и я полез разбираться.
Снял часть схемы (прилагается)

Спойлер

схема

Схема оконечных проста, почти типовая для этой микросхемы.
Для каждого канала свой кусок схемы по типу блока А1.
В результате ковыряний выяснилось:
1. Если подать звук напрямую на 1 ногу операционника, то звук усиливается без искажений.
2. Если подать звук уже между С3 и С4, то получаем тот самый хрип вместо звука.
3. Империческим методом пришёл к выводу, что то, что вне блока А1 есть ни что иное, как транзисторные ключи на Т1 и Т2, как и транзистор Т3 с обвязкой.
4. В режиме ожидания на входе Mute висит около 3.2 В. На выходе первого ключа вроде 0 В.
5. В рабочем режиме на входе Mute 0 В, Т1 благополучно закрывается. На базах Т2 и Т3 потенциал не 0 В, и они не закрываются, в результате чего полезный сигнал частично гасится на корпус через Т3.
6. Если точки ТР1, ТР2, ТР3, ТР4 и, вроде бы, ТР5 (ТР5 не помню, нужно перепроверять) принудительно посадить на массу, то получаем нормальный звук.
7. Все диоды SMD и не имеют маркировок, но D1 и D3 скорее всего стабилитроны, потому как на остальных падение напряжения около 0.5...0.6 В, а на них на одном около 2.9 В, на втором около 3.1 В и влючены они обратно.

Если бы диоды имели маркировку, то я бы просто заменил бы их и не мучался, но тут...
Подскажите, что проверить. Помогите найти слабое звено.

Upd: поправил описание и исправил ошибку в схеме (было 2 шт Т2)

[pycukwho]

Продолжу свой запрос
1. Нашёл ещё одну ошибку в схеме (R7 теперь 10к).
2. Снял напряжения в куче точек и нанёс на схему:

Спойлер

Исправленная схема с замерами

3. Значения напряжений в дежурном режиме в контрольных точках указаны под их номерами. В скобках указаны напряжения в рабочем режиме.
4. Если посчитать падения напряжений на R3, R4 и R5, то выходит, что через D1 не течёт ток, а вроде как должен, если он стабилитрон, конечно же, и его ток стабилизации не исчисляется сотыми долями мА:
– в дежурном режиме: через R3 (6.2-0.28)/47000 = 0.126 мА, через R4 (0.28-0)/2200 = 0.127 мА, через R5 0 мА;
– в рабочем режиме: через R3 (6.2-3.1)/47000 = 0.066 мА, через R4 0 мА, через R5 (0.9-0.26)/10000 = 0.064мА.
с учётом возможной погрешности измерений мультиметром, то разницей мне кажется можно пренебречь.
5. Исходя из замеров видно, что в рабочем режиме не снимается напряжение со входа ключа Т3 и он приоткрыт, врезультате чего вместо звука какая-то хрень.
6. Если перемкнуть ТР1 и ТР11, то сигнал MUTE отрабатывает как нужно: при 0V на нём Т3 закрывается и звук не искажается.
Я так полагаю, что ключи на Т1 и Т2 – всего лишь развязка управляющего выхода MUTE с микроконтроллера на 6 каналов, но могу быть не прав.
Жду советов...

Добавлено after 2 hours 57 minutes 52 seconds:
Нашёл схему похожей акустики SVEN MS-2000, тока она 2.1 и без преобразования из 2.1 в 5.1, но не в том суть.
Эта часть имеет вот такой вид:

Спойлер

Добавлено after 6 hours 52 minutes 18 seconds:
Тему закрываю. Разобрался:
Те резистор и конденсатор, которые есть у ключа на Т1 в схеме MS-2000, но нет в той, что я срисовал со своей акустики, я просто прощёлкал, они у меня есть на самом деле, тока других номиналов: резистор около 750 (не помню), а конденсатор 100мкФ. Так вот именно этот кондёр высох и именно этим объясняется такой перепад напряжения на диоде D1 в моих замерах, поскольку фильтрации выпрямленного напряжения не было и среднеквадратичное значение однополупериодно выпрямленного напряжения и давало 6.2 В, посему ключ на Т2 работал не в режиме.
Спасибо тем, кто пытался подумать вместе со мной.

[Seleron]

Подскажите такой момент - нужно управлять с stm32 через выход ЦАП силовым полевым транзистором в линейном режиме.
У большинства таких транзисторов напряжение открытия 4 В, что не подходит для питающих стмку 3.3 В.
Судя по форумам и даташиту - при работе с DAC у STM32 серьезные проблемы с выходным током. Т.е. использовать в качестве драйвера биполярный транзистор не получится.
Выходит, для управления нужно применить маломощный полевик с низкой емкостью затвора и сопротивлением при напряжении открытия 3 В, и в линейном режиме им управлять уже выходным силовым MOSFET-ом?

[Enigm]

Для этого пользуют операционный усилитель, подбираете нужный коэффициент усиления, и вуаля, запросто управляем полевиком.

[Seleron]

[uquote="Enigm",url="/forum/viewtopic.php?p=3785109#p3785109"]Для этого пользуют операционный усилитель, подбираете нужный коэффициент усиления, и вуаля, запросто управляем полевиком.[/uquote]
Возникают вопросы с выбором ОУ.
Вводные:
Выходной транзистор типа IRFP260 работающий на нагрузку до 36 В, до 8 А, до 40 Вт (вроде принято такое ограничение по рассеиваемой мощности в таком корпусе при работе в линейном режиме)
Частоту управления заложил 1кГц. Но подозреваю, что хватит и 100-200 Гц.
Питание ОУ - судя по графикам даташита на транзистор, хватит и 5 Вольт на затворе для получения нужной выходной мощности, так что питание ОУ не менее 5 В.

Теперь вопросы:
1) Емкость затвора IRFP260 около 4000 пФ. Управлять им сможет любой ОУ или только те, у которых есть параметр "привод емкостной нагрузки ХХХ пФ" или большие выходные токи?
2) У всех ОУ высокое входное сопротивление и можно ставить любой или для применения с STM32 с выходом ЦАП необходимо применять что-то с подобием КМОП входа? У STM32G071 выходной ток DAC не документирован - как бы его не спалить.
3) Нужен ли резистор в цепи затвора транзистора и заземляющий резистор на землю?

Есть в наличии AD8551, накидал тестовую схемку с ним, подобрал коэффициент усиления в пределах 2..2,5.
В симуляции без учета МК и частоты управления работает.

[Slabovik]

Поскольку управление транзистором ключевое, то и усиливать здесь ничего не нужно: ОУ нужно включить в режиме компаратора (Без ООС, а если не лень, даже сделать небольшую ПОС). Опорное напряжение - половина напряжения питания STM (делитель прямо от питания). Напряжение питания ОУ выбрать 10-12 вольт. ОУ можно применить LM358. Между выходом ОУ и затвором транзистора установить резистор небольшого сопротивления (не очень нужен, но в итоге не лишний, 10~47 Ом, его наличие ещё и разводку может облегчить). При выборе ОУ учитывать, что по входу он должен уметь "R2R" на уровне "минуса" (т.е. LM358 прекрасно подходит, учитывая ещё и вашу частоту коммутации, AD8551 тоже хорош, но у него напряжение питания маловато).

1) в режиме компаратора - любой. Исключения - ОУ без защиты выхода от к.з., но такие ещё поискать (ибо это как правило очень древние модели, не имеющие применения сегодня, а у всех современных защита от к.з. имеется и прекрасно работает).
2) у всех. Исключение только токовые и очень высокочастотные ОУ, но эти случаи всегда рассматриваются отдельно.
3) желательно иметь. Килоом так 4,7~10...

[Seleron]

Спасибо!
[uquote="Slabovik",url="/forum/viewtopic.php?p=3785412#p3785412"]ОУ нужно включить в режиме компаратора[/uquote]
Я правильно понимаю, что при превышении половины напряжения питания СТМ-ки (ок 1,5 В) на плюсовом входе ОУ включенный по схеме компаратора без ОС выдаст на выход сразу напряжение питания ОУ? Т.е. у выхода будет всего два состояния - либо ноль, либо +10..12В, без всяких линейных зависимостей от напряжения на плюсовом входе ОУ? Полевой транзистор работает в линейном режиме - у него же зависимость сколько дали на затвор, на столько он и приоткрылся.

[Slabovik]

Гм... что-то не дало мне задуматься о том, что ранее вы действительно говорили о линейном режиме. Я ориентировался на то, что вы говорили позже

Частоту управления заложил 1кГц. Но подозреваю, что хватит и 100-200 Гц

Уж извините - мои замечания касаются ключевого режима, вполне соответственно логики названия темы.

Но с другой стороны, не совсем ясно, как вы транзистор собираетесь держать именно в линейной области регулировки. Она весьма узкая, что касается напряжения затвор-исток. Например, ниже V порогового транзистор считается полностью закрытым (утечки не в счёт), а пороговое у выбранного экземпляра уже в районе трёх вольт. А, скажем, выше трёх с половиной вольт транзистор уже будет полностью открытым. "Зазор" весьма невелик. Что ещё хуже - его величина и положение разнятся от транзистора к транзистору, также всё это ещё и гуляет от температуры. И получается, что чтобы держать транзистор в линейном режиме, имея для управления полный диапазон ЦАП, нужно какое-то другое решение. нежели просто масштабировать аналоговое напряжения с выхода ЦАП на затвор транзистора. Может, обрисуете полнее задачу?

[Seleron]

Подобные транзисторы стоят почти во всех китайских электронных нагрузках и регулируются в линейном режиме LM324/58 с ОС по токовому резистору в несколько долей Ома.
У меня планируется практически то же самое, только регулировка тока будет осуществляться не потенциометром на входе ОУ, а МК с ЦАП-а.
Участок да, маленький. Но 3 Вольт не хватит для поддержания нужной мощности приоткрытого транзистора (да вы и сами сказали, что гуляют эти параметры). Так что лучше заложить ОУ и поднять верхний потолок сигнала до 5 Вольт.

Если не получится на практике - всегда можно будет заменить ОУ и его питание на более высокие выходные напряжения в 6..10 Вольт.
Частота управления - это сколько раз в секунду я буду опрашивать токовый шунт и корректировать, если надо, выходное напряжение на затворе транзистора. Поскольку нагрузка статична (максимум - это шум и выходные пульсации проверяемых источников питания) можно делать эту проверку не так часто. Хотя теоретический предел схемы около 5 МГц - максимальная частота работы выходного транзистора.

[Slabovik]

Ясно. По факту имеем: а) оффтопик (потому что тема о ключах в рамках цифровой техники, а не о линейном применении); б) заблуждения относительно распределения функций по узлам проектируемого устройства.

Для устранения заблуждений настоятельно рекомендую для начала ознакомиться с многочисленными вариантами электронных нагрузок от других авторов с целью их расчленения на функциональные узлы и разбор (понимание) их функционирования. Например: https://cxem.net/pitanie/5-184.php

[Seleron]

[uquote="Slabovik",url="/forum/viewtopic.php?p=3785731#p3785731"]Ясно. По факту имеем: а) оффтопик (потому что тема о ключах в рамках цифровой техники, а не о линейном применении);[/uquote]
Изначально я эту тему создал в ARM тк были вопросы с сопряжением ЦАП и транзистора. Сюда её перенес модератор

б) заблуждения относительно распределения функций по узлам проектируемого устройства

Спасибо, я уже изучал схемы нагрузок. Принцип работы узлов мне понятен в общих чертах. Вопрос был в правильном подборе ОУ перед полевым транзистором при работе от ЦАП STM.
Попробую задать вопрос в аналоговой ветке.

[Slabovik]

К сожалению, по тем посылкам, что я успел увидеть, по принципу работы как раз основные вопросы. Вот здесь была темка про то же самое. Ничего не выгорело (ибо я забросил со скуки), но полезные ссылки, надеюсь, там остались. Можно оживить и побалакать, прежде всего о принципах получения нужных характеристик и раздачи обязанностей по узлам.

Была где-то и ещё тема об электронной нагрузке, но сходу что-то не найду...

[Котёнок.]

[uquote="Slabovik",url="/forum/viewtopic.php?p=3786078#p3786078"]Была где-то и ещё тема об электронной нагрузке, но сходу что-то не найду...[/uquote]И не одна.
Электронная нагрузка

[bl0w]

Не могу ни как въехать, как посчитать резистор на базе транзистора... Теорию читал, но где взять необходимые значения для подсчетов, не понятно (
Имеется NPN транзистор (https://assets.nexperia.com/documents/d ... T3904M.pdf),
led на 15 mA и 3.2 V
напряжение питания 5 V
Нога на МК 5 mA и 1.8 V (она открывает базу)

Полагаю, что для подсчетов нужно знать усиление PN перехода, но как оно значится в ДШ ? (


И имеется ли формула, для расчета самого транзистора. Вдруг я захочу воткнуть 10 led и питание на 30 V ?

[Jack_A]

[uquote="bl0w",url="/forum/viewtopic.php?p=3794222#p3794222"]Полагаю, что для подсчетов нужно знать усиление PN перехода, но как оно значится в ДШ ?[/uquote]
А никак. Не существует такой параметра. Усиление имеет транзистор, а не его отдельные части (PN переход, корпус, выводы) .

[Martin76]

но как оно значится в ДШ ? (

hFE

[korob]

Либо h21.