بهینه سازی پاور آمپلی فایر
برای بهبود کارایی پاور چند نکته را مدّ نظر داشته باشید:
۱. ترانزیستورهایی انتخاب کنید که مشخصات آنها برای طرح کافی باشد. مثلاً اگر برای طرحی که با ۵۰ ولت سه سر کار می کند از ترانزیستورهای ۱۰۰ ولت یا کمتر استفاده کنید داغ کردن آن حتمی است، چون در برخی نقاط مدار، اختلاف فاز، به اندازه ی ولتاژ ما بین مثبت ولت و منفی ولت است که می شود همان 100 ولت.
معمولاً قدرت وات ترانزیستورهای خروجی را بیش از دو برابر قدرت نامی+مقدار هدر رفت مدار در نظر می گیرند. در طرح های bjt مراعات این نکته حساسیت بیشتری دارد.
۲. مشخصات ترانزیستورها را با اهم متر چک کنید و ترانزیستورهای زوج را با hft مساوی یا نزدیک به هم انتخاب کنید.
3. ترانزیستورهای bjt حساسیت زیادی به دما دارند. از این رو ترانزیستورهایی که با هم جفت هستند چون باید در حین کار حرارت مساوی داشته باشند، خوب است آنها را بر روی یک گرماگیر مشترک وصل کنید.
4. در چینش قطعات شکل منطقی قطعات را مراعات فرمایید. خازن های تصفیه و خازنهای محافظ هر کدام جای خودشان را دارند. برخی خازنها جایشان نزدیک منبع تغذیه است و برخی خازنها نزدیک مصرف کننده.
5. در تثبیت ولتاژ درایورهایتان بکوشید. افت ولتاژ از عوامل داغ شدن ترانزیستورهاست.
6. اگر تغذیه ی دو پاور مشترک است و هر دو از یک منبع تغذیه می شوند، خوب است مدار تصفیه را برای هر پاور تکرار کنید. وگرنه ممکن است دو پاور به کاراریی هم اخلال وارد کنند. مراعات اصول طراحی pcb به شما کمک خواهد کرد که به این مشکل مبتلا نشوید.
7. به جز فیوزی که برای اتّصال کوتاه در خروجی پاور قرار می دهید یک فیوز توکار هم در مسیر برقهای مدار قرار دهید تا اگر طرح شما سوخت باعث اتّصال ترانس و سوختن آن نشود. بهتر است این فیوز را قبل از مدار تصفیه در نظر بگیرید.
8. ترجیحاً در خروجی مدار خود از مقاومت شنت استفاده کنید. یک مقاومت ۱ اهم 10-۲۰ وات به خروجی پاور سری کنید تا در صورت اتصال، فشار لحظه ای زیادی بر روی طبقه خروجی وارد نشود. ممکن است بدون این مقاومت پاور شما بر اثر اتصال در عرض کمتر از یک ثانیه بسوزد، اما همین مقاومت با وجود اهم کمی که دارد سوختن مدار را به اندازه ای که فیوزهای شما بسوزند به تأخیر می اندازد. بدون این مقاومت به محافظها هم نمی توان اعتماد کرد.
۹. خروجی پاور را نسبت به فرکانسهای بالا ایزوله کنید، تمام پاورهای حرفه ای برای این منظور در خروجی خود از یک سیم پیچ ساده بهره برده اند، نزدیک ۲۰ دور سیم ۱ که به دور استوانه ای ۱ سانتی پیچیده شده است به خروجی پاور سری کنید.
۱۰. تقارن پوش پول از مهمترین معیارهای قوت یک طرح است. یک مقاومت 1 اهم سر راه مثبت ولت به ترانزیستور اصلی، و یک مقاومت دیگر سر راه منفی و ترانزیستور اصلی دیگر قرار دهید؛ یک ورودی ثابت به پاور اعمال کنید و از دو سر مقاومت ها ولتاژ بگیرید. این ولتاژ در حالت بی باری و حالت بار باید در طرفین قرین باشد. اگر قرین نبودند، می توانید با دستکاری مقاومت های تقویت کننده ی تفاضلی در ورودی پاور، به تقارن این دو نزدیک شوید.
11. سعی کنید ولتاژ و جریان تغذیه را متناسب با هم انتخاب کنید. مثلاً ترانس 30 ولت را با جریان 3 آمپر انتخاب کنید و ترانس 38 ولت را با جریان 5 آمپر… این باعث می شود که افت ولتاژ کمتری داشته باشید و پاور کمتر داغ کند. اگر از تغذیه ی خطی استفاده می کنید مقدار خازنهای تصفیه را بالا در نظر بگیرید تا ریپل ولتاژ را از بین ببرد.
12. هر طرح برای رسیدن به پیک نیاز به ولتاژ محدودی در ورودی است (مثلاً 1 ولت). op amp قبل از پاور را طوری تنظیم کنید که بیش از این مقدار ولتاژ وارد پاور نکند. اینطور یک کامپریسور طبیعی برای پاور تعبیه کرده اید که مانع دیستورت آن می شود.
13. و در نهایت اگر می خواهید حرفه ای کار کنید، از خازنهای سیلمیک غافل نباشید. (لا اقل دو عدد خازن 100 میکرو برای تصفیه ی برق در نزدیکی مصرف کننده، و خازن کوپلاژ ورودی پاور، و خازن فیدبک منفی و فیدبک بوت استراپ)
بهینه سازی پاورهای ماسفت
طرحهای ماسفت بی دغدغه نیستند و گاهی صدای آنها شکست دارد و گاهی ثبات کاری خوبی ندارند. خلاصه کمی اذیت می کنند تا به نقطه ی مطلوب برسند، اما به نتیجه اش می ارزد.
برخی حساسیت ها در درایورهای ماسفت و برخی حساسیت ها در خود ماسفت ها وجود دارد که باید مراعات شوند.
ترانزیستورهای ماسفت ترانزیستورهایی با فناوری نانو هستند که در سالهای اخیر پیشرفت گسترده ای در مدارات الکترونیکی داشته اند و هرساله در حال پیشرفت هستند.
امروزه ترانزیستورهای ماسفت را در قدرت بیش از 300 وات در قالب to220 هم شاهد هستیم.
همچنین ترانزیستورهای جدید دارای سرعت تغییر بیشتری نسبت به نمونه های قدیمی تر هستند که این در حفظ کیفیت صدا می تواند مؤثر باشد.
البته در طرح های آمپلی فایر، پاوری که در خروجی پوش پول خود فقط از ترانزیستورهای منفی ماسفت استفاده کند، کم است و معمولاً این طرح ها هم از ترانزیستورهای متعددی در خروجی استفاده می کنند تا با مشکل داغی مقابله کنند. به هر حال طرح های استاندارد همان طرح های زوج مثبت و منفی هستند.
اما ترانزیستورهای مورد استفاده در طبقه راه انداز باید ترانزیستوری انتخاب شوند که در عین با کیفیت بودن، ولتاژ کاری بالایی هم داشته باشند. گرچه لازم نیست آمپر و وات بالایی داشته باشند.
این ترانزیستور ها باید ظرفیت خازنی اندک و فرکانس کاری بسیار بالایی داشته باشند (با این توضیحات bd139-140 تنها در ولتاژهای پایین مناسب هستند).
در طرحهای ماسفت، تعدادِ ماسفت ها اثر قابل ملاحظه ای در بالا رفتن قدرت و بازدهی طرح دارد.