1629382645-b4e04346f8103ace08f21d88eab88aa5 (846433), страница 23
Текст из файла (страница 23)
Пример 9.8 Мощный транзистор 2Х3055 может рассеивагь 115 Вт, при условии, что т емпепатчра его коппчга па вна ',~5 (' Мак ~.имальная темпепатупа пеоех-."'" ГЛАВА 9 Таблица 9.2. Тепловое сопротивление и теплоемкость наиболее распространенных транзисторов в корпусах, стандартизованных ЛЕОЕС Корпус О,".„, "С/Вт Е,',: С;В Корпус 300 ТО-66 300 ТО-60 150 ТО-3 150 ТО-36 ТО-18 ТО-46 ТО-5 ТО-39 60 70 30 25 ТО-8 ?,?"„," ?» ° ' °,'„, ";,","," Я ?? '" ''"» ...
'; ' '„",; ' «", " „"' ' "' " '"' ' '"; р?? ",„,? """; %~ "', ' ";,"", %" ,",,'", ??' ??; "'? "' " ' " ' ' „"' '"„'""' ?? ' ' ' % ' ' ' " "„" "„' "' ',? "„'" ???; "' ' ' '' "'; ' " ' "" ' " " "'" "" ' " "" " ' ' ' "% ' ' % ' „" '" '" "??? "„' " ' „" ' ""' '"' " '" ' ' "' " "р .? " " .... " "",,"«',,"»'',,"' ".... " "" ',"" ",,'',,"' "...,..
».', . ',' ',;;;, "","" ",," ".« ... '',," ..... »,' .? ',« » .' ':. ' ?"' ;"-?~?:,-~::~!::::."; ?;:;?-"-,?;:;;"'М",~::!!:;?-?:-~-„-'::,?:,?;."'::;?.:?;"",',;',-' ,""',, "; —:,?';:." ..'.:;;-:,~',:; -";: -';"';,"!; ?;::;"-:,';::;"-' Ф,- -"-":,'.':, ','~"",,;;-;::;? ~:.;:;:'.;":,,",'-;! ??-'::;:.:;.: ";: ";-;?!'.: '?:?,;-'?;: ';- ?-'.?"?: -„---, -??,?'-::;;::,:,?',--',?;"'!',;;:,: ";- ,'"' " ?,"', „"??'! "%' ""'.": ?: .;.,""::"?.:;? .,~„".:,'~ .; '?' ' ' '$ ' ' .,?дя,„;; '„;;",;","",;:""„;.; ?„:,';!",:.,;„",.":,";;; '??.,".,„",.:";;,;;.";.,у.".;.;";.? .„;„~;-;т"„'"~„.";":";?-„;„";).;;„;,:?„?„"??: .;.",?":, .";:.;."1;", ';."'„;..;",.".;7.;,.",~;;;-„;„; .;„'~ .4;к„;„, ".„;„; ,"?' ""; ' ' ""; ' '' ° ""; ' ""; ",:... ° ", ',' »',«,'; ?" ", ',' ', ', "',"", '„??'? "; ', », ' ',,",, ';, ' ',,",,;...,," "...'' '"?«' " '"", ""'' "«' " ' '"?«' "", .', "»' "" ..
', ' Ж, ':, 1 ". ??? ('? 345 УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ 3,7714,2 31 0,1121,1 Л Н 601 6,4/12,2 576/56,6 75,9/76,6 /е,а 25,! /25,7 621 626 75,9/76,7 24,6/ 26,2 /2,4 65,2/65, 641 б верхности радиатора, контактирующей с окружающим воздухом. При использовании радиатора образуются два новых тепловых сопротивления: 1. Тепловое сопротивление между корпусом и радиатором О,. Это невысокое тепловое сопротивление, создаваемое при соединении корпуса и радиатора.
В табл. 9,3 приведены типичные значения О. при различных способах крепления. Рис. 9.9, а, б, е- типы радиаторов (предоставлено фирмой Е6616 Ууааебе!д Епп!пеег!пй); г -сборка транзистора (корпус ТО-66) с радиатором (© и разрешение фирмы Мотога!а, !пс.): 1 -винты; 2-диэлектрик; 3-мон- тажная панель ипи радиатор; 4.
теппостойкий смазочный материал накладывается здесь; б-диэлектрические втулки, 8 †панель; 7 †вин или заклепки; 8-9- зачищенные отверстия. 346 ГЛАВА 9 Таблица 9.3. Типичные диапазоны значений О корпуса ТО-3 при различных способах крепления Диэлектрик О,,, СВз Пластина оксида бериллия Нет 0,10 040 Отсутствует Отсутствует Использова- ние термали- зации компа- унда Нет Да 0,05 0,20 0005 0,10 УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ Реи~сиис Здесь ЛТ= 175 С„а суммарное тепловое сопротивление О,„„., = 0 „- + О,,- + О,, = 1,52 С/Вт + 0„18 'С/Вт + 3,3' С/Вт = 5 'С/Вт, Р„= ЛТ10„„,. = 175'С/5 С/Вт = 35 Вт, Применение радиатора увеличивае.г рассеиваемые мощности 2Х3055 Из~отовизели радиаторов поставляют каталоги технических характерисзик радиагоров различных гипов.
Рис. 9.9 является примером одной из страниц такого каталога. Чем больше размеры радиатора и чем больше ребер УСИЛИТЕЛИ МОШНОСТИ Теплоемкосль — это показатель скорости нагрева транзистора, Если транзистор установлен на радиаторе, теплоемкость сборки определяется прежде всего теплоемкостью радиатора, а она в свою очередь зависит от материала и веса радиатора. Большие радиаторы имеют то преимущество„что их теплоемкость увеличивается пропорционально уменьшению теплового сопротивления. Схемы, работающие в импульсном режиме, могут рассеивать более высокие мощности потому„что теплоемкость задерживает нагрев перехода. Количественный расчет теплоемкости в этой книге не приводится, но его можно найти в рекомендуемой справочной литературе.
ГЛАВА 9 Рис, 9.13. Идеальная и реальная линии нагрузки усилителя с дроссельной связью. 351 УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ Усилитель с дроссельной связью можно проанализировать методами, изложенными в предыдущих разделах. Как и раньше„мощность, потребляемая от источника питания, должна быть равна мощности„рассеиваемой на всех злементах схемы в Л, и т.д,„и фактически такая схема не всегда работает при максимальной мощности на выходе (максимальной громкости), но КПД усилителя с дроссельной связью всегда много выше, чем усилителя с резистивно-емкостной связью, потому что мощность переменного тока полностью выделяется в нагрузке. КПД схемы т~ = Р ~Р = 20Вт/60Вт = 33%. КПД схемы в примере 9.12 можно увеличить, если использовать оптимальное значение $',-с вместо ЗОВ.
Оптимальное 1'~,- — это напряжение, которое равно $', плюс падение постоянного напряжения на катушке и эмиттерном резисторе. Для данной схемы оно составляет 2б В (см. задачу 9.19). Конечно, мощность, рассеиваемая в транзисторе, не должна быть больше мощности, которой может управлять транзистор.
УСИЛИТЕЛИ МОЩНОСТИ 353 При идеальных обстоятельствах Г = !'се = (евц и 7,„ = )сц. Кроме того, 'е', = 7, Я„ илн Р ц — — 1 Я,, После подстановки получаем Ро = Рсец )гц = )сц Яь = Усвц)Я. (9.16) (9.17) Выражения (9.16) и (9.17) можно использовать для определения наилучшего положения рабочей точки. Пример 9.14 Рассчитать усилитель мощности, отдаю|дий максимальную мощность в 1О-Ом нагрузку. Предположить, что используются транзистор и радиатор из примера 9.10, что 2Х3055 имеет Ьп —— 100 и что дроссель имеет сопротивление постоянному току 4Ом. Определить резисторы смещения, мощность в нагрузке и КПД схемы. Решение Транзистор в примере 9.10 рассеивает максимальную мощность 35ВТ.
Используя (9.16) и (9.17), имеем Рево = /РоЯв = 7350 = 18 8 В )ец —— ,,/Рр~К, =,„/3,5 = 1,88 А. Проверка: )с, — — )е /Я, =' 1,88 А, Теперь, когда статические условия определены, можно вычислить 1се и сопротивление резисторов смешения. Но сначала нужно выбрать приемлемое значение Я . Возьмем Я = !ОМ(Я ~10). Тогда рос = Рево+ 1сц(Яв+ Яен) =!88В+ 1,88А 50м = 28,2В. Сопротивление резисторов смещения можно определить, как и в гл.
3: Яв = Ь.„Яв/!О = 10ОМ, )вв = )соЯе+ )ь + ТвЯв где 1в = 1сц/Ьг, — — 18,8 МА, 1~во = 1 88 В + 0 7 В + 0 18 В = 2 76 В. Теперь с помощью (3,6) и (3,7) получаем Яв1 = 102 ОМ, ЯВ2 Для того чтобы определить ток смещения, вычислим напряжение на базе: )в = Рв+ Рв, = 188В+ 07 В = 2 58 В, есс — Рв 28,2  — 2,58 В 7«неш я ! 02 Π— 0,25 А, Рсе = !'сс)шш = 28,2 В (1,88 + 0,25 А) = 60 Вт.
Мощность в нагрузке Р„= $',~~2 Я„= 350/20 = 17,5 Вт. 23-пе ГЛАВА 9 Теперь можно определить КПД схемы и, = Р,/Р,, = 17„5 Вт/60 Вт = 29,1'о. В большинстве усилителей класса А используется трансформаторная связь вместо дроссельной, поскольку трансформаторы позволяют согласовать реальное сопротивление нагрузки с сопротивлением, оптимальным для транзистора. Анализ усилителя с трансформаторной связью тем не менее почти идентичен анализу усилителя с дроссельной связью, и методы и уравнения, полученные в предыдущих разделах, здесь также применимы.
Этот раздел УСИЛИТЕЛИ МОЩИОСТИ Достоинством использования трансформатора является то, что сопротивление нагрузки, приведенное к первичной обмотке, может быть выбрано оптимальным путем подбора коэффициента трансформации. В итоге можно записать основные уравнения трансформатора: Пример 9.15 Предположим, что в схеме на рис. 9.15 первичная обмотка имеет 100 ~1 ~~21 ~1 ~2/ ~' д~ р~7 д (9.18) (9.19) (9.20) 356 ГЛАВА 9 ззв во гром о. о ор то Рис. 9.16.
Усилитель с трансформаторной связью к примеру 9.16. напряжение и ток в 8-Ом нагрузочном громкоговорителе, если транзистор смещен таким образом, что 1 > — — ) А. Решение Сначала можно определить К о из условий статического состояния цепи первичной обмотки: )сее = )сс — 1се(Яе + Яр) = 33  — 1 А 6Ом = 27 В. Приведем к первичной обмотке сопротивление нагрузки и сопротивление вторичной обмотки: Я', = АРт(Я, + Я ) = 4 90м = 360м. Чтобы определить, какую максимальную мощность можно передать в нагрузку, сначала зададимся максимальной амплитудой коллекторного тока 1, =1 = 1А.
При этом получаем )Р, = 1, Я'„= 36В. Но )Р, никогда не может стать больше, чем )Р = 27В, т.е. р', ограничена в этой схеме 27В. Определим ток 1, при этом йапряжении; 1, = р; 7(А'„+ Яр) = 27В/380м = 0,71А. Далее определим напряжение, ток и мошность в нагрузке из (9.18) и (9.19): = 1', '2 = 27В/2 = 13,5 В, 1, = 19'1, = 1,42 А. Мощность в громкоговорителе Р = Ц„Ас/2 = 2,02.8Ом/2 = 8,08 Вт. КПД этой схемы т! = Рь(Рсс = 8,08 Вт/33 Вт = 24,5%. КПД схемы на рис. 9.16 будет выше при оптимальном значении приведенного сопротивления нагрузки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
