Amplificador hi-fi 200W rms con dos mosfet
- Autor jose_flash
- Fecha de inicio
Compañero sí lees el hilo completo te vas a encontrar con que no sos el único al que le sucedió eso y también vas a encontrar la solución, de paso aprendes a como funciona y por si armas otro y se te presenta otro problema ya vas a saber donde checar.
Hola foreros, les cuento que estoy armando este ampli y lo voy a alimentar con la fuente dc-dc de Mnicolau. La única modificación que voy a hacer es usar como mosfets de salida el irf9540 y el irfp250. Mi duda es si con estos podre hacer trabajar este ampli con una carga de 2ohms, consulte con sus hojas de datos y según mis cálculos si podria, pero nunca esta de mas consultar. Disculpen la molestia y gracias de antemano!.
pandacba
Recordado
En lugar del IRFP250 deberia ser el IRF540 y ambos en su versión N que son mejores, pero para la potencia de la que hablas son un poco chicos, ya que estos dispositivos sus datos tieen que ver con un trabajo swiching, es deci un trabajao en clase C en cambio en Audio se trabaja en clase B.
Trabajando al corte saturación presentan baja resistencia en conducción y es por ello que se aprovecha su comportamiento general y tienen ventajas sobre los BJt.
Si no tenes mucha idea de esto, consulta hay mucho tipos de Mosfet muy adecuados, como regla general utilza los propuestos ya que si el proyecto fue armado te garantiza que funcionara bien. En cambio si te largas a modificar sin tener idea, vas a terminar tirando tu dinero y sintiendote frustrado
Trabajando al corte saturación presentan baja resistencia en conducción y es por ello que se aprovecha su comportamiento general y tienen ventajas sobre los BJt.
Si no tenes mucha idea de esto, consulta hay mucho tipos de Mosfet muy adecuados, como regla general utilza los propuestos ya que si el proyecto fue armado te garantiza que funcionara bien. En cambio si te largas a modificar sin tener idea, vas a terminar tirando tu dinero y sintiendote frustrado
Muchas gracias por responder. El problema es que tampoco logro conseguir los mosfets originales del proyecto, te explico mejor mi idea es utilizar el ampli con dos sub. de 4 ohms en paralelo. Teniendo en cuenta que usaría los irf9540 e irf540 (si lo consigo) me recomendas hacer dos canales, o no tendría problemas en mover ambos sub. con un canal trabajando a 2 ohms, con esta impedancia los mosfet estarían soportando a máxima potencia una corriente de 14,4A según mi calculo (40/sqrt(2))/2=14,4 y teniendo en cuenta una onda cuadrada perfecta ambos disiparían algo así como 15 watts cada uno por lo que no veo problema en eso tampoco. Con respecto a lo que mencionas de sus datos y que estos tienen que ver con un trabajo swiching, esto no se aplicaría para este amplificador tambien?. ya que al ser de Clase D los Mosfet trabajan en Corte/saturacion. Por favor corregime si tengo una idea errónea
De nuevo gracias por tu tiempo.
De nuevo gracias por tu tiempo.
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Joorch Creo que tenes que tener en cuenta varias cosas como por ejemplo que la impedancia de las bobinas de los parlantes no es 4ohms exacto, que el mosfet calienta y ya no se banca tantos ampers, que aunque sean ondas cuadradas al corte y saturacion igual tienen algo de sobrelapamiento la onda de ambos mosfets con motivo de tener alta fidelidad, en tu caso como es evidente que buscas mover graves y no te afectaria perder un poquitin de fidelidad entonces yo te recomendaria una modificacion un poco mayor al circuito. A lo largo de este foro se explican estas cosas que te voy a decir:
1ro usar BD139 y BD140 en lugar de los bcxxx para manejar mas amperaje.
2do usar 1 irf540n y 2 (dos) irf9450 en paralelo
3ro a los gates de los transistores ponerle una resistencia de 10ohms y un diodo para apagarlos rapidamente, ideal seria el 1n5817.
Repito esto te va a funcionar porque lo tengo probado muchisimas veces. No es lo ideal ya que agregamos distorsion y lo mas logico seria hacer un amplificador con dos mosfet N. Pero es una opcion interesante.
Si te cuesta entender lo que te digo entonces mejor no lo intentes jajaja.
Hay por ahi dando vueltas un pcb modificado de este amplificador para que no sea todo tan pequeño y entren los BDxxx.
1ro usar BD139 y BD140 en lugar de los bcxxx para manejar mas amperaje.
2do usar 1 irf540n y 2 (dos) irf9450 en paralelo
3ro a los gates de los transistores ponerle una resistencia de 10ohms y un diodo para apagarlos rapidamente, ideal seria el 1n5817.
Repito esto te va a funcionar porque lo tengo probado muchisimas veces. No es lo ideal ya que agregamos distorsion y lo mas logico seria hacer un amplificador con dos mosfet N. Pero es una opcion interesante.
Si te cuesta entender lo que te digo entonces mejor no lo intentes jajaja.
Hay por ahi dando vueltas un pcb modificado de este amplificador para que no sea todo tan pequeño y entren los BDxxx.
Hola Mushito, tiene una razón ese valor de tensión. Si mal no recuerdo viene por el lado de la alta velocidad de conmutación que se requiere (o sea, por la frecuencia de trabajo).
Espero que no le haya errado..
Saludos..
Espero que no le haya errado..
Saludos..
Por favor mas detalles 
O sea ¿con más voltaje o hasta +/- 12V conmuta con menos frecuencia de trabajo?
Hola Trance, algo así es, porque tarda más en llegar de cero a positivo.
Alguien con un poco de teoría lo podría explicar bien?
Saludos..
Alguien con un poco de teoría lo podría explicar bien?
Saludos..
Cuando las bases del transistor se dejan sin polarizar se produce distorcion por cruce por cero, me refiero a eso. Aqui hay mas detalles.
http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_7.html
http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_7.html
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Simulen el amplificador operacional simple con una limentacion de 5V (fuente simetrica) y luego introduscan una señal de 1Vpp con una ganancia de 10, en teoria a la salida deberia de existir 10Vpp, pero... sorpresa..........la señal se recorta por que el operacional entrega como un maximo 5V-1.5V=3.5Vp o sea 7Vpp mas o menos y una señal recortada, por que la amplitid de salida del operacional depende de la alimentacion del mismo
Ok, Sr moderador, voy a simularlo y luego montarlo, porfavor donde puedo descargar el freeware del simulador?
¿donde hay teoria de los amplificadores PWM?
Ok, Sr moderador, voy a simularlo y luego montarlo, porfavor donde puedo descargar el freeware del simulador?
¿donde hay teoria de los amplificadores PWM?
Mira el Link en mi comentario
En este tipo de amplificador es necesario un tiempo muerto entre las excursiones positivas y negativas para evitar que ambos MOSFET lleguen a conducir a un mismo tiempo = Cortocircuito debido al tiempo de apagado de los mismos.
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Hola a todos. Hice una simulación de este amplificador y según el simulador Multisim 13) funciona; sin embargo, salieron a relucir algunos pequeños detalles, mismos que les comparto con mucho gusto. La aportación es extraordinaria y se agradece en todo lo que vale; sin embargo, es necesario compartir esta información a efecto de que aquellos que estén interesados en construir este amplificador, tomen una decisión informada y, por ende, de riesgo calculado.
La salida del amplificador tiene la fase invertida; es decir, los picos positivos salen como negativos y viceversa. Esto es importante a la hora de ajustar la fase con otros equipos, sobre todo, en sistemas bi-amplificados, tri-amplificados, tetra-amplificados.
Su respuesta a la frecuencia se limita desde 20 Hertz hasta 15 KHz y, a partir de ahí, su ganancia es muy limitada. Lo anterior, significa que los amantes de los armónicos, que embellecen casi cualquier obra musical, no gustarán de este amplificador. Una potencial solución sería modificar el filtro paso bajo de la salida a riesgo de sobre-calentar los voice coils de las bocinas, sobre todo, las de medios y agudos. Si este equipo se usa para amplificar graves en equipos bi, tri, y tetra-amplificados, la respuesta a la frecuencia no sería un problema.
El último punto que les comparto tiene que ver con la falta de tiempo muerto entre el encendido y el apagado de los MOSFETS de salida. Al no existir una zona de tiempo muerto al conmutar estos dos transistores, se generan picos de corriente de hasta 100 amperios circulando a través de los drenes y las fuentes de los MOSFETS de salida. Aunque la duración de estos picos varia entre los 50 y los 500 nanosegundos, estamos hablando de corrientes instantáneas de más de 100 amperios. Si la impedancia de salida de la fuente de alimentación empleada tiende a cero, aunque ésta no tenga la capacidad real de proporcionar 100 amperios de manera sostenida, sí la tendrá para proporcionar los 100 amperes en intervalos de 500 nS (f=2.5 MHz). La intensidad de estas elevadas demandas de corriente hacia los transistores de salida, sumada a la alta frecuencia a la que se producen (2.5 MHz), le indexará a todo el sistema (fuentes de alimentación, transistores de salida, puntos de soldadura, pistas de circuito impreso, etc.) un desgaste prematuro. En pocas palabras, el diseño no es apto para uso cotidiano debido al elevado estrés al que está sujeto todo el circuito de potencia; es decir, tarde o temprano se producirá una falla catastrófica. No debemos olvidar que 100 amperios son 100 amperios a cualquier voltaje.
Les comparto una foto de los resultados de la simulación. Los picos anaranjados y rojos corresponden a estos picos de alta corriente. La escala vertical es de 500 mV por cuadro. Para graficar esta condición, puse una resistencia de 0.01 Ohms entre cada fuente y cada MOSFET. Luego, calculé la corriente a través de la Ley de Ohms. 1 Voltio entre 0.01 Ohms, es igual a 100 Amperios. Como se puede apreciar, esta generación de picos de corriente elevada es mayor durante la porción negativa de la señal amplificada, es decir, de la señal positiva desde el origen
Por último, les comparto que construí el circuito y efectivamente la simulación le hace honor a la realidad. Como proyecto lúdico y de experimentación, este aporte es magnífico; sin embargo, para armar un componente de audio de uso cotidiano, sería tanto como poner a un lobo a cuidar un rebaño de ovejas... por muy bien alimentado que esté dicho lobo, tarde o temprano sentirá hambre y su verdadera naturaleza saldrá a la superficie. Hacer circular 100 amperios por un circuito que no está diseñado para ello, tarde o temprano se manifestará a través de severas consecuencias...
Saludos y pues aquí les dejo esta información... En conclusión, se requiere una banda muerta entre el apagado de un transistor de salida y el encendido del siguiente y viceversa.
La salida del amplificador tiene la fase invertida; es decir, los picos positivos salen como negativos y viceversa. Esto es importante a la hora de ajustar la fase con otros equipos, sobre todo, en sistemas bi-amplificados, tri-amplificados, tetra-amplificados.
Su respuesta a la frecuencia se limita desde 20 Hertz hasta 15 KHz y, a partir de ahí, su ganancia es muy limitada. Lo anterior, significa que los amantes de los armónicos, que embellecen casi cualquier obra musical, no gustarán de este amplificador. Una potencial solución sería modificar el filtro paso bajo de la salida a riesgo de sobre-calentar los voice coils de las bocinas, sobre todo, las de medios y agudos. Si este equipo se usa para amplificar graves en equipos bi, tri, y tetra-amplificados, la respuesta a la frecuencia no sería un problema.
El último punto que les comparto tiene que ver con la falta de tiempo muerto entre el encendido y el apagado de los MOSFETS de salida. Al no existir una zona de tiempo muerto al conmutar estos dos transistores, se generan picos de corriente de hasta 100 amperios circulando a través de los drenes y las fuentes de los MOSFETS de salida. Aunque la duración de estos picos varia entre los 50 y los 500 nanosegundos, estamos hablando de corrientes instantáneas de más de 100 amperios. Si la impedancia de salida de la fuente de alimentación empleada tiende a cero, aunque ésta no tenga la capacidad real de proporcionar 100 amperios de manera sostenida, sí la tendrá para proporcionar los 100 amperes en intervalos de 500 nS (f=2.5 MHz). La intensidad de estas elevadas demandas de corriente hacia los transistores de salida, sumada a la alta frecuencia a la que se producen (2.5 MHz), le indexará a todo el sistema (fuentes de alimentación, transistores de salida, puntos de soldadura, pistas de circuito impreso, etc.) un desgaste prematuro. En pocas palabras, el diseño no es apto para uso cotidiano debido al elevado estrés al que está sujeto todo el circuito de potencia; es decir, tarde o temprano se producirá una falla catastrófica. No debemos olvidar que 100 amperios son 100 amperios a cualquier voltaje.
Les comparto una foto de los resultados de la simulación. Los picos anaranjados y rojos corresponden a estos picos de alta corriente. La escala vertical es de 500 mV por cuadro. Para graficar esta condición, puse una resistencia de 0.01 Ohms entre cada fuente y cada MOSFET. Luego, calculé la corriente a través de la Ley de Ohms. 1 Voltio entre 0.01 Ohms, es igual a 100 Amperios. Como se puede apreciar, esta generación de picos de corriente elevada es mayor durante la porción negativa de la señal amplificada, es decir, de la señal positiva desde el origen
Por último, les comparto que construí el circuito y efectivamente la simulación le hace honor a la realidad. Como proyecto lúdico y de experimentación, este aporte es magnífico; sin embargo, para armar un componente de audio de uso cotidiano, sería tanto como poner a un lobo a cuidar un rebaño de ovejas... por muy bien alimentado que esté dicho lobo, tarde o temprano sentirá hambre y su verdadera naturaleza saldrá a la superficie. Hacer circular 100 amperios por un circuito que no está diseñado para ello, tarde o temprano se manifestará a través de severas consecuencias...
Saludos y pues aquí les dejo esta información... En conclusión, se requiere una banda muerta entre el apagado de un transistor de salida y el encendido del siguiente y viceversa.
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