Amplificador HighEnd Clase D de 25W a 1250Wrms sólo con 2 MosFets N

Distinguido djnanno, no seré yo el que no anime a la lectura y el estudio.... Véanse mis posts, además práctico con el ejemplo y lo hago a diario... Es más a raíz de un proyecto que tengo en mente me he leído medio medio foro.... Pero tengo que reconocer que este hilo en concreto además de tener!!!!! 226 páginas!!!! Por lo que puede ser agotador y convertirse en un rompecabezas, además está plagado de Intervenciones con la casuistica concreta de la experiencia del montaje de cada miembro.... Es por ello que es misión frustrante y casi titanica, encontrar la problemática o duda del compañero, que seguro ya ha sido abordada por otro anteriormente en este montaje.... Los moderadores animan al estudio y lectura, yo lo preconizo y práctico, pero en la Torre de Babel que se ha convertido este hilo es labor compleja..... Ruego se le dirija u oriente en la respuesta si se conoce, que no es mi caso.
Un saludo.
Debo reconocer que tienes razon. Recomiendo usar la seccion de busqueda y filtrar por los temas en cuestion.
El principal "problema" que tiene este amplificador es la disipación de potencia producida en los transistores del par diferencial. Al pasar los 60V aproximadamente comienza a haber un calentamiento bastante alto, que para tensiones de 80V ya empieza a ser destructivo.

Les coloco aqui algunos puntos, pero ya se discutieron antes, asi que voy a omitir los esquemas y demas.
*Disipacion de BJT del par diferencial: Colocar 3 resistencias de 10K @ 1W en lugares especificos (para diagrama realicen la busqueda). Para V>80V cambiar por MPSA92.
*TIP31C: Para V>80V cambiar por MJE13007 o similar
*para V>80V cambiar los MOSFET por unos de mas tension (y tambien menor RDS, ya calientan lindo), recomiendo IRFB4229.
*Cuidado con C17, esta sometido a V, debe ser de mas de 100V.
*Ejtagle comento la idea de agregar una r opcional entre la base de Q4 y GND para equiparar ambas ramas del par. No lo probe.

Quizas exista alguna modificación mas. Suerte!
 
Buenos días gente, saludos a todos!!
Hace ya varios años que no entro al foro por cuestiones personales que no vienen al caso.
¡Me alegra que todavía siga vivo el tema! Quisiera saber si se ha avanzado en el tema del inductor. Hasta mi última participación el de mejor resultado era el de núcleo de aire. Porque no se conseguían los toroides específicos para esa función (rojos).
Acá en Argentina se consiguen los IRFB4227, con Rds<24 (de la mitad del 4229) y accesibles.!! ¿Qué opinan?
Desde ya, muchas gracias...:aplauso:
 
Última edición:
Buenos días gente, saludos a todos!!
Hace ya varios años que no entro al foro por cuestiones personales que no vienen al caso.
¡Me alegra que todavía siga vivo el tema! Quisiera saber si se ha avanzado en el tema del inductor. Hasta mi última participación el de mejor resultado era el de núcleo de aire. Porque no se conseguían los toroides específicos para esa función (rojos).
Acá en Argentina se consiguen los IRFB4227, con Rds<24 (de la mitad del 4229) y accesibles.!! ¿Qué opinan?
Desde ya, muchas gracias...:aplauso:
En mi caso los hago con nucleo de ferrite EE42/21/15 con gap de fabrica o agregado gap con algo relativamente calibrado.
El IRFB4227 anda perfecto..
 
En mi caso utilizo los nucleos de EPCOS y alguna vez los de cosmo. En el caso de Epcos hay un software (MDT) que tiene una buena precisión.
Lo que no calcula el soft es la saturación. Ejtagle comento una formula para calcular la Bmax aproximado que soportará el nucleo, usa esa formula.

Si utilizas un nucleo EE o ER ten en cuenta que el area es el de la columna central, cuidado con las unidades. Suerte
 
Hola, por qué oscila a alta frecuencia? Leí si mal no recuerdo que el diseñador creo que dijo que el comparador funciona como integrador y dio ecuaciones para la frecuencia, pero por qué oscila tan rápido? En base a qué?
O_sea, será que el capacitor 330 pf carga en una polaridad y luego carga en la inversa a alta velocidad? No quiero confundir si no es así; es una suposición mía, (si digo cualquier cosa no sean duros, guienme dónde puedo buscar info)
 

Fogonazo

"Qualified exorcist approved by the Vatican"
Hola, por qué oscila a alta frecuencia? Leí si mal no recuerdo que el diseñador creo q dijo que el comparador funciona como integrador y dio ecuaciones para la frecuencia, pero por qué oscila tan rápido? En base a qué?
Osea, será que el capacitor 330pf carga en una polaridad y luego carga en la inversa a alta velocidad? No quiero confundir si no es así; es una suposición mia, (si digo cualquier cosa no sean duros, guienme dónde puedo buscar info)

¿ Leíste algo sobre el principio de funcionamiento de los amplificadores Clase "D" ?
 
Hola, estoy a punto de armar el amplificador del diagrama que el gran amigo EJTAGLE nos regala en la primera página de este post, pero me surge una duda y es mejor preguntar a quedarse ignorante.

Mi duda es si la señal generada por el LM311 pasa a la base de Q3?, pasa del nodo GND pin 1 del LM311 con R11 a la base de Q3? (en teoría ahí hay -3vcd, una resistencia de 470R el pin 1 GND del LM311 y la base de Q3 talvez me equivoco pero ahí la señal sería directa de -3vcd), no se está usando la salida del LM311 (OUT pin 7) y se está usando el GND (GND pin 1) del LM311 para obtener una señal? ((NOTA: por GND y OUT refiero a los nombres de los pines del LM311 y también entiendo que el LM311 se usa como comparador)), Cuál es el camino que sigue la señal generada del LM311 hacia el IR2110?

Muchas gracias por su valioso tiempo y por leer mi pregunta.

Saludos.

Sin título.png
 
Última edición:
Leíste el tema ¿?
Qué tal, sí leí el tema y no hay muchos comentarios relacionados, es una duda que me surge. Antes de armar sería bueno entender el funcionamiento, he leído también teoría de amplificación clase d. He leído el tema y buscado lo relacionado pero no encuentro algo para entender esa parte de este amplificador.

No es un error de diseño ... Justamente, el LM311 tiene salida flotante. Podés poner la salida a +3v y tomar la señal de salida de la pata GND, y en ese caso el comparador es más rápido, aunque se invierten las patas IN+ con IN-, o conectar GNS a GND, y tomar la salida de out, pero en ese caso, el comparador es más lento...
No es un error la conexión del diagrama... Está hecho a propósito de esa forma, y funciona muy bien!
Saludos :)

He leído el tema de apoco ya que son muchos muchos comentarios y llevo bastante tiempo, sólo no entiendo esa parte en ese diagrama, es por eso que lo pregunto.
Qué tal, sí leí el tema y no hay muchos comentarios relacionados, es una duda que me surge. Antes de armar sería bueno entender el funcionamiento, he leído también teoría de amplificación clase d. He leído el tema y buscado lo relacionado pero no encuentro algo para entender esa parte de este amplificador.

No es un error de diseño ... Justamente, el LM311 tiene salida flotante. Podés poner la salida a +3v y tomar la señal de salida de la pata GND, y en ese caso el comparador es más rápido, aunque se invierten las patas IN+ con IN-, o conectar GNS a GND, y tomar la salida de out, pero en ese caso, el comparador es más lento...
No es un error la conexión del diagrama... Está hecho a propósito de esa forma, y funciona muy bien!
Saludos :)

He leído el tema de apoco ya que son muchos muchos comentarios y llevo bastante tiempo, sólo no entiendo esa parte en ese diagrama, es por eso que lo pregunto.
Lo más cercano que he encontrado es en PDF de aplicación algo llamado "Strobing", pero no he encontrado mucho más.
 
Última edición:
Hola, estoy a punto de armar el amplificador del diagrama que el gran amigo EJTAGLE nos regala en la primera página de este post, pero me surge una duda y es mejor preguntar a quedarse ignorante.

Mi duda es si la señal generada por el LM311 pasa a la base de Q3?, pasa del nodo GND pin 1 del LM311 con R11 a la base de Q3? (en teoría ahí hay -3vcd, una resistencia de 470R el pin 1 GND del LM311 y la base de Q3 talvez me equivoco pero ahí la señal sería directa de -3vcd), no se está usando la salida del LM311 (OUT pin 7) y se está usando el GND (GND pin 1) del LM311 para obtener una señal? ((NOTA: por GND y OUT refiero a los nombres de los pines del LM311 y también entiendo que el LM311 se usa como comparador)), Cuál es el camino que sigue la señal generada del LM311 hacia el IR2110?

Muchas gracias por su valioso tiempo y por leer mi pregunta.

Saludos.

Ver el archivo adjunto 268808
La salida del LM311 es un emisor de transistor que produce una onda cuadrada de +-3V (6Vpp). Esos +-3V no "VAN" hacia el transistor del par diferencial, sino que colocan una tensión que o impide o permite la circulación de corriente de la base de Q3.
Cuando ahi aparecen 3V positivos, no fluye corriente del par diferencial, si aparecen -3V (transistor del lm311 "apagado") fluye la corriente por la base de Q3.
Q3 y Q4 se comportan de modo complementario, si fluye corriente por la base de Q3 no lo hace por Q4 y viceversa.

Para los que quieran comprender el amplificador les recomiendo que estudien por partes, de izquierda a derecha es: Comparador de voltaje, Par diferencial, Driver de potencia de lado alto y bajo (hay un monton de papers de IR) y realimentación, que es la parte mas compleja (requiere un analisis de filtros o sistemas de control).

Saludos
 
La salida del LM311 es un emisor de transistor que produce una onda cuadrada de +-3V (6Vpp). Esos +-3V no "VAN" hacia el transistor del par diferencial, sino que colocan una tensión que o impide o permite la circulación de corriente de la base de Q3.
Cuando ahi aparecen 3V positivos, no fluye corriente del par diferencial, si aparecen -3V (transistor del lm311 "apagado") fluye la corriente por la base de Q3.
Q3 y Q4 se comportan de modo complementario, si fluye corriente por la base de Q3 no lo hace por Q4 y viceversa.

Para los que quieran comprender el amplificador les recomiendo que estudien por partes, de izquierda a derecha es: Comparador de voltaje, Par diferencial, Driver de potencia de lado alto y bajo (hay un monton de papers de IR) y realimentación, que es la parte mas compleja (requiere un analisis de filtros o sistemas de control).

Saludos
Podrias colocar algún paper de la parte de realimentación?
 
Podrias colocar algún paper de la parte de realimentación?

Desconozco tu nivel de conocimiento al respecto. Si bien los conocimientos para entenderla no son taaan complicados, pero sin una base de análisis de circuitos en el dominio de Laplace, no se entiende.
Yo lo estudié simplificando algunas cosas, como el retardo producido por toda la electronica del medio. Te lo resumo así nomas, tenés que modelar el LM311 buscando sus polos y ceros (desde el datasheet se puede aproximar), de ese modo planteas el circuito completo, con un amplificador de ganancia K y una función de transferencia (obtenida antes). A su salida conectas la carga, la realimentación y haces el análisis. Se puede hacer por variables de estado o como teoria de circuitos básica. Yo usé esta segunda.

Te queda un amplificador con una H(s) y una realimentación negativa con una T(s), usas la formula de la realimentación (o despejala, a mi me da flojera)
Después de todo este chorizo, te queda una H(s) con todas las variables del circuito, R1,R2,L,C1,C2 si mal no recuerdo. Ahí podés manosear los parametros y ver como se comporta. (usa algún soft como Mathlab, sino te vas a volver mono)
Cuando simules eso te queda el amplificador auto-oscilante, pero a una frecuencia mas alta (falta considerar el tiempo de transporte, que termina bajando bastante la frecuencia de oscilación), si querés agregarlo se pone mas complicada la matemática (y yo soy bastante vago, así que no lo hice jaja)
Te compartiría el papel donde hice todo este análisis, pero fue tirado hace mucho jaja.

Suerte con esto, no dudes en preguntar.
 
IMG_20210921_200903.jpg

Hola foristas, espero tengan una buena noche, tengo una duda, puedo usar alguno de estos capacitores en reemplazo de C2 y C8?
Desconozco en qué material están hechos los azules y no encuentro mucha información sobre ellos, también si puede variar un poco los pF, he tratado de conseguirlos en las tiendas de electrónica y se me ha hecho imposible.
Gracias maestros 👍🏽👍🏽
 
Desconozco en qué material están hechos los azules
Son capacitores cerámicos y la diferencia que tienen con los carmelitas de la izquierda es el voltaje de ruptura, creo haber leído que pueden durar mas tiempo en lagares con mayor temperatura. Tampoco veo ningún inconveniente en utilizarlos *sí respetas los valores que aparecen en el circuito*
también si puede variar un poco los pF,
En mi criterio yo tu no jugaría mucho con los valores en este tipo de amplificadores ya que si por casualidad algo falla en la puesta en marcha, podria después surgirte mas dudas de que fue o que pieza que cambie hizo que no me funciona, pues si algo puede fallar lo hara pero siempre es mejor dejarle menos margen de probabilidades no es así?
Suerte con tu proyecto.
 
Última edición:
Quise colocar el video directo pero no me permite el formato.
+-92v a 365khz
Prueba de temperatura del eterno quema dedos, incluso a voltajes más bajos
Edit: Los mosfet que están sin disipador son irfp264n un mosfet "que no se puede usar para esos voltajes ni frecuencia porque calienta mucho" según leí por acá

 
Última edición:
Quise colocar el video directo pero no me permite el formato.
+-92v a 365khz
Prueba de temperatura del eterno quema dedos, incluso a voltajes más bajos
Edit: Los mosfet que están sin disipador son irfp264n un mosfet "que no se puede usar para esos voltajes ni frecuencia porque calienta mucho" según leí por acá

Los IRFP260 en sí andan perfectamente a 1Mhz si se te da la gana de usarlos a esa frecuencia. El "tema", que yo he discutido bastante, es el diodo interno entre source y drain que tienen. Según el datasheet, es un diodo "lento" para esta aplicación. La realidad, es que mientras el diodo no conduzca, no debería haber ningún problema. Y si el deadtime que usamos impide que el diodo llegue a conducir (que como está diseñado el circuito, así es), entonces el IRFP260 debería andar perfectamente.
Hoy en día, hay mosfets superiores a un precio inferior, pero si sólo conseguís los 260, van a andar.
 
Arriba