MOSFET + TL431 = Последовательный компенсационный стабилизатор напряжения с минимальным падением

Идеальный LDO регулятор

[Read in English]

LDO = low dropout = малое минимальное падение напряжения на проходном элементе

Идеальный стабилизатор напряжения 🙂

Для популярного трёх-выводного интегрального стабилизатора LM317 (datasheet) минимальное падение напряжения, при котором ещё нормируется его работа - 3 Вольта. Причём в документации этот параметр явно нигде не указан, а так, скромненько, в условиях измерений упоминается. В большинстве же случаев подразумевается, что падение на чипе 5 Вольт и более:
"Unless otherwise specified, VIN − VOUT = 5V".

Баба Яга - против! Жалко терять 3 Вольта на глупом проходном транзисторе. И рассеивать лишние Ватты. Популярное решение проблемы - импульсные стабилизаторы - здесь не обсуждаем по причине того, что они свистят. С помехами можно бороться, но, как известно: кто не борется - тот непобедим! 😉

Идея
Идея данной схемки восходит к одному из многочисленных datasheet'ов на TL431. Вот, например, что предлагают National Semiconductor / TI:

Vo ~= Vref * (1+R1/R2)

Сам по себе такой регулятор не шибко интересен: на мой взгляд он ни чем не лучше, чем обычные трёхвыводные стабилизаторы 7805, LM317 и тому подобные. Минимальное падение на проходном дарлингтоне меньше 2 Вольт тут вряд ли удастся получить. Да к тому же никаких защит ни по току, ни от перегрева. Разве что транзисторы можно ставить на столько толстые, на сколько душа пожелает.

Недавно мне понадобилось-таки соорудить линейный стабилизатор с минимальным падением напряжения. Конечно, всегда можно извернуться, взять трансформатор с бОльшим напряжением на вторичке, диоды Шоттки в мост поставить, конденсаторов накопительных поболе... И всем этим счастьем греть трёхвыводной стабилизатор. Но хотелось-то изящного решения и с тем трансом, что был в наличии. Какой проходной регулятор может обеспечить падение близкое к нулю? MOSFET: у современных мощных полевиков сопротивление канала может быть единицы милли-Ом.

Простая замена дарлингтона на полевой транзистор с изолированным затвором и индуцированным каналом (т.е. самый обычный MOSFET) в схеме выше - не особо поможет. Так как пороговое напряжение затвор-исток будет Вольта 3-4 у обычных, и всё одно больше Вольта у "логических" MOSFET'ов - чем и будет задано минимальное проходное напряжение на таком стабилизаторе.

Интересно могло бы получиться при использовании полевика, работающего в режиме обеднения (т.е. со встроенным каналом), или с p-n переходом. Но к сожалению, мощные устройства этих типов нынче практически недоступны.

Спасает дополнительный источник напряжения смещения. Такой источник совсем не должен быть сильноточным - несколько миллиАмпер будет достаточно.

Схема - скелетик

Работает это всё очень просто: когда напряжение на управляющем входе TL431, пропорциональное выходному напряжению, падает ниже порогового (2.5V) - "стабилитрон" закрывается и "отпускает" затвор полевика "вверх". Ток от дополнительного источника через резистор "подтягивает" напряжение на затворе, а, следовательно, и на выходе стабилизатора.
В обратную сторону, при увеличении выходного напряжения, всё работает аналогично: "стабилитрон" приоткрывается и уменьшает напряжение на затворе полевика.
TL431 суть устройство линейное, никаких защёлок в ней нету:

TL/LM431 - эквивалентная блок-схема

Реальность
В схеме реального устройства я всё же добавил защиту по току, пожертвовав пол-Вольта падения в пользу безопасности. В принципе, в низковольтных конструкциях часто можно обойтись плавким предохранителем, так как полевые транзисторы доступны с огромным запасом по току и при наличии радиатора способны выдерживать бешеные перегрузки. Если же и 0.5 Вольта жалко, и защита по току необходима - пишите, ибо есть способы 😉

Низковольтный линейный стабилизатор напряжения с минимальными потерями
30 января 2012: Проверено 🙂 Работает отлично! При токах нагрузки примерно от 2А и выше - мощные диоды желательно усадить на небольшой радиатор. R8=0; C7=0.1 ... 10мкФ керамика или плёнка.

При номиналах R5-R6-R7, указанных на схеме, диапазон регулировки выходного напряжения примерно от 9 до 16 Вольт. Естественно, реальный максимум зависит от того, сколько может обеспечить трансформатор под нагрузкой.
R4 необходимо использовать достойной мощности: PmaxR4 ~= 0.5 / R. В данном примере - двухватник будет в самый раз.

Где это может понадобиться
Например: в ламповой технике для питания накальных цепей постоянным током.
Зачем постоянный, да ещё так тщательно стабилизированный ток для питания нитей накала?

  1. Исключить наводки переменного напряжения в сигнальные цепи. Путей для просачивания "фона" из накальных цепей в сигнал несколько (тема для отдельной статьи!)
  2. Питать накал строго заданным напряжением. Есть данные, что превышение напряжения накала на 10% от номинального может сократить срок службы лампы на порядок. Нормы же допусков для напряжения питающей сети плюс погрешности исполнения трансформаторов и т.п. - 10% ошибки легко набежит.

Для 6-вольтовых накалов необходимо уменьшить R5: 5.6КОм будет в самый раз.

Что можно улучшить
Например, для питания нитей накала полезно добавить плавный старт. Для этого достаточно будет увеличить C4 скажем до 1000мкФ и включить между мостом и C4 резистор сопротивлением в 1КОм.

Немножко окололамповой мифологии
Позволю себе пройтись по поводу одного стойкого заблуждения, утверждающего, будто питание накала "постоянкой" отрицательно сказывается на "звуке".
Наиболее вероятный источник происхождения этого мифа, как водится - недостаток понимания и кривые ручки. Например: один трансформатор запитывает и аноды и накал. Номинальный ток накальной обмотки, скажем, 1А, который до этого питал накал ламп напрямую, и те потребляли чуть меньше этого самого 1А. Всё работало хорошо, может быть фонило чуток. Если теперь некий паяльщик-такелажник, мнящий себя "tube-guru", вдруг запитал те же лампы от той же обмотки но уже через выпрямитель/конденсатор/стабилизатор - всё, хана усилку! Объяснение простое, хотя не для всех очевидное:

  1. Во-первых, трансформатор теперь перегружен из-за импульсного характера тока заряда накопительной ёмкости (нужна отдельная статья!) Если вкратце: надо брать транс с номинальным током вторички примерно в 1.8 раза больше, нежели выпрямленный ток нагрузки.
  2. Во-вторых - ударные токи заряда накопительных емкостей в источнике питания накала ничего хорошего в анодное питание не добавят.

 

  • Заключение

Здесь я не претендую на уникальность. Хоть и додумался я когда-то сам до этой полезной схемки, после мне уже доводилось встречать подобные решения ещё у нескольких серьёзных разработчиков. Просто хочу поделиться с вами, друзья, своими наработками, мыслями...

  • Вам было интересно? Напишите мне!

Друзья мои, собратья по интересам! Пишу и буду развивать этот блог - идей море и опыта уже накоплено предостаточно - есть чем поделиться. Времени как всегда мало. Что было бы интересно лично Вам?

Спрашивайте, предлагайте: в комментариях, или по e-mail (есть в моём профайле). Спасибо!

Всего Вам доброго!
- Сергей Патрушин.

P.S.: Продолжение темы ЗДЕСЬ: LDO прототип в бочке

Комментарии ВКонтакте

131 thoughts on “MOSFET + TL431 = Последовательный компенсационный стабилизатор напряжения с минимальным падением

  1. Q: Ну и зачем, если на то есть кренки лов дроп ??
    A: Кренки low drop (LDO) не более 0.5 Вольт и мягкий старт на ток 2А (и более!) — предъявите, пожалуйста?

    Q: кренка + два транзистора и будет на ток больше 2А
    A: кренка + 2 транзистора => возможно ли достичь падения на таком творении в 0.5 В макс? Защита по току там будет? Уровень сложности тот же, а кайфов — никаких 🙂

    Q: С малым падением это прекрасно, а без умножителя, какой минимум ему по силам?
    A: Без умножителя минимальное падение будет равно напряжению затвор-исток, которое необходимо для отпирания полевика при данном токе нагрузки. Т.е. примерно от 1..2 Вольт для "логического" MOSFET и не шибко большого тока и до нескольких Вольт (5..6, ну никак не 25 🙂 Если в системе уже есть напруга повыше — можно её запользовать вместо умножителя, ибо ток там несколько миллиампер всего. И потом, я вас умоляю, ну неужели не найдётся 3 электролитика завалящих мелких и любой малепусенький мостик или 4 диодика???

    • Объясните зачем вам 0,5В МАКС. падения на регуляторе, если под нагрузкой на вашем трансформаторе + выпрямитель упадет в РАЗЫ больше???
      Т.е. вы должны заложить на регуляторе запас УЖЕ в несколько вольт только для того чтобы выходное не проседало изза уменьшения напряжения на входе регулятора под нагрузкой!! Ну и какая тогда разница упадет на регуляторе 5В или 5,5? Сильно ли большая?

      • Александр, спасибо за вопрос!

        Давайте подойдём к задаче «от обратного».
        Что если минимальное падение на регуляторе составит скажем 3 вольта, как на большинстве ширпотреб-«КРЕНок»? Тогда, следуя Вашим абсолютно верным рассуждениям, придётся заложить запас уже не 5 вольт, а 8, чтобы регулятор всегда оставался в линейном режиме. В результате средняя рассеиваемая только на регуляторе мощность увеличится примерно на 60%.

        Другой пример: предположим линейный регулятор включён для «тонкой очистки» напряжения после импульсного (встречал такие решения). Тогда можно обеспечить среднее падение скажем в один вольт вместо как минимум четырёх. Выигрыш уже 400%.

        • Ну давайте рассмотрим реальную ситуацию. Нам нужно получить стабилизированные 15В. Ищем подходящий транс. Нашли, транс выдает 20В номинально, что при номинальной нагрузке после выпрямителя и емкостного фильтра даст нам примерно эти же 20В (грубо я считаю, для точного расчета нужно знать угол отсечки тока вторичной обмотки).
          Итак:
          1) на холостом ходу с выпрямителя идет (считается что обмотка при макс.токе выдает 0,7 от своей ЭДС) 20/0,7/0,7 — 1,5 = 39В. При этом на стабилизаторе падает 39-15=24 В.
          2) при макс.нагрузке на выходе выпрямителя будет 20В и на стабилизаторе падает 5В. При этом какого типа стабилизатор — LDO или НЕ_LDO — по барабану, на нем будет выделяться ОДНА_И_ТА_ЖЕ_МОЩНОСТЬ!
          Подобрать напряжение трансформатора с точностью до вольта думаю врятли получится, у меня не получалось на практике. Реально приходится использовать то что есть.
          Да, и нужно еще учесть 10% запас (при 15В выходного это 1,5В) на отклонение сетевого напряжения. Т.е даже имея идеальный LDO нужно иметь минимум 1,5В запас на входе.
          И кстати никогда не пользовался LM317, зато могу посоветовать замечательный и довольно старый стабилизатор LM1084 с макс.током 5А. У него например при выходном токе =2А падение всего 1В, а максимальное падение 1,5В. Имеется куча защит и ограничителей для безопасности.
          Стоит ли бороться за 0.5В падения на стабилизаторе (при том что реально на нем будет падать минимум 5В) или же хватит 1В -решать вам конечно, лично мое мнение- не стоит.

          • Александр, добрый Вы воин, в Вашем конкретном примере действительно LM1084 будет работать «на ура» 🙂
            Жаль, что вы «другой пример» из моего предыдущего комментария вообще не увидели.

            В общем же случае подходящий LDO завсегда обеспечит бОльший запас по допустимой просадке напряжения, нежели обычные параметрические стабы с тремя (и более!) вольтами минимального падения, согласны? Вы ну совсем не убедили меня, что не стоит бороться с 3-мя вольтами мин. падения на стабе. В моих аппаратах это _мои_ 3 вольта, я желаю иметь их в запасе, или сэкономить на них!

            Кстати, данная схемка хороша ещё и тем, что по образу и подобию позволяет собрать качественный LDO стабилизатор не только на 5, а хоть и на 25А.

            Вот с чем я склонен согласиться, так это с тем, что не всегда оправдано такой огород городить и часто можно подыскать подходящий готовый компонент. Однако если посчитать себестоимость, или когда надо быстренько слепить «из подручных материалов» — подозреваю, что эта схемка практически вне конкуренции 😀

            Вам, Александр, вопрос на засыпку: чего ради TI выпускают такой дорогущий LDO REG103 и ему подобные? 😉

          • Кнопка ответить ВАМ почемуто исчезла, зато себе могу ответить 🙂
            Ну я согласен, в случае массового тиража имеет смысл сделать на рассыпухе если это сэкономит пару центов:
            цена на LM1085 (стаб на 3А и силовой транзистор в одном флаконе): в чипедипе 76р.
            цена на TL431 в ТО92 13р + IRFZ46N 37р = 50р. Да плюс 2кондера 47мк и 100мк 50В (для LM1085 дополнительный источник питания не нужен) это +5р и +23р = 28р. Плюс мелочевка в виде резисторов, стабилитрона, транзистора и конденсаторов — это еще рублей 5-10. Итого Ваш вариант получается около 85р., т.е даже дороже чем вариант на LM1085 🙂
            Конечно чипидип не та контора на которую стоит ориентироваться при массовых закупках, но тем не менее… И тем более если вы делаете штучную вещь то экономить несколько рублей -ну не серьезно :).
            А для чего делают дорогие REG103 я Вам скажу -для таких перфекционистов как Вы 🙂 Это конечно хорошо, что вы хотите сделать все по максимуму, но во всем должна быть разумная достаточность.
            Я кстати использовал ADP3336 с очень похожими параметрами (200мВ падения при 500мА) в нем проходной биполяр pnp и стоит он подешевше.

          • С кнопками — это движок ограничивает кол-во вложений в комментах. Давно уже надо нормальный форум взвести…

            С диагнозом «перфекционизм» согласен — иногда зашкаливает. Но поверьте, когда готовишь набор — без здравого смысла не выжить, приходится свои поползновения в перфекционизм, увы, пресекать на определённом этапе.

            Рассыпуха имела смысл как раз не в случае большого тиража, а когда надо было быстро, качественно, и из деталей, имеющихся в наличии здесь и сейчас. В серию же как раз завсегда лучше по возможности сократить номенклатуру.

            За наводку на стаб от AD — спасибо!

          • Хах, я ведь сам перфекционист, но просто часто сталкиваешся в инете когда пишут «простая схема стабилизатора на транзисторах» а там — куча транзисторов, мильон резисторов и конденсаторов и все это очень хитро переплетено! Думаешь ЧОРТ! да я лучше соберу «сложную» схему на одной микросхеме и двух кондерах хотя у меня и транзисторы под рукой, и я вполне понимаю как схема работает. Но лучше потратить время на чтото более серьезное, чем сидеть и скурпулезно соединять между собой кучу резисторов и транзисторов, а потом еще проверять это все, а вдруг где ошибся?

            Но в Вашем случае Сергей, Вы меня убедили 🙂 Если нужно сделать хорошо и из того что есть, то Ваша схема очень даже гуд. А для новичков — есть возможность разобраться с принципом управления N-мосфета и сделать чтото аналогичное интегральным схемам типа TPS7A4501 но зато свое и глядишь получится не хуже чем у специалистов всемирно известного бренда!

        • Сергей, вот ещё вариант любимый , когда нужны два напряжения , подсмотрено в питании видеомагнитофонов, применяю успешно и давно.

  2. Q: С1 15тонн не многовато для 2х то ампер, или по принципу кашу маслом не испортишь?
    A: Не, я на кашу и масло не надеюсь. Если помнишь — мой блок питания для HotFET Pre ругали за слишком маленькие ёмкости. Здесь — почему так много? 🙂 Придётся таки взять калькулятор 😉

    I = C * (dU / dt) — это легко запомнить, оно как бы "по понятиям", т.е. как кондюк работает: чем больше ёмкость и чем выше скорость изменения напряжения — тем больше ток через эту ёмкость, согласен? 😉 Выражаем напряжение пульсаций:
    dU = I * dt / C
    Для 2А, 100Гц и 15000мкФ получаем 1.3 Вольта пульсаций. Мы тут обсуждаем стабилизатор с малым падением. 1.3 Вольта пульсаций на входе для стабилизатора с падением всего в 0.5 Вольта — всё ещё многовато, по-моему 😉

  3. Здравствуйте!Хочу использовать вашу схему для построения LDO 5В -> 4В, ток нагрузки 1,5А. Есть вот такой транзистор: http://www.aosmd.com/pdfs/datasheet/AO3400.pdf Насколько я правильно понимаю — в моем случае работать будет и без вольтодобавки в цепь затвора. Я прав?Мне просто нужен стабилизатор с 5В до 4В. 5В стабилизированы

  4. Я уже понял что данный транзистор по мощности не пойдет. на нем упадет 1,5Вт в худшем случае. Скорректируем вопрос — тогда если поставить что-то аналогичное АО3400 по характеристикам с бОльшей мощностью в корпусе ТО-220 например.

  5. Да, с мощностью рассеяния всё верно — чудес, увы, не бывает, во всяком случае, не с Законом Сохранения :)Без дополнительного напряжения "подтяжки" затвора такой стаб с 5В стабилизированного на 4В работать не будет. Слишком мало напряжение на затворе. Threshold Voltage даже у "цифровых" МДП редко ниже 1 Вольта, а если рассмотреть Transfer Characteristics, то станет ясно, что при реальных токах нагрузки на затворе надо уронить как минимум 1.5В.Для вашего конкретного случая я бы рассмотрел вариант либо с P-канальным МДП либо с PNP транзистором. Там, правда, все не так вкусно получается в смысле слишком большого петлевого усиления, а следовательно — устойчивости…

  6. Если устройство цифровое — то стоит рассмотреть возможность применения импульсника.А ежели целиком аналоговое — то стабилизированные 5В должны же были иметь что-то бОльшее на входе. Вот это бОльшее напряжение завести бы на R1 — тогда можно и данную схемку запользовать на ура.Спасибо за вопросы.Удачи!

  7. Я только сейчас всмотрелся-то в то, что в цепи истока стоит делитель на котором же не нулевое напряжение! 1000 раз смотрел и Vgs считал относительно 0 на истоке. Uистока = Vout же.Да, цифровое устройство — вход 20В, на L200CV стоит простая зарядка аккумулятора SLA 12В 7ач. От 20В через диодную развязку с цепью аккумулятора(в случае пропадания питания, также стоит цепь автоотключения если разрядится аккум.) стоит step-down на LM2576-5.0. Уже месяц наверно будет как думаю как бы попроще сделать еще и 4В (если бы его не было — давно бы уже сделал). Искал нечто подобное решение с линейником, но это больная тема. В итоге я так и сделаю — подам на затвор напряжение от 20В, а на сток подам 5В.С P-канальным я думал сделать стабилизатор но они, как вы справедливо пишете имеют относительно высокое Rds и на токе 1,5 — 2А падение будет значительным. Кроме того цена P-канальника = еще одному стабилизатору на LM2576 на 4В.С учетом вашей статьи я сделаю ваш вариант. Давно что-то подобное в голове крутилось — ваше решение на грани простоты и гениальности. Спасибо!PS. кстати сколько лет работал с MOSFET никогда не задумывался, что на затвор можно подать потенциал выше потенциала стока.

  8. Спасибо за такие позитивные комменты!Резистор в цепи истока — датчик тока нагрузки. Если ограничение по току не обязательно — его можно просто выкинуть вместе с npn транзистором. В следующей статейке я там нарисовал, как оно будет без ограничителя тока (ссылка в P.S.). Там ещё активно пропагандирую за использование плавких предохранителей…Эх бестолковенькая у гугла систем комментов. Если пользователь не в гугле — даже имени не предлагает оставить. А мне, заскорузлому технарю, вдруг стало просто необходимо знакомиться и общаться :)Ну да ничего, вот перетащу блог на свой сайт — постараюсь сделать так, чтобы всё было с более человеческим лицом, но без принуждения, конечно.

  9. Для питания накала не нужно ничего добавлять.
    Достаточно посчитать номинал резистора(R4) в ограничителе тока,
    для ограничения выходного тока номинальным током накала ламп.
    А ещё, лучше, для питания накала использовать стаб. тока,а не
    напряжения,и с большой ёмкостью на выходе,которая обеспечит
    ещё более плавный старт. Ещё один полезный плюс такой схемы в том,что
    можно включить накал последовательно с катодным резистором,
    получив таким образом даром хороший источник фиксированного смещения
    не требующий шунтирующего конденсатора(применимо естественно
    в тех случаях,когда ток накала существенно выше тока катода).

    • Стаб тока для накала — грамотно, однако!
      Спасибо, Aslany4 🙂

      TL431 тогда можно вообще выкинуть. Вот ещё npn транзистор заменить бы на что-либо более точное и термостабильное для стабилизации тока. Можно, конечно, ту же тл-ку поставить, но 2.5 вольта на измерителе тока жалко ронять.

    • Хммм, как то не задумывался никогда использовать накал для генерации смещения. А что — можно! R5-6-7 тогда становятся катодным резистором и одновременно датчиком тока. Нить накала включаем между R5 и истоком, а ограничитель тока выкидываем за ненадобностью. Забавно 😉

  10. Добрый вечер! Как: «Выражаем напряжение пульсаций:dU = I * dt / C Для 2А, 100Гц и 15000мкФ получаем 1.3 Вольта пульсаций. «, — получились 1.3 В.? Получается 0.013(3). Хочется понять! Спасибо!

    • Валерий, приветствую,
      спасибо за вопрос!

      Конечно, расчёт этот очень прикидочный, но порядок получился верный.

      Проверяем:
      dt при 100Гц будет 1/f = 0.01c
      В реальной жизни dt чуть меньше, но допущение получается в сторону худших параметров, так что пусть будет лучше небольшой запас.

      Подставляем в формулу:
      dU = 2A * 0.01c / 0.015Ф = 1.3(3)В

      Всё хочу статейку про это накатать, да сейчас готовлю наборы усилителей, люди ждут — до статей же руки, увы, пока не доходят. Стараюсь хотя бы отвечать на интересные вопросы… 😉

  11. Pingback: стабилизатор напряжения на мосфете | MyElectrons.ru

  12. Q: как поведут себя С2, С3 в переменном токе?
    A: Вместе с маленьким диодным мостиком они формируют умножитель. Оба конденсатора будут заряжены примерно до того же напряжения, что и С1. Напряжение пульсаций на них будет определяться током, утекающим через R1, причём поделенное между C2 и C3 поровну, т.е. — пренебрежимо мало. А вот «летать» относительно земли они будут на полный размах переменки на выводах трансформатора. Когда С2 или С3 «подлетает» до максимума — он переливает часть своего заряда в С4.

    Вообще схемы всевозможных умножителей — отличная разминка для мозгов! Чего стоит «лесенка» умножителя для ЭЛТ; в ту же копилку – генератор Аркадьева-Баклина-Маркса 😉

  13. Спасибо, Serge ! С2 и С3 — полярные, как долго проработают? Чем облегчить им работу? С уважением!

    • Валерий,
      они, эти С2 и С3 — в тепличных условиях сидят: они остаются заряжены скажем до своих 18 Вольт в «нужную» сторону, никогда им не видать неправильной полярности. Ripple current на них малюсенький. Зачем им ещё что-либо облегчать? Если они достаточно качественные — проработают вечность! 🙂

      Тяжело живётся только С1. Ну да тут всё очевидно.

      Удачи!
      — Сергей.

  14. Добрый день! В авторском варианте стабилитрон 9.1 В, в Вашем 14 В.? С уважением! Спасибо!

    • Приветствую, Валерий!
      Стабилитрон нужен на случай какой-нибудь неожиданности, чтобы защитить затвор полевика от пробоя. Так что стаб на любое напряжение от где-то 9 Вольт (а для L полевиков, что с низким VGSthr, можно и меньше) и до 20 Вольт — макс. VGS для большинства MOSFET’ов — будет в самый раз.

  15. … и, еще, у Вас IRFZ40, у Них IRFZ46, существенно ли, кроме Rdc(on)? С уважением! Спасибо!

    • Валерий, я немного выпадаю из контекста — у кого это «у них»? Я сам рисовал себе эту схемку, сам её опубликовал для Вас 😉
      Вполне возможно, кто-то ещё пользует ту же топологию, мне уже доводилось встречать её у других авторов. Так что на исключительное изобретательство я тут не претендую, но и никаких «предков» у моего дизайна не было.

      Кстати, для любого «домашнего» применения я, если честно, не усматриваю ощутимой разницы между irfz40 и irfz46. И ещё можно найти наверное не одну сотню разных полевиков, которые здесь будут работать «на ура» 🙂

  16. Именно так и есть, Они — это Вы, но на английском. А, если на английском, то «первоисточник»! С уважением! Спасибо!

  17. Pingback: MOSFET + TL431 = LDO Linear Voltage Regulator | MyElectrons

  18. Здравствуйте Сергей. Ваш схема дала мне шанс на решение моей проблемы. Собственно собираю источник стабилизированного напряжения для накала генератора водорода тиратрона с холодным катодом (3,5-5,5В; 2А). Ваш стабилизатор был реализован и испытан согласно приведенной выше схемы (с ограничителем тока). Хотелось бы получить Вашу консультацию по следующему вопросам:
    1) На холостом ходу 15мФ заряжаются практически до двойного значения Uвыпр. А под низкоомной нагрузкой (~2Ома) напряжение падает до выпрямленного. Чем объясняется такая работа на холостом ходу?
    2) Также на холостом ходу выставляю подстроичником R5=(5-6)В. При подключении нагрузки напряжение падает до ~1,5В. т.е. пропадает стабилизация выходного напряжения. В чем может заключаться проблема?
    Спасибо за уделенное внимание. Очень нужна Ваша помощь!!!

    • Виктор, простите за задержу с ответом — на какое-то время я «выпадал» тут из интернет-жизни по поводу перезда и прочих хлопот «в реале».

      1) Искренне советую посмотреть кривульку выпрямленного сглаженного напряжения на осциллографе. Вариантов, отчего так сильно проседает под нагрузкой выпрямленное напряжение несколько:
      а) Слабый транс — высокое внутреннее сопротивление источника (вторичной обмотки [обязательно измерить!] ) — на нём всё наше напряжение и падает.
      б) Сухой/оборванный/поддельный большой электролит. В Сети ходила картинка вскрытого дешёвого лита на большую ёмкость — так там просто маленький электролитик был впаян хитрым китайцем внутри большой банки. Сам в руках такого не держал, но вот дохлые электролиты — сплошь и рядом, это вообще бич современной электроники эконом-класса.
      в) Нормальная просадка под нагрузкой. Прикидочный рассчёт см. во втором комменте под статьёй.

      2) В Вашем конкретном случае всё же, как мне думается, виновен недостаточно мощный трансформатор.
      Возможно так же, что отрабатывает защита по току. 0.3 Ома сопротивление небольшое, а если где проводок длинно-тонкий, или пайка «подкачала» — легко можно получить солидную добавку к нему и вуа-ля — защита по току начнёт зарезать на гораздо меньших токах. Просто замеряйте напряжение Э-Б под нагрузкой (прямо на ножках pnp транзистора), в штатном режиме оно не должно превышать 0.5 вольта.

  19. Сергей, здравствуйте. Вы собрали свое устройство почти два года назад. Если все это время стабилизатор интенсивно эксплуатировался, то у Вас есть уникальная практическая информация о надежности подобных устройств.Пожалуйста, поделитесь ей с общественностью. Суть вопроса вот в чем: как известно (цитирую с форума), «современные полевики на много-много ампер изготовлены по тренч-технологии, то есть фактически состоят из тысяч соединенных параллельно полевичков. Усиление у каждого из них разное. Поэтому в линейном режиме какой-то из тысяч открыт сильней, какой-то слабей, со временем те у которых усиление больше деградируют и перегорают — и это происходит последовательно до тех пор, пока не выгорит весь канал. Поэтому под линейный режим можно использовать только планарные типа IRF024 и др. антиквариат.
    У Тренч-технологии при стабильном напряжении затвор-исток и нагреве кристалла ток стока увеличивается (т.е. они «разгоняются»), что приводит к нестабильности в линейном режиме но благо для ключевого режима. У планарных при токе выше 20% от максимального при нагреве ток уменьшается = стабильность в линейном режиме увеличивается.» Собственно, поэтому современные переключающие полевики непригодны для линейных стабилизаторов и не применяются в промышленных линейных схемах. Радиолюбители используют их на свой страх и риск. Сложность в том, что эффект термонестабильности легко наблюдать в лабораторных условиях (сам проверял), а вот со статистикой отказов в реальных условиях все сложнее — ее практически нет. Примененные Вами транзисторы нестабильны при токах менее 40А (Рис.3 в даташите). Заметна ли деградация и были ли отказы? Заранее благодарен.
    PS. Подробнее можно почитать, например, здесь: http://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-1155.pdf

  20. Последний вопрос также заинтересовал…. Хочу сделать мощный лаб.блок питания с управляемой нагрузкой/ограничением по току, так как имеющегося в наличии уже не хватает по напруге, току, по точности измерения и скорости реакции на изменение нагрузки (бывало, кой-какие мелочи успевали сгорать при завышенном напряжении до срабатывания ограничителя по току). Думал совместить микроконтроллер, мощный транс, DC-DC преобразователь (или выскочастотный транс) и линейный стабилизатор. Так же думал использовать MOSFET-ы в линейном режиме для разряда аккумуляторов постоянным регулируемым током. Так что буду рад информации по теме.

    з.ы. По моему результат значения dU надо как минимум поделить на 2 (заряд будет происходить половину времени периода, как и разряд), а, по идее, ещё и учесть несиметричность формы полусинусов.Так что ёмкость избыточна, по крайней мере, для такого тока потребления. Поправьте, если что не так понимаю, в матчасти не силён..

  21. Интересная у вас идея. Но я тоже собираюсь её применить но совсем в другом направлении. Я не фанат лампового звука. У меня есть собственная разработка симметричного транзисторного усилителя гибрида «параллельного» и «Мостового» усилителя. Схема сама балансируется по усилению плеч. Работает в режиме усиления тока практически с любыми транзисторами и полевыми в том числе. В качестве источника сигнала годится дифференциальный выход и простой не симметричный. То есть с усилителями тока я знаком немного. Сейчас ваш подход с вольтодобавкой на основе простого мультивибратора и удвоителя напряжения хочу применить в качестве стабилизатора на 12 вольт с аккумулятора в домашнюю светодиодную осветительную сеть с солнечной батареей. Дело в том, что я тоже не люблю помехи от ШИМа. Особенно когда слушаю приёмник в момент пропадания сетевого напряжения. Но самое главное — абсолютно ненужно всюду совать ШИМы и цифровые технологии. Аккумулятор имеет в моём варианте рабочий диапазон от 10,5 до 13,6 вольта. Мне нужно не более 12-ти вольт. Нужно срезать 1,6 вольт. 0,1-0,2 — потери в проводах на домовой проводке к лампам, а иногда и больше. То есть диапазон регулировки 1,4 вольта от 12 до 13,4. Но на практике, в ночное время, больше чем 12,7 в сети не будет. И задача ещё проще, лишними являются 0,5 — 1,4 вольта. Теперь из этого КПД 12/12,5=0,96 или 12/13,6=0,88, а при разряде батареи =1 . Так зачем импульсный блок стабилизации питания? Да и сама структура зарядки батареи у меня необычная. Два компенсационных стабилизатора с IGBT транзисторами у которых вместо стабилитронов светодиоды. По два штуки. Один источник опорного напряжения — горит при работе солнечной батареи, а второй в цепи контроля выхода. горит при достижении заданного напряжения, и работает как индикатор заряда аккумулятора. И эти стабилизаторы дают энергию солнца — один на заряд, другой в домашнюю сеть 12 вольт. То есть при большой потребности в энергии дому, процесс зарядки замедляется в пользу нагрузки или сменяется одновременной работой солнца, батареи, и даже сетевого блока питания в сеть дома. Сетевой блок даёт 11,8 вольт. Нет ни одного активного коммутатора. Всё параллельно и без диодов. В планах подключить четвёртый сетевой источник малого тока параллельно солнечной батарее как «Ночной хранитель аккумулятора» — значительно удлиняет срок его эксплуатации в буферном режиме. Вот такое я предлагаю применение этого метода.
    И

    • Есть у меня мечта: сделать дом «чистым» от EMI. Мотивация:
      1) безопасность (переехав в Штаты уже оценил, что 110 бьёт не так жёстко, как 220 🙂 )
      2) при всей моей любви к электронике, сдаётся мне, что жить в окружении мощных Э-М полей совсем не есть здорово (ударение на 1-й либо 2-й слог по вкусу).
      Перевести всех потребетилей на постоянку. Избавиться от всевозможных импульсников. Да, без преобразователей (т.е. переменки хотя бы локально в устройстве) тогда всё одно не обойтись. Правда их можно будет заэкранировать и отфильтровать тщательно.

      Кстати, линейные стабилизаторы — вполне адекватное решение, особенно когда КПД не падает ниже плинтуса уже по условию задачи. Ведь когда-то только с ними и жили.

      Сергей, я прекрасно понимаю, что у Вас сейчас основной упор на грамотную организацию питания в доме. И всё же — расскажите, какие потребители в Вашем 12-вольтовом доме?

      • По поводу домашней низковольтной сети;
        Дело в том, что я не стал идти по пути полной энергетической независимости. Это пока дорого стоит и к тому же считаю «Зелёную» генерацию — добровольным рабством, попыткой государства решить созданные собственными руками проблемы за ваш счёт. А преобразовательная аппаратура, имеет вполне ограниченный (при интенсивной эксплуатации идёт деградация транзисторов и Т.Д.) ресурс. Она настолько дорогая, что иногда не успевает окупиться. И эта система не работает в доме при обрывах на линии из-за нарушения фазовой синхронизации. Выходит нужно иметь не только генерацию на продажу но и для себя, что ещё дороже. И по этому я перевёл почти всё освещение на LED лампы с напряжением 12 вольт. Нормальные, надёжные лампы на 220 ещё не научились делать. Там есть сразу несколько конструктивных противоречий. Их делают под стандартные формы, а это полная глупость. Если светильник горит по 8 часов или ещё меньше в сутки, то его ресурса хватит на 20-30 лет. Так зачем ему патрон? Вполне возможно обойтись пайкой или клеммами. У меня небольшой домик. В одной комнате 6 потолочных светильников по 3 ватта на три зоны с тройным выключателем. В другой Максусовские лампы в люстре (пока 7 шт. по 1 вату.) в каждой стабилизатор тока с преобразователем, работают с 6 вольт до 20 и более. Там тоже выключатель тройной, по принципу 1-3-4 лампы. В корпусах выключателей впаяны предохранители, там разводка относительно тонким проводом в двойном, утеплённом пенопластом потолком, а мне пожар ненужен. В ванной тоже двойной потолок, в потолке скрыты два самодельных светильника с 10-ти ватными светодиодами на приличных радиаторах. Внутри это матовые полусферы, от галлогенки не отличить. Там ещё датчик движения с контролем освещённости с выходом реле на цепь 12 вольт. В небольшой кухоньке тоже потолок двойной, два светильника. Один плоский, около 35 сантиметров в диаметре, 24 ватта с драйвером на 220 вольт и в завязке на датчик движения. По сути китайская дешёвка, без предохранителя с завода. Пришлось паять на 1 ампер. А рядом прямо в потолок встроена полусфера сгоревшей ЛЕД лампы с резистором на 12 вольт 9 ватт. В ванной 10-ти ватные тоже подключены через резисторы. Ещё есть планы перевести на ЛЕД и залу. Но у меня ещё не выстроилась в голове стратегия её освещения. Это должно быть не менее 30 ват. Есть ещё зарядный автомобильный преобразователь к телефону. И думаю UPS посадить на аккумулятор напрямую, если захочу телевизор, компьютер и т.д. — когда света небудет.

        • В этой схеме отсутствует «средняя точка», именно та точка, которая приводит к нарушению симметрии усиления. Пусть мы имеем перекос по усилению в плечах, то в нашем случае разница остаётся неизменной за счёт отсутствия привязки к ней. У этой конструкции средняя точка виртуальная и она свободно плавает. И вот самое интересное в процессе усиления тока участвуют не только транзисторы но и динамики.

          • Обратите внимание по какому пути проходит сигнал от источника. Первый транзистор открыт почти полностью, сигнал его закрывает и это открывает второй, который приподнимает нагрузку по напряжению. Если нагрузка оказывает сопротивление росту напряжения, то команда на открытие пропорционально растёт. Это выливается в больший ток. Частично исправляет ошибку динамика и недостаток усиления. Кроме того вам фактически никто не мешает значительно увеличить ток покоя, а это приведёт к очень точной передаче тихих, незамаскированных громкостью звуков. Фактически это однотактный режим в самых заметных местах. Кроме того такой усилитель невосприимчив к помехам, они подавляются встречной работой транзисторов друг против друга. Правда это и есть его недостатком. Суть в том, что он на ряду с работой на нагрузку, может работать и сам против себя. Если к примеру у нас появилось не нами созданное напряжение на любом из парных первых по ходу сигнала резисторах. то оно через нагрузку-динамик попадёт и на второй симметричный на другом плече. Приоткроет или прикроет такой сигнал сразу на два плеча, на нагрузке будет «0» и если это был к примеру пуск холодильника или гроза то это даже хорошо. Но если у вас на корпусе усилителя есть сетевая наводка, от домашнего кинотеатра с телевизором и усилитель не заземлён. То тоже будет всё неплохо и вряд ли будет заметно. Но может повлиять на качество звука если у вас очень длинный кабель до колонок и он лежит на земле да ещё и оголён или протёрт местами. Но такое бывает на торжествах, и там ни кто не обратит внимание на снижение тока покоя или слабо заметные помехи. В комнатных условиях такого вы не увидите. Соорудил я эту схему ещё 1998 году. Перепробовал несколько разных вариантов раскачки. Остановился на диф.усилителе с полевыми транзисторами. Когда отжили своё виниловые проигрыватели, перешёл на CD, позже начал писать Аудио DVD с старыми концертами для души. Сейчас у меня этого усилителя нет. Лет 5 назад сгорел в нём трансформатор самодельный тороид, Повторно мотать лень было. Купил последнюю пост перестроечную версию «Барк». Для CD качества и его достаточно. На винил всё очень дорого, а хоть ещё себя старым не считаю, но вряд ли смогу услышать частоты выше 16-17 кГц., раньше и до 22 получалось, во всяком случае 19 точно. И так серьёзно этому уделять время как то жалко.

    • Сергей, было бы оччень любопытно чуть подробней про усилитель 😉

      • подозреваю , что речь о цирклотроне. Для себя давно закрыл тему всяких двухтактников, пришёл к однотакту на 6с4с и 2а3, с условием высокого нагрузочного сопротивления , снизить выходное до приемлемого уровня. Вся эта экзотика в виде пушпулов или циркулей нужна когда молодой и горячий. Но молодость это такой забавный недостаток, который быстро проходит.

        • Спектр искажений любого двухтактника содержит нечётные гармоники с разницей лишь в их уровне и зависимости нарастания от выходной мощности.Звук такого усилителя быстрый. собранный, хлёсткий, но одновременно и взрывной, истеричный, нервный. Бас поджат , звуковая сцена выстроена вдали, как бы от соседа за стеной. Средина чаще звучит неприятно, резко и с песком (тут многое от схемы самого усилителя зависит) Скажем, гитара звучит потрясающе, а стоит включить трубы- режет по ушам , скрипка тоже неприятно звучит. ООС многое портит в звуке, а безоосные усилители на транзисторах имеют свои пороки, в силу пентодных ВАХ, не исправленных обратными связями. В этом плане ламповый однотактник всё возвращает на место. Диски все начинают звучать привычно, красиво и узнаваемо.

      • Я немного не разобрался с написанием ответов, ответил в пред идущей колонке по поводу усилителя. Он у меня был запитан от удвоителей напряжения. Электролиты подобраны для ограничения постоянного тока замыкания. Такая пассивная защита. Работал спокойно по полчаса с закороченными выходами, грелся но не перегорал. И субъективно звучал при постоянной мощности 35 ват на канал, как будто на 100 ват. Пиковые нагрузки очень хорошо звучали. Гонял его на 18 кГц с нагрузкой переделанной пищалкой с одновитковой плоской катушкой из фольги, крыс выживал. Я много написал но всё пропало, видимо всё сильно растянулось по времени и опера его сбросила. Проще ответить на конкретные вопросы.

        • Интересный вариант всем известного Даймонд Фолловера, но по-своему . Эта несимметрия сразу настораживает и как-то отпугивает в сторону простых и проверенных решений, того же полумоста, и там точно не нужно волноваться по поводу динамиков .

          • Ну в нашей литературе его ещё называют параллельным усилителем, с довольно приличными токами покоя. В журналах говорили об опасности ожога от очень горячих радиаторов. Но у меня нагрев был градусов 27-35 в режиме покоя. Динамикам абсолютно ничего не угрожает, в обрыв такие транзисторы как правило не горят, а если это и произойдёт, то будет работа на одном полупериоде. Индуктивность у громкоговорителей не очень большая и в большей части они работают как активная нагрузка своими 8-ю Омами. Реальна на практике ситуация пробоя одного силового транзистора, после чего второе плечо будет встречно открыто на все 100% процентов. В этот момент ток на блоке питания, собранного по принципу удвоителя напряжения, ограничится на расчётном значении. Далее всё зависит от предохранителей, а их подобрать правильно нужно. Но я на это ставку не делал. Корпус у меня был из старого Барка из металла и без обшивки деревом. Трансформатор я брал с заводской первичкой автотрансформатора, а она была не в самом лучшем состоянии. Надежда была на входной предохранитель. Так вот — после пробоя одного транзистора второй открывается штатно, и падение на нём 1,5-2,5 вольта. Это и есть то максимальное напряжение которое достанется динамику, меньше одного ватта.

  22. Сергей, а как думаете, можно привести вашу схему к привычной, исключив динамик из вертикальной ветки схемы, переведя её в диагональ моста, а саму схему качать от какой-то хитрой неведомой раскачки, между клеммами 1 и 2. Скажем, межкаскадника? Или двухтактной симметричной схемки на транзисторах.
    Ваш вариант очень интересен, всё время возвращаюсь к нему в мыслях.
    Непривычно свежий и незатёртый вариант.

    • Дело в том, что я всё время ломал голову над тем чем моя схема отличается от схем Агеева. У него там целый цикл решений. Первое меня смущала вольтодобавка с электролитами и генератором стабильного тока. Я пробовал с ними и без них, и как их применить к цырклотрону. В конце концов у меня на выходе составной транзистор, а не один. И я не заметил пол осциллографу разницы. Кроме того эта схема имеет мягкое ограничение по верхнему приделу. А переходных через ноль вообще нет. Если всё привести в одну линию то это усилители Агеева. И это снова средняя точка. У параллельных усилителей очень высокое входное сопротивление, порядка сотен кило Ом.
      Мой вариант идеально подходит под дифференциальный выход. И если у него выходное сопротивление сотни ом с мощностью до ватта то ещё можно отдельным проводом или двумя от низкочастотника привести обратную связь. Это делает диффузор при включении как бы каменным. Он активно сопротивляется резонансам. А ваш вариант это просто мостовой усилитель.

      • Все схемы с повторителями на выходе при всей их првлекательности в плане мощности и выходного сопротивления несут в себе один порок, это сам повторитель. Я много занимался и занимаюсь ламповыми схемами и не было случая, чтобы катодный повторитель прижился в них, всегда его удаляю в итоге, после сравнительного прослушивания. Он делает звук плоским, чужим, либо лакированно-слащавым. В этом плане схема Шиклаи более привлекательна, она переводит пентодные ВАХ транзистора в идеально-триодные с помощью ООС , а выходное сопротивление и потери на выходе- дело наживное.
        Давно тому назад я собирал именно такую схему, с нуля, не имея опыта, но результат был шикарный, Выходные транзисторы работали по схеме с общим эмиттером, выходной каскад по Шиклаи с делителем в цепи местной ос, раскачка операционником, обратная связь — двухпетлевая. Шеф был страшно доволен звучанием этой схемы и она ушла потом в Москву, в головное предприятие. их главный метролог тоже был фанат звука и оценил схему по достоинству. Много лет позже я убедился. , что случайно попал в очень удачный вариант, интуитивно.

        • Вы знаете, я с таким вариантом специально не работал. Но проходил через него случайно. Первое применение это очень чувствительный микрофонный усилитель, а вот второй пришлось опробовать когда случайно попалил нужные транзисторы и нечем было сделать комплиментарную пару. Пришлось так выкрутится на время. Ничего получилось. Но особо я на этом не заворачивался, как только появились нужные, всё вернул на место. Испытаний и проверок не устраивал.

          • У меня есть ещё одна «извращённая» схема усилителя с очень большим коэффициентом по напряжению. Она предназначена для работы с электромагнитными головками высокой индуктивности (стеклофферит). Там тоже всё нетрадиционно. Кассетники и бабинные легко брали частоты ниже 2 Гц. И в этом был особый смысл. Традиционно их не усиливали. И на осциллографе 20 Гц выглядели как горбатый верблюд, а не синусоида. И естественно искажались и более высокие частоты, а это приводило к гармоникам в среднем, самом слышимом диапазоне. У меня один «пират» звукозаписи очень его хотел после прослушивания. И с шумами там не -60, а порядка -72 как минимум, а то и все -80 Дб.

  23. Понял. нужны два источника тока с обеих сторон схемы, прибитые к питанию и резистор между ними, зеркало тока , симметричное. И ток, задуваемый с двух сторон в это зеркало. Сложновастенько.Хотя, симметричный дифкаскад тоже сработает —

  24. А . Ясно. в чём лажа. Коллектор- эмиттер драйвера — бетонно шунтирован переходом база-эмиттер выходного транзистора , без возможности взлететь ввысь.

    • Я начал делать эту схему ещё 1988 году. Она довольно долго работала на столу. И с раздельными составными транзисторами на выходе. Позже пошли в ход КТ 825, КТ 827. А как первые — были КТ 814, КТ 816 или КТ 815, КТ 817. И так осталось. Раскачка диф. на КП901 4шт. на одном радиаторе (термосвязь) и плюс КП 302 с ними. Схему нужно поискать. В деталях подзабыл. Мне нравилась его работа и гостям с друзьями тоже. При номинальных 35 ват работал как высококлассный 100 ватник. За счёт запаса напряжения на удвоителях напряжения. При больших нагрузках питание плавно (относительно) падало до более низкого уровня. Так усилитель перепрыгивал через пики. На виниле, при кривой пластинке, динамик повторял её форму у меня даже если это была запись с кассетного магнитофона. Из-за этой заморочки мои записи на многих усилках и магнитофонах просто невозможно было воспроизвести нормально, приходилось срезать низы.

      • Дифкаскад на полевиках это шикарное решение, гарантия неискажённого прозрачного звука. Даже операционники с полевым входом иначе звучат, лучше биполяров.
        Валяются с давних пор КП 903-е, так и не применил никуда. Хвалят их. На выход им никак, а вот в дифкаскад самое то. Или в пред.
        И с фишкой по питанию вашего усилителя очень интересно, Нечто подобное встречал в одной теоретической ГДРовской схеме, там оба плеча усилителя запитаны через RC цепочку, при перегрузке она ограничивает ток через схему, плавно возвращая всё назад , усилитель получается неубиваемый.

        • На наших КТ 825-827 делал выходной каскад по Жбанову, очень стабильный по нагреву. раскачивался парой 3102- 3107, найду свои зарисовки. Изящная красивая и надёжная схема выходного каскада.

          • С полевиками всё неплохо выходит. Они имеют бесконденсаторный вход. Минимум искажений. Но для такого усилителя ёмкость должна по питанию быть большой и разделённой последовательно резисторами. И нужно подстраивать ноль на диф. выходе с закороченным входом. Потому, что разбалансированность будет с тем же значением на динамике. Это у меня было 5-40 мв. Немного плавало от температуры раскачки. Можно и точнее выставлять но есть объективный дрейф.

      • КП 302 — замечательные полевички, и в пир и в мир и в добрые люди. И на нч работают, не шумят и на вч справляются. Равных им нет, по нач току и по отсечке, почти лампа.

  25. Да, разброс начального тока стока и напряжения отсечки у полевиков лошадиный, выбрать пару непросто, хотя можно применить модное решение- серво, следящую за выходным сдвигом схему. А можно и отказаться от дифкаскада, заводя ООС в исток входного транзистора. Хотя сам так не делал, чисто теоретизирую))

    • Есть ещё более простое решение для баланса выхода диф.каскада. Настраиваем близко к нулю подбором нагрузочного резистора в одном из плеч. А на выходе ставим не электролиты, а можно и электролиты неполярные с относительно большой ёмкостью. И при этом вход 1 и 2 шунтируем резистором по постоянному току. Но это потребует гораздо большего напряжения на выходе. Я так не пробовал, но думаю можно и так сделать.

  26. Сейчас вынужден заниматься схемами УНЧ на транзисторах, тема нужная образовалась, вспоминаю былые решения , рою пожелтевшие записные книжки с откатанными схемками, шевелю извилинами….
    Сегодня по совету друзей на радиорынке купил роскошные комплементарные пары мощных транзисторов 2SB 778 и 2SD998 .Глянул даташит- ахнул, какая прелесть.
    И цена меньше доллара за штуку. Усиление по току 160, реально, 120 в 10 ампер 12 мгц, фулл изолейтед. Руки чешутся сесть за макетку.

    • Смакетил интересную схему, вспомнив былое. На новых комплементарных транзисторах. Получился совершенно убойный выходной каскад, полоса по минус три — 2 Мгц, по минус 6- 5 МГц, выходное ровно 3 Ома. Это без ООС. Синус чистейший, ограничение строго симметричное. ни намёка на возбуд или ступеньку. С питанием 30 в начальный ток устанавливается на уровне 50-100 ма.Вот как это выглядит

      • Забыл добавить, что этот каскад усиливает по напряжению в 3 раза, что крайне удобно для раскачки его операционничком. Операционник ставил самый шустрый на то время, недоступный 544УД2А в металлокорпусе с приёмкой.
        Эту схему и оценили за её звук в далёком 1981 году мой шеф, главный метролог нашего ящика и его друг в Московском НПО Геофизика.

        • Да простенько, и не сомневаюсь звук хороший. Но 3 Ома много. Я на своём варианте наглядно это видел. При подключении ООС исчезает низкочастотное эхо. Правда в моём случае не очень это заметно было. Но было. И самое интересное оно не мешало. Но умом всё же понимаю, что с эхом это неправильно. Меня всегда удивляло как можно делать громоздкие и сложные аппараты, если можно так. Я всегда не понимал советский ширпотреб. Вообще в то время были очень сильные радиолюбители и совсем никчёмные карьеристы-производственники. И клепали всё по принципу — чем дороже тем лучше. Ёмкости 0,1 не мало?

          • Частота 300 кгц, вокруг неё крутится. Для звукового диапазона емкости свои.
            Убрав делитель 200-100ом, валим выходное втрое. получаем 1 Ом, что вполне достаточно для без-оосного каскада. Зато уходим от всех прелестей повторителя.
            Плюс возможность размещения выходных траннзисторов на общем радиаторе.
            полоса вверх до 5 и выше МГц говорит о хороших частотных свойствах применяемых транзисторов и вселяет надежду на неплохой звук.

          • Насчёт эха вы точно заметили, ещё добавлю, что именно эхо и объёмный звук — отличительная особенность лампового однотактничка. Отрицательная обратная связь, дисциплинируя всю схему, одновременно убивает много хорошего в звуке. Многократно пытался реализовать схему корректора для винила с частотнозависимой оос, но всегда с содроганием от неё избавлялся, звук становился нервным, стреляющим, взрывным , терял плавность и музыкальность. Хотя ачх- прямо на выставку с ней.

  27. Что касаемо добавить усиления- то сюда просится следящая ОС по питанию операционника. выходной сигнал разгоняется ею до + — 25 в.

  28. С точки зрения нынешних времён тогдашние самодельщики тоже были запутаны в сети общепринятых воззрений, вырваться из которых они не могли или не хотели.
    Схемотехника усилителей крутилась вокруг типовых решений с мизерными отличиями.
    Прорывных схем можно было по пальцам перечесть, и то, упиралось всё в недоступные детали.
    Сейчас постепенно пришёл к выводу, что кроме лампы — нет достойных ей противников среди полупроводников. Кое-как дотянулся класс D- и то, без лампового буфера звук всё равно ярковатый и жестковатый.

    • Класс D — это с шимом на выходе? Я недавно ремонтировал старый домашний кинотеатр самсунг с DVD и живым видеомагнитофоном, там БП сгорел. Так у него на выходе 8 чипов размером с ноготок ни узком и длинном радиаторе по 50 ват каждый. Низы вообще две микросхемы в паралель. Отремонтировал, включил, погонял запись на S90b, а потом её же на Пионере относительно старом и на нормальном усилке. Небо и земля. Мощи хватает динамики жечь, но звук отвратительный. Если не сравнивать, то думается — запись плохая, а там концерт «Pink floyd». Верю, что сейчас есть чипы получше. Ведь супер аудио си ди как то пишут, а это отчасти аналог в шим исполнении на ДВД. И говорят звучит как винил.

  29. Да, именно ШИМ , недавно повозился с очень удачным модулем от Бен-Олафсена, ICE Power 50 asx-2 , плата с ладонь, на ней импульсное питание 2 по 25 в, и сам стереоусилитель. Честные 50 ватт на 4 ома и 23 в на 8 Ом. Звук благородный, спектр тоже добрый. делал ламповую примочку к нему- практически хайэнд.

    http://www.sound-power.ru/files/doc/ICEpower50ASX2_Datasheet_1_3.pdf

    • Я читал в одном из серьёзных журналов по этому поводу статью. Дам обсуждали высококачественные модули таких усилителей с мощностью от 250 до 500 ват на канал. Их структурную схему и особенно метод контроля ошибок выхода и собственно характеристики. КПД около 95%, и всё остальное тоже очень приличное. Сегодня видел в одном из магазинчиков модуль на разборку с домашнего кинотеатра. Там несколько чипов (8 приблизительно) 4х5 мм. И даже думаю они целые. Я когда тот аппарат ремонтировал, вместо положенных 25 вольт, подкинул 1,5/4/12 и всё время нормально играло, но с разной громкостью. Там мостовые выхода через фильтры.

      • Да. Частота работы импульсного питания 100 кгц, частота ШИМ усилителя меняется в зависимости от характера сигнала и нагрузки по сложному алгоритму, и в покое килогерц 300.
        Что удивило, так это полнейшая тишина на клеммах, хотя там сидит под вольт недодавленной несущей, и сам звук сильно порадовал. Просто модуль без довесок играет как добротный ламповый пушпулл на EL34.
        нашёл фото снятое веб-камерой, коробочка, в которую поместил этот модуль Д-шника от АйсПавера.

          • Добавлю по классу D. Запустил я плату с разборки. Она оказалась с серии Samsung HT-C550. Там шесть каналов на двух чипах IRS2053m с стандартной нагрузкой IRF6645,N,100V,5.7A,0.035ohm.
            THD+N, 1W 0.015% THD+N, 10W 0.01%
            THD+N, 60W 0.02% THD+N, 100W 0.03%
            1kHz, Single-channel driven
            Dynamic Range 101dB A-weighted, AES-17 filter, Single-channel operation
            Residual Noise, 22Hz — 20kHzAES17 220V
            Это из характеристик такого усилителя с таким железом. Повозился немного и запустил на пробу от компьютерного блока питания. Всё на плате проигнорировал, а там процессоры, контролеры, тюнер и оптика и т.д. Отрезал блокировку чипов. Звук дал с DVD. На этот раз был удивлён. Для обнаружения разницы с обычным усилителем нужно устраивать слепое прослушивание. Но кое что уже сейчас воспринимается на слух с него лучше. Думаю проблема в темброблоке аналогового усилителя, нужно включать на прямую.

  30. Вот что получилось в итоге поиска надёжной рабочей схемы для раскачки катушки Тесла.

    • В смысле? Раскачка под музыку? Что бы искра звучала?

      • У Тесловских катушек обычно самовозбуждение, и там добиваются стоячей волны, подбирают свою частоту и плевать им на качество генерации. Там от искр получают такой богатый спектр помех, что рядом приличная аппаратура работает с большими проблемами.

    • При первой возможности сниму спектр искажений этого выходного каскада, само включение транзисторов здесь не повторителем, а с общим эмиттером и оос коллектор- база. А это навевает мысли про очень линейный триод в итоге, и динамические ВАХи у него должны быть не пентодные, как у обычного транзистора. а триодные.
      Повышенное в сравнении с повторителем выходное убирается подключением к этому выходному каскаду шустренького операционничка, с небольшим усилением. И получим такую цацу, ….что аж руки чешутся спаять эту схемку и послушать звучание.Я же помню этот звук. в далёком 1981 году….

  31. Это немного иное. Плоская катушка, мотанная бифилярно, запитка контура с противоположных концов , резонанс на частотах 200-400кгц, переменное электростатическое поле обладает разносторонним лечебным эффектом, проверил на себе, многие болячки ушли либо стало намного легче жить.
    Тут в начале ветки кто-то спрашивал насчёт синус-генератора на 300кгц и рупь за сто, что это именно для этих дел.
    Катушка (заготовка с частью намотанных витков) выглядит так.

  32. Сергей, я по привычке влезать не туда и устраивать свалку из любой темы не возражаю, если эти мои сочинения на отвлеченную тему будут перемещены или удалены.
    Но есть надежда, что кому-то мои труды пригодятся.

    • Александр, поскольку я уже два раза ставил форум и успешно его заваливал — я рад любому позитивному общению на сайте, пусть и не под правильным заголовком статьи! К тому же темы вы тут с Сергеем такие классные раскрутили 🙂 Опять что-ль форум взвести, может на этот раз выживет?

      • Спасибо за понимание. Видимо у нас имеется специфический опыт. И немного разные подходы. Вот к примеру я частоту 300 кГц. получал в кассетном магнитофоне на генераторе стирания и подмагничивания. Она у меня была придельной, при которой хватало тока на стирание и подмагничивание. Это здорово улучшало качество записи и расширяло верхний придел записи до 22 кГц. на среднюю по качеству не хромовую или металлическую ленту. с сендастовыми головками. Но речи о оздоравливающем эффекте не было. Правда было хорошее настроение и возможность писать кассеты с программами для ZX-Spektrum

        • Помню разгромную статью в Радио про некую артель, применявшую повышенную частоту подмагничивания для якобы качественной записи. Доработанные артелью магнитофоны протестировали в редакции журнала, презрительно фыркнули по поводу неубедительных результатов и похоронили тему. Но что вы думаете: не прошло и 30 лет)))), как в том же Радио печатается статья и известный гуру Костя Мусатов приводит схему вч подмагничивания импульсным током повышенной частоты, со всеми измерениями и рекомендациями. И оказалось, что метод совершенно роскошный, но нужно его просто грамотно применить, в частности, ток подмагничивания подавался во вторичную обмотку повышающего трансформатора, другим способом подать его было сложнее.

          • А в древней книжке Козырева и Фабрика по любительским магнитофонам была схема импортного генератора стирания и подмагничивания на лампе, там низкой частотой запитана головка стирания, а с контура в катоде лампы снималась удвоенная частота подмагничивания, контуром, настроенным на 2-ю гармонику тока стирания. 60 и 120 кгц. как помню.

          • У меня это было проделано и в бабинном варианте, и с кассетами. В первом вообще был сквозной канал и стекло- ферритовые головки, вот только на запись стояла тоже воспроизводящая. И с стирающей я колдовал, подбирал с широким зазором для качественного стирания. С кассетником «ВЕСНА 212» (он для записи был) всё почти стандартно. Там понижена частото-задающая ёмкость, перестроены фильтры-пробки, и увеличено напряжение на стабилизаторе для генератора. Стирание вроде с новой лентой справлялось, на старую не писал. Сама теория говорит немного не правду про верхний придел записи. Ширина зазора, и длина волны — это ещё не вся правда. Дольше играет роль качество при лягания ленты к магнитопроводу и сам а его форма. Если он — переход от магнитопровада к наполнителю щели имеет чёткую, не размытую границу то мы имеем возможность писать частоты гораздо выше длины волны зазора.

    • Я тоже строил ламповые схемы с трансформаторами, и кажется ещё помню этот звук. Он и в правду был приятным, плюс тепло, запах разогретых ламп, резисторов. Сплошная романтика, ощущение чего то живого и волшебного как от механических часов. Борьба с фоном от накала, подавление вторичной эмиссии. Голубое свечение стекла от электронов вылетевших из щелей и окон анода.

      • Голубым светится 6П 3С, это да. Но я свои уси делаю на прямонакальных триодах : 6с4с или 2А3, вот это звук.да ещё однотактный. Сколько переслушал дорогих аудиосистем, но возвращаюсь домой, включаю домашку и понимаю: роднее этой-нет в мире звука.

        • Мне много лет назад племянник закрыл эру проигрывания винила — проехался иглой звукоснимателя по пластинке. А она было последним писком прогресса, овальная, алмазная, с уже не помню название. Было после «Корвета» и по моему даже лучше. И купить деньги были, да негде было.

          • У Корвета алмаз точно эллипсный, красивый, наши то ли сами наловчились алмазы делать, то ли закупали втихаря у фирмачей. Сегодня даже после скачка цен на импорт есть в продаже недорогие и чудные по звуку бошки Аудиотехника АТ-95, салон Нота в Москве.

  33. Тогда позволю себе на этой позитивной ноте добавить к теме катушки Тесла-Мишина.
    Эффект от её применения бывает совершенно потрясяющий, у меня перестало болеть плечо, поясница после долгого сидения за столом с паяльничком тоже не так ноет, есть несколько случаев помощи своим близким и знакомым при ушибах, растяжениях, головной боли. В основном, мышечные , головные и и суставные боли снимаются хорошо. Насчёт лечения диабета и прочих тяжёлых заболеваний я не берусь судить, хотя в сети шквал таких сообщений.
    Заодно пришлось тряхнуть стариной и вспомнить транзисторную схемотехнику, такое удовольствие схемки сочинять и отлаживать. Так что- всё не зря!!!

  34. Здравствуйте! Вопрос к автору схемы: есть необходимость питать накал 4-х ламп с общим током потребления 3,7А и 6,3В. Напряжение холостого хода трансформатора (ТСШ-170-3) накальной обмотки: 6,7В. Возможно ли применение Вашей схемы в таких условиях? И если да, то подскажите пожалуйста какие изменения нужны в номиналах.

    • Максим, приветствую на сайте!
      Если честно, то надо пробовать 🙂
      Выпрямить диодами Шоттки с малым падением (== огромным запасом по току), сгладить толстым литом (надо прикинуть ёмкость, дабы пульсации не проваливалось ниже примерно 6,8В), и нагрузить на эквивалент нагрузки, чтобы ток кушало чуть больше расчётного. Ежели этот тест будет пройден (и транс не станет гудеть заглушая музыку) — тогда стаб допилим без проблем!

    • Максим, вопрос к вам: почему лампы нужно питать непременно все в параллель, чтобы у стабилизатора глаза вылазили от натуги, не проще ли разбить их на группы , чтобы питать от 12 вольт половинным током. 6,3 в вторички , выпрямитель на Шоттки с удвоением, получаем 17 вольт, стаб 12, 6, перепад приличный, все счастливы.
      Вопрос 2: лампы прямонакальные? Типа 6С4С? Если да, то обычно обхожусь мостом и банкой на 10т мкф. Если схема двухтактная, фон от накалов вычитается в трансформаторе в ноль, особенно если применить подстроечник.

        • Maksim, вроде бы всё работает. Но вполне возможно я не замечаю чего-либо.

          Все комментарии с новым e-mail адресом, а также содержащие линки, автоматом отправляются на проверку — стараюсь сильно не тормозить, но тут уж как повезёт. Это правило спасает сайт от загаживания спамом.

          Если что-то по-прежнему не срабатывает — пишите мне (http://myelectrons.ru/kontakty/), станем разбираться!

          • Думаю дело в этом самом фильтре новых адресов, так как стоило изменить email и имя — сразу опубликовалось сообщение.
            Я пытался ответить Вам и Александр Ростов-на-Дону трижды и на четвертый раз опубликовалось…
            Теперь по теме:
            Сегодня купил конденсатор 10,000х16В и пока в поиске диодов с малым падением и достаточным током. Как найду — сразу проверю обмотку на нагрузку и сообщу что получилось.
            Александр Ростов-на-Дону:
            Я тоже сначала думал сделать раздельное питание для одинаковых ламп, но обмотка одна и домотать некуда-впритык все. Другой транс пока нет возможности использовать вот и думаю как бы извернуться.
            Лампы у меня 6П14П (драйвер) и 6П41С (выходная) каждой по паре. Усилитель однотактный с автосмещением.

  35. Максим, уверяю вас, выпрямитель накала этим лампам совершенно не нужен, косвенный накал не нуждается в нём , да и уровень сигналов не тот, чтобы этим заморачиваться. Шина накала соединяется к земляному проводу двумя резючками ом по 100 и всё. Можно и этого не делать, просто на землю проводом одним.
    Фон имеет место быть только от прямого накала, там тонкие нитки, эмиссия их дрыгается вместе с сетью, кроме того, напряжение на концах нити накала наводит на управсетку эдс фона. Вот там нужен или выпрямитель или стаб. Вам это мимо смысла.Ваш АБ.

    • Делал усилитель однотакт на 6п41с в триодном режиме, чудо звук. чудо лампа. Питание было 400 вольт, автосмещение 1,6 к 2 вт в катоде, смещение 62 вольта, нагрузка 8 килоом. Раскачка- СРПП на 6Н9С или импорт, 6SL7 . Насчёт качнуть её 6п14п(видимо, тетродное вкл?) всё получится, но у тетродов и пентодов своеобразный звук, меня он не устраивает. В драйвере у меня давно уже работает чудная схема, ничего нет лучше и честнее её.

    • Александр, спасибо за подробности! Первый усилитель-стараюсь изначально не напортачить и избежать известных проблем с питанием.
      Ниже прикреплю схему БП и в нем я думаю так как Вы писали есть отвод из резисторов на землю. Так называемая искусственная средняя точка. Верно?

  36. первая банка за мостом лучше 150- 200 мкф, не больше. ТРАНСУ ЛЕГЧЕ БУДЕТ.
    Резистор 10 ом не нужен, вторичка его роль играет. Непременно вешайте с плюса на землю двухваттники разрядники 120- 150 килоом, иначе забудете и вас ударит.

    • средняя точка накала к земле, все верно.

  37. Ещё спрошу про включение ламп, тетрод с оос или триодное включение?

    • Ох чую Администратор по рукам даст за другую тематику…
      Вот по этой схеме:

      • диоды 4007 фуфел дешёвый, слабые, кипят. Мост нужен обычный, крепкий, вместо этих маковых зернышек. Схема грамотная.
        Не вижу регулятора уровня на входе.

        • Мост BR1510 есть, 4007 однозначно стоять не будут. С регулятором тоже не все ясно, есть идеи?

    • Диоды моста- неплохие UF508 , ультрафасты, но я чаще беру обычные мосты с дыркой типа «расчёска» , 6ампер 1000в на их выводах паяю первую банку, кручу винтом к шасси- и выпрямитель готов

      • Смотрите: у вас автосмещение 30 вольт, а питание 250, смещение отжирает восьмую часть питания, что невыгодно. С невысоким питанием можно сделать фиксированное смещение, позже скажу как, без лишних обмоток, от этой же вторички. И лишний ватт на выходе — будет ваш. )))

  38. Так сделано в моём усилителе на 2а3, емкости — первый конденсатор пленка на 2мкф 450в, второй электролит, делитель смещения резисторами.

    • вот здесь вашим 1N4007 самое место)))

    • Подстроечный резистор какой мощности нужен? И емкость электролита 150-200 мкф?
      По схеме: на мост пустить анодное? И на выходе подстроечником выставить 255В как в схеме автора?

        • Схема проверенная, но нужно аккуратно, высокое сидит на первой банке.
          Но вы сперва запустите схему с автосмещением и когда заработает и все режимы в норме, беритесь за фиксированное .
          Ещё уменьшаете сеточный резистор 6п41с (300к) вдвое, для надёжности. На звуке не скажется.

          • работает схема так: первый конденсатор заряжается через диод до пикового значения вторички, минусового, но вся цепь дрыгается в обе стороны. Второй диод отсеакет дрыгания в плюс и остаётся минус 260 примерно. вам нужно вольт 40,, значит делитель 220 к на 40 к ( 15-20 к внизу и 20-30 вверху)

  39. КаТОД 6п41с через резистор 10 ом(контроль тока) сажается на минус, смещение подаётся в земляной конец сеточного резючка.

  40. В драйвере очень неплохо звучит недорогая лампочка 6ж9п, в триодном включении. Усиление 40, звук красивый. Ещё применял отменно звучащую 6Ж51П в триоде. у неё усиление под 80, но регулятор уровня нужен не выше 10 килоом, из-за ёмкости входной.
    Прекрасно звучат нувисторы 6С52н, лампу эту разные умники не считают звуковой, а мне она очень по душе. Единственное. нужно их отбирать. звенят они.
    А ещё классная лампа 6с2п-ев. Усиление приличное и звучит чудно.

  41. так выглядит мой усилитель на сегодняшний день

  42. Из катодных цепей убраны все емкости, вместе с проблемами , их создающими.

    • И одновременно серьёзно снижены искажения каждого каскада за счёт местной «дегенеративной» ООС.

      ЗдОрово!

      Александр, а если бы Вам предложили лестничный регулятор громкости на 24КОм, 6 ступеней с шагом в 1.5дБ, резисторы RN55D, реле AL5WN-K… Заинтересовало бы?
      Это я «рынок прощупываю» 🙂 Такой аттенюатор прижился под именем рг Никитина — он его популяризовал в аудио.

      • Сергей, я с регулятором Никитина Алексея знаком давно, ребята В вОРОНЕЖЕ делают наборы и готовые платы, продают уже лет 10 как. И есть парниша из Израиля, он коммутирует релюшки многоконтактным галетничком, тоже наборы предлагал, недорого.
        Меня же прекрасно устраивают недорогие Альпсы .Дорогие- тоже(Black Beautie, к примеру)))

      • Я сейчас озаботился как мне шести канальный д-шник регулировать по громкости. Задумка у меня есть использовать его под телевизор и компьютер. С телевизором всё просто, там и пульт работает, в заначке есть и лестничные двухканальные регуляторы и обычные под DVD обязательно нужно что то делать. А как быть с многоканальным выходом из компа. Мышкой и клавиатурой не всегда удобно и просто ограничить громкость тоже нужно. И ещё как быть с тон компенсацией по всем каналам? Как минимум их все шесть нужно одновременно регулировать. Пропорции оставим компьютеру. В качественные электронные регуляторы громкости я не верю. Мне механику подавай.

        • вот кажется мне, что стоит набрать в поисковике» шестиканальный регулятор уровня для домкино», как вывалится 1001 предложение из братского Китая, за шапку ржаных русских сухарей.

  43. Александр, а что даёт работа ламповых диодов в выпрямителе, почему не твердотельные ?

  44. задержка появления анодного напряжения — жизненно важное условие работы прямонакальных ламп. Кенотроны 6ц5с дают задержку до 25 секунд, что три раза достаточно для прогрева триодов.
    К тому же, шасси под них и задумано, выкинуть кенотроны- а что туда ставить?

  45. serge, добрый день. Я снова по теме. У меня была возможность на практике обкатать импульсный стабилизатор китайского производства. В результате он тихо сгорел без нагрузки. И я сейчас уже вернулся к аналоговому варианту который сродни вашей идеи с напряжением 12,7-13,6 вольт на аккумуляторе просто рекордный КПД, не греется, помех нет. При падении напряжения КПД близко к 100%. И самое главное должен работать с напряжениями порядка 6 вольт без дополнительного источника напряжения. Честно скажу с 6-ю вольтами не проверял. Названия деталей нереальные, там очень широкий диапазон возможных замен. Резисторы реальные. Полевой у меня 75 ампер, 75 вольт. R3 — зашита переходов транзисторов от перегорания, можно уменьшить осторожно.

  46. Ошибка вышла при развороте схемы. Второй вариант правильный.

  47. В моделировании с IRF540N я питание подал преднамеренно ниже стабилитрона 1Z6.2 равное 6.1 вольта. На выходе получил 6,052 вольта. Соотношение выход/вход составило 0,992. Думаю такой вариант вполне пригоден и для накала. Плюс можно ввести в цепь затвора или в другую цепь регулировки ёмкость превратив схему в электронный дроссель с стабилизацией.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.