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Finale audio mosfet 2sk1058 & C.

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Finale audio mosfet 2sk1058 & C.

Messaggioda Foto Utenteapollo17 » 30 lug 2017, 20:02

Salve è la prima volta che scrivo su questo forum e come mio primo quesito chiedo cortesemente se qualcuno di voi mi consiglia perché gia realizzzato e/o lo ritiene valido il seguente finale:

http://sound.whsites.net/project101.htm



Ovviamente se qualcuno ritiene di conoscere un finale più valido ben venga.
Grazie
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[2] Re: Finale audio mosfet 2sk1058 & C.

Messaggioda Foto Utenteclaudiocedrone » 31 lug 2017, 17:11

:-) Guarda, giusto per non lasciarti "appeso" vediamo se p. es. Foto UtentePiercarlo ha tempo e voglia di impiegarci un po' del suo tempo. O_/
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[3] Re: Finale audio mosfet 2sk1058 & C.

Messaggioda Foto UtentePiercarlo » 31 lug 2017, 17:26

Vai pure. Il materiale che viene proposto da quel sito è piuttosto affidabile e chi lo gestisce è un grande appassionato di elettronica molto preparato e con i piedi per terra. Ma soprattutto NON è un "audiofilo".

In questo caso, se ha proposto un finale a MOSFET è perché vi ha trovato qualcosa di realmente valido e non solo per amor di "esoterismo elettronico" fine a sé stesso. Per quel che mi riguarda continuo a preferire i bipolari ma è solo una mia partigianeria! :mrgreen: ;-)
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[4] Re: Finale audio mosfet 2sk1058 & C.

Messaggioda Foto UtenteBrunoValente » 31 lug 2017, 18:11

Foto Utenteapollo17, ti do qualche consiglio.

Raramente si riesce a far funzionare un dispositivo elettronico autocostruito se non se ne è compreso più che bene il funzionamento nei minimi dettagli, quindi se non si è esperti di elettronica quanto serve, perché alla prima difficoltà non si sa come procedere e il rischio di fare danni è molto alto.

Un amplificatore di potenza funziona se è in "perfetto equilibrio elettrico" ed è robusto fin quando quell'equilibrio è assicurato, se invece viene a mancare può distruggersi in un attimo ed è facile che venga a mancare proprio durante la prima accensione, vuoi per qualche errore di montaggio, un falso contatto, una saldatura fredda o una fesseria qualsiasi.

Quindi è fondamentale sapersi muovere e sapere quali precauzioni prendere.

In effetti non so come sei messo con l'elettronica, sto solo immaginando che se sei qui a chiedere forse non ne sai molta.
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[5] Re: Finale audio mosfet 2sk1058 & C.

Messaggioda Foto Utenteapollo17 » 1 ago 2017, 10:51

Grazie a voi tutti, il finale di Elliot mi da fiducia, anche perché su questo stesso forum ho aperto una discussione su un problema offset su un finale di Elettronica In.
Ho realizzato tanti finali audio con successo, ma di potenza sopra i 150 W pochi.
Vi farò sapere, già ordinato P101.
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[6] Re: Finale audio mosfet 2sk1058 & C.

Messaggioda Foto UtentePiercarlo » 1 ago 2017, 11:44

Allora aggiungo un paio di raccomandazioni e cioé 1) di usare COMUNQUE due coppie di mosfet; quel tipo di MOS non è proprio efficientissimo e possiede una Rdson piuttosto elevata (quasi un ohm e mezzo!) e 2) selezionare i MOS perché, a parità di regolazione del bias, abbiano la stessa corrente di riposo. NON fidarti della famosa (o famigerata) proprietà di "autodistribuzione" delle correnti di riposo di questi MOS, qualsiasi cosa ne dicano in giro (perlopiù delle mezze leggende metropolitane).

Per il resto in bocca al lupo! :D
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[7] Re: Finale audio mosfet 2sk1058 & C.

Messaggioda Foto Utenteapollo17 » 1 ago 2017, 19:01

Grazie ancora, si utilizzo lo schema con doppia coppia di mosfet, e dovrò alimentarli a 61V +- per ramo perché ho già tutto pronto in due contenitori separati ( tra l'altro esteticamente venuti abbastanza bene).
I 61 V capisco che sono quasi al limite, una via di mezzo più o meno tra la più sicura alimentazione a 55V e quella quasi proibita da Elliot di 70V. se non ricordo male. Mah ..?? Dopotutto i mosfet arrivano a 180V. ... sono sui 120 circa... giusto ??
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[8] Re: Finale audio mosfet 2sk1058 & C.

Messaggioda Foto UtentePiercarlo » 1 ago 2017, 19:13

apollo17 ha scritto:Grazie ancora, si utilizzo lo schema con doppia coppia di mosfet, e dovrò alimentarli a 61V +- per ramo perché ho già tutto pronto in due contenitori separati ( tra l'altro esteticamente venuti abbastanza bene).
I 61 V capisco che sono quasi al limite, una via di mezzo più o meno tra la più sicura alimentazione a 55V e quella quasi proibita da Elliot di 70V. se non ricordo male. Mah ..?? Dopotutto i mosfet arrivano a 180V. ... sono sui 120 circa... giusto ??


Non è la tensione di drain il problema ma la capacità di dissipazione. Elliott ha barato un po' confidando che nell'uso normale l'amplificatore non verrà mai stressato alla massima potenza, cosa che invece, conoscendo la gente, avverrà praticamente con certezza. Personalmente ritengo che anche 55+55 volt siano già eccessivi; l'avessi per le mani io non andrei oltre i 45+45 volt... A meno di non impiegare almeno un'altra coppia di MOSFET in uscita. Altrimenti (almeno per come vedo io il tutto) il progetto è da considerarsi abbastanza tirato per il collo: un'altra tiratina di troppo e passa dall'altra parte! :shock:
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[9] Re: Finale audio mosfet 2sk1058 & C.

Messaggioda Foto Utenteapollo17 » 1 ago 2017, 19:25

capisco.. ho un Dissipatore 300 X 40 H 165 mm ,coefficiente 0,31 C°/W , un dissipatore per finale, più ventola con termostato posta dalla parte opposta dell'aletta, in pratica non dalla parte liscia....
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[10] Re: Finale audio mosfet 2sk1058 & C.

Messaggioda Foto UtentePiercarlo » 1 ago 2017, 21:39

Guarda, quei mosfet hanno una resistenza termica case-giunzione di 1,25 °C/W, a cui va aggiunto un buon 0,5 °C/W per tener conto delle resistenze termiche del montaggio, cosa che riduce i 100 W dichiarati a poco più di 60 (e questo senza aver ancora contato la resistenza termica del dissipatore!). Siccome qui i finali lavorano in coppia, la resistenza termica effettiva tra giunzione e dissipatore si si riduce a 1 °C/W, a cui possiamo aggiungere a questo punto la resistenza termica del dissipatore – totalizzando un 1,3 °C/W che è meglio maggiorare a 1,5 per margine di sicurezza.

Con 1,5 °C/W totali tra le giunzioni e l'ambiente LA COPPIA DI MOSFET (e non il singolo MOSFET) può dissipare, con l'ottimistico limite di 25 °C di temperatura ambiente, circa 80 watt in calore (da confrontare ai 200 watt che tale coppia dovrebbe teoricamente dissipare secondo il datasheet... siamo al 40% di quanto promesso, non so se mi spiego!).

Bastano questi 80 watt? Proviamo a far due conti con i 55+55 volt raccomandati come limite massimo da Elliott. I suoi 300 watt medi di uscita su 8 ohm li si ottengono con una tensione di uscita di 48 volt di picco, a cui corrispondono 6 ampere totali (3 ampere per ciascun MOSFET. Un'idea della potenza massima che devono dissipare, senza trucchi e supponendo un carico realmente resistivo, la si ottiene moltiplicando i 6 ampere per i 55 volt e dividendo il tutto per 4: il risultato è pari a 82,5 watt, A CUI VANNO AGGIUNTE le potenze dissipate a riposo - e con 55 volt di alimentazione per ramo, anche solo con 100 milliampere di corrente di riposo, ogni coppia dissipa altri 5-6 watt... che proprio una nocciolina non è!
Oltre a ciò va tenuto conto che a riposo le coppie che dissipano SONO DUE, una per ciascuna polarità di alimentazione, e contriariamente alla situazione in cui vi è segnale in cui le due coppie si alternano tra loro a dissipare 80 e passa watt su un unico dissipatore, A RIPOSO DISSIPANO ENTRAMBE contemporaneamente. Quindi alla massima potenza di uscita vanno contati 80+12 watt che portano la temperatura di giunzione (o meglio di canale, trattandosi di MOSFET) a oltre 140 °C a cui va aggiunta la tempetura ambiente che, a meno che rimanga contenuta entro i 10 °C, sfora di un bel po' i 150 °C raccomandati come massima temperatura di lavoro da non far superare al chip dei MOS, pena una riduzione anche sensibile della vita degli stessi, soprattutto se vi devono lavorare con continuità.

Come vedi siamo già al pelo con i limiti massimi fissati da Elliott, che comunque suppone che l'amplificatore andrà in mano ad una persona razionale, abituata ad ascoltare a volumi "razionali" cioè con una potenza di uscita media realmente usata di una ventina di watt al massimo (dirò qualcosa tra poco su questo dettaglio). Questo perché se invece l'amplificatore finisce in mano a un pazzo che lo usa per demolire i muri, se campa quindici giorni prima di fondere è tanto!
Supponiamo ora di alimentare l'amplificatore a 61 volt per ramo come vuoi fare tu. Supponiamo anche che si conservi all'incirca la stessa caduta della tensione di alimentazione (56 meno 48: 8 volt) che equivale ad aumentare la tensione di uscita esattamente di quanto si è aumentato la tensione di alimentazione (un risultato un po' ottimistico ma possibile): da 48 volt passiamo a 54 volt di picco sull'uscita, la cui corrente diventa (con 8 ohm di carico) 6,75 ampere, che porta la potenza massima di uscita da 150 a 180 watt medi. E al contempo porta la potenza dissipata per coppia a oltre 100 watt di calore (a cui vanno sempre aggiunte le potenze dissipate a riposo, che aumentano pure loro anche se non di molto: da circa 12 si passa a 15 watt). Il totale che ora il finale deve dissipare alla massima potenza sfiora il cinquanta per cento IN PIU' della massima potenza dissipabile con continuità... Un po' troppo, non credi?

Un ultimo appunto sulla scarsa convenienza del far lavorare a potenze "normali" finali troppo sovradimensionati. Supponendo di far lavorare un finale a 10 watt medi di uscita significa erogare su 8 ohm una tensione di circa 12-13 volt di picco continuativamente a cui corrisponde, sempre di picco continuativo, una corrente di circa un ampere e mezzo. Visto che il finale di cui stiamo parlando è alimentato a 55 volt per ramo (e lo rimane anche quando eroga potenze molto più ridotte di quelle massime), i suoi transistori di uscita si ritrovano a dissipare, mentre erogano 10 watt "civili", qualcosa come (55-13) volt moltiplicati per 1,5 ampere, ovvero 60-65 watt che se ne vanno in puro calore, impegnando l'ottanta per cento della sua massima capacità di dissipazione - E stiamo parlando ancora di un amplificatore in classe AB, mica di un classe A, altrimenti figurati!

Per stasera ho finito - anche perché ormai ho una fame boia! :cool: - e lascio chi mi ha letto fin qua a pensarci un po' su! ;-)
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