Amplificador de potencia con muchos transistores pequeños de salida en paralelo ?

[hellfull]

¿Se podría hacer un amplificador a transistores, como por ejemplo el Melody de 100 Watts, pero en vez de llevar 1 o 2 transistores de potencia por rama, que llevara 10 o mas de los pequeñines tipo bc547 o el que fuera necesario?


Se que parece una tontería, pero es que me queda esa duda.

Saludos y gracias.

 

[juanma]

Uno de 100W me parece mucho para empezar, sin decir que precisaríamos bastantes BC547.

Al tener un beta mayor que los transistores de potencia, no creo que haya problema con los drivers. Al estar tantos en paralelo, la impedancia de salida será baja, y más aún con la realimentación.
Los BC547 tienen una corriente máxima dc de colector de 100mA, teniendo en cuenta la alimentación, hay que tener cuidado de no exceder la potencia maxima de 625mW.
Por ahí los BD139/140 serían una mejor opción, ya que podemos colocarlos en disipadores.
También ver los picos de corriente máxima, para ver sobre cuantos transistores va a tener que estar distribuido.

Voy a ver de probarlo en unas simulaciones que tengo, pero está buena la inquietud, como para variar de los tipicos post "necesito el PCB de tal TDA/LM/STK" o cosas parecidas.

 

[hellfull]

Hombre, no tiene que ser precisamente con bc547, digo del mismo estilo, pero mi idea es que no lleve disipador, y que pueda dar unos 10 Watts mas o menos, pero no se si se podrá, a ver si alguno de los que más saben se pasan por aquí y opinan.

 

[Cacho]

...mi idea es que no lleve disipador, y que pueda dar unos 10 Watts mas o menos...

Pero vos pedís que sea gordo y que no pese.
Por ese costado lo más interesante será un ClaseD, pero ya se mete con cuestiones más complejas que un AB "común y corriente".
De querer hacer uno de los segundos, podrías poner cuatro millones de transistores chiquitos, pero se me hace impráctico.

Para eso, usá un par complementario de los de MUCHA potencia y te va a ir mejor. Si ponés un par MJL21193/94 que tienen 250W de disipación cada uno...

Para 10W RMS sobre 8r necesitás casi 9V RMS de alterna en la salida, con una alimentación de +-15V deberías poder hacerlo. Eso te dará una disipación máxima (Pdis) en cada transistors de más o menos 15W de pico y en el peor de los casos. Estoy estimando a cabeza nomás, si hacés las cuentas te pueden dar números más exactos.

Fijate a qué temperatura los transistores que te digo tendrán sólo esa potencia disponible y tenés la máxima que pueden alcanzar. Buscá la resistencia térmica juntura-ambiente (Rja) que tienen y... Cuentita mediante (Rja*Pdis) te da la temperatura que ganarán en tu diseño. Si queda dentro de los límites...

Es un desperdicio de transistores de potencia, pero se puede hacer.

Saludos.

 

[hellfull]

Si se que es facil cojer directamente y poner un par de transistores de potencia grandes, pero es que para lo que lo quiero no me interesa.
Me gustaría hacer algo que por ejemplo con 10 transistores por rama, de una potencia decente, porque es para un coche radio control tuneado, y no me caben disipadores, por eso la cuestión de usar los pequeñines.

 

[Oscar Monsalvo]

Pues con los 2 transistores que recomendó Cacho no necesitarías ponerle disipadores para esa potencia de salida, o si no probar con transistores pequeños de más potencia que los BC, como por ejemplo los TIP41-42, los BC me parecen una opción no muy práctica.

Saludos.

 

[hellfull]

Y no se podría cojer éste esquema de un amplificador con Mosfets, (por ejemplo, si éste no vale, hay muchos más) y cambiarle esos Mosfets por unos más pequeños?

Lo que yo digo, es que tienen que ser pequeñitos, formato TO-92, aunque hagan falta poner 10 o más, no hay problema, pues ocupan poco, y son baratos.


Aunque como dices, si pongo unos tips41/42 y no necesitan nada de disipador, pues también iría bien, pero una cosa, yo puedo cojer un esquema ya hecho y cambiarle los que lleve por los que yo quiero ponerles? O hay que adaptarlo a ellos?


REEDITO: No quiero hacerlo por lo poco practico que es, sino porque lo necesito así.
Ya se que no es útil para nada usar muchos transistores pudiendo usar uno directamente, pero quiero aprender un poquito, y ahora me toca un poco de audio. Si no es molestia, ayudarme en ésto, porque estoy pegado de cómo usar transistores.

 

[Cacho]

Voy viendo por dónde viene el asunto, pero me permito hacer notar que 10 TO92 con sus respectivas resistencias de emisor ocupan más espacio que un TO247.
Hecha la salvedad, sigamos.

No te recomiendo usar un circuito con MOSFETs para esto, porque vas a tener que aparear los transistores y si pensás usar varios, vas a tener un lindo dolor de cabeza.
Buscá un circuito con bipolares, y si ya usa más de uno de salida, mejor: Sólo tenés que replicar el esquema de salida las veces que sean necesarias.

Ahora, vamos por consideraciones importantes:
- Si tenés unos 15W de disipación de pico, tenés que alcanzar esa potencia. Usualmente los TO92 están entre 0,625 y 0,8W, con lo que necesitarías entre 19 y 25 transistores por cada rama. de 38 a 50 en total. Feo número.

- Si va en un auto a radiocontrol... ¿El parlante dónde lo ponés? ¿Y suponés que la batería va a durar más de 3 metros con el amplificador funcionando a todo volumen? No le veo mucha utilidad por este lado al amplificador.

Saludos

 

[Tacatomon]

Lo he intentado, remplazar un par de 2SC5200 por 5 2SD525 por rama de voltaje, conclusión, un desastre. Funciona, pero recalienta demasiado y eso que era una potencia de unos 80W de salida efectivos. Ahora tu lo quieres hacer con TO-92... Vas a tener que irte a al segura con encapsulados fuertes.

Saludos!!!!

 

[fernandob]

hola, yo audio no hago, pero algunos conceptos tengo , asi que me meto y si me equivoco aprendo .

creo que hay 2 cosas:

1 -- potencia, a donde va ???

si el diagrama original usa un 2n3055 en un disipador de 1m cuadrado esa es la potencia que disipa y es la que es.
puede uno de caprichoso buscar otra forma como la que piden que es separar el silicio en 100 partes mas pequeñas (100 transistores mas pequeños) pero la potencia total sera la misma y habra que disiparla, sea con aluminio o distribuyendola en 100 encapsulados que al estar separados tendran mayor contacto con el aire.

2 --- efecto avalancha
es el efecto que hace a la gorda...chancha ....

no, de verdad, el desequilibrio o las diferencias de lso 100 transistores por decir un numero puede hacer que uno comience quemandose, en el mejor de lso casos se abrira.
y quedaran 99 trabajando .
ahora son 99 los que soportan la potencia , no 100.
mañana otro dice "basta , yo me jubilo".
quedan 98 los cuales soportaran un poquitin mas de potencia que antes que eran 100 .

asi es como comienzan las avalanchas, no es cosa que vivamos cerca de una montaña pero yo les aviso.

otra cosa es un pedazote de silicio hecho para soportar las inclemencias y el maltrato de los jovenes rockeros.

 

[Cacho]

hola, yo audio no hago, pero algunos conceptos tengo , asi que me meto y si me equivoco aprendo .

creo que hay 2 cosas:

1 -- potencia, a donde va ???

si el diagrama original usa un 2n3055 en un disipador de 1m cuadrado esa es la potencia que disipa y es la que es.

Ahí va en juego la resistencia térmica del transistor. En realidad, de la juntura a la carcasa y de esta a lo que se use como disipador, igual que en todas las aplicaciones.
Lo que juega acá a favor es que en audio tenés variaciones enormes de potencia (acá es diferente de muchas otras aplicaciones). En la música tenés un rango dinámico que suele andar por los 6 a 9dB, con casos extremos de 12dB.

Lo bueno:
La potencia media a disipar es menor, pero lo que quema transistores es el pico de disipación.

Lo malo:
El pico de disipación no es menor.
Y acá de yapa te cachetean el gráfico de SOA y el Power Derating (esto tiene que ver con la temperatura). Los datos vienen medidos con el transistor a 25 grados y cuando se calienta la gorda, se hace chancha.

2 --- efecto avalancha
es el efecto que hace a la gorda...chancha ....
no, de verdad, el desequilibrio o las diferencias de lso 100 transistores por decir un numero puede hacer que uno comience quemandose...

Los desequilibrios son lo que compensan las resistencias de emisor, con lo que poco más o menos la carga se divide. Claro que eso cuesta un poco de potencia.
Es el calor el que hace engordar a la gorda e inicia la avalancha.
Cuando uno no soporta el pico, revienta.
Qudan los 99 restantes.
Se les pone espeso el caldo de nuevo, pico de disipación... Y se va la segunda... 98.
Seguimos con el baile y hay que ver cómo está la gorda: cada vez más caliente porque la carga se tiene que distribuir entre cada vez menos. 97.
Y esto no va a mejorar. La avalancha va a tapar a la gorda al fin.

Si se logra mantener bien la distribución de la carga y se calculan bien las temperaturas, es posible hacer todo este trámite, pero no es nada simple y las resistencias de emisor te van a comer potencia y ocupar espacio. En definitiva, te conviene uno grandote por comodidad y espacio.
Y de yapa, podés controlar el embalamiento térmico sin mucho problema.

Saludos

 

[hellfull]

Mmm...visto lo visto, mejor usar uno grande, pero que no sea demasiado porque tiene que dar entre 10-30 Watts, un tip41/42 iría bien?
Con un disipador de esos de las fuentes de alimentación estaría bien? O necesita algo más grande?

Y no se podría cojer este amplificador que es el Sinclair Z30 y cambiarle los 2n3055 por varios de los otros?

Primero quiero hacer una prueba a ver que tal rinde esto con unos 10 transistores por rama, aunque haré la pcb para mas, pero primero probaré a ver si funciona a baja potencia, y si funciona le agregaré más.

Pero lo importante es que si podéis recomendarme por cual transistor tipo TO92 cambio el 2n3055.

Se que ésta jugada me saldrá mas cara que si pongo 2n3055 , pero es que no tengo disipadores para ellos ni nada, y por aquí no se dónde venden, porque estoy en un pueblecito en la montaña.

 

[Oscar Monsalvo]

Jejeje , que cosas no.

Bueno, si quieres seguir con tu invento después de todos los comentarios que haz recibido, los transistores TO92 (o por lo menos parecido) de mayor potencia que conozco son el 2SC2229 y el 2SA1013.

Saludos.

PD: mmm, hay muchas cosas que no encajan y me parece que te estás complicando la vida tontamente, pero bueno , adelante con tu "aparatejo".

 

[MFK08]

Mmm...visto lo visto, mejor usar uno grande, pero que no sea demasiado porque tiene que dar entre 10-30 Watts, un tip41/42 iría bien?
Con un disipador de esos de las fuentes de alimentación estaría bien? O necesita algo más grande?

Y no se podría cojer este amplificador que es el Sinclair Z30 y cambiarle los 2n3055 por varios de los otros?

Primero quiero hacer una prueba a ver que tal rinde esto con unos 10 transistores por rama, aunque haré la pcb para mas, pero primero probaré a ver si funciona a baja potencia, y si funciona le agregaré más.

Pero lo importante es que si podéis recomendarme por cual transistor tipo TO92 cambio el 2n3055.

Se que ésta jugada me saldrá mas cara que si pongo 2n3055 , pero es que no tengo disipadores para ellos ni nada, y por aquí no se dónde venden, porque estoy en un pueblecito en la montaña.

Si lées todo el post sobre ese amplificador, verás que alguien lo construyó utilizando un TIP41C por rama y su funcionamiento es espectacular , yo tengo dos módulos montados con los 2N y funcionan muy bien...

 

[hellfull]

jejeje que cosas no.

Bueno, si quieres seguir con tu invento despues de todos los comentarios que haz recibido, los transistores TO92 (o por lo menos parecido) de mayor potencia que conozco son el 2SC2229 y el 2SA1013.

Y el esquema del Sinclair Z30 lo podría usar de base pero poniendo los transistores que me has nombrado? Habría que cambiar algo, o asi mismo vale?

 

[Oscar Monsalvo]

Tendrías que ponerle resistencias de emisor cuyo valor dependerá de la cantidad de transistores que uses, aunque típicamente se usa de 0.47 Ohm.

Saludos.