Protección de transistores en etapas de salida de audio.

[opacheco]

En una buena cantidad de esquemas de amplificadores Clase "A" la salida está formada por una fuente de corriente constante y un transistor trabajando justamente en Clase "A", así que aunque apareciera un corto sobre la salida, la corriente quedará limitada por la fuente de Corriente Constante.

ok, pero mi intension es mas bien poder controlar la salida automaticamente pero sin recurir a un circuito aparte de compresion o limitacion como tal y externo sino que sea ya parte del amplificador Clase A.......al estilo de la doble pendiente de estos "protectores" en los amplificadores Clase AB o B.

no se si esto se pueda a la verdad!!

Opacheco.

 

[Fogonazo]

ok, pero mi intension es mas bien poder controlar la salida automaticamente pero sin recurir a un circuito aparte de compresion o limitacion como tal y externo sino que sea ya parte del amplificador Clase A.......al estilo de la doble pendiente de estos "protectores" en los amplificadores Clase AB o B.

no se si esto se pueda a la verdad!!

Opacheco.

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[opacheco]

a la verdad creo que no soy muy bueno en este tema o sera que no te entiendo!!.....de todas formas gracias por tu tiempo.

Opacheco.

 

[mauriciodj]

Es un tema muy interesante éste, con unos pocos componentes y/o dinero se pueden proteger los amplis de accidentes de cortocircuitos en la salida que destruirían muchos componentes. Hago una consulta para quienes sepan del tema y sobre todo para quienes sepan acerca del comportamiento de los simuladores con este tipo de circuitos, en este caso el multisim.

Calculé una protección de pendiente simple en donde la Vlim = 75V y limitando a 4A por par de salida para Ilim cuando la Vce = 0,

Tomando a R2 = 1kohm , obtuve: R1 = 1030ohm y R3 = 58,5kohm.

El tema es que simulé un ampli con la protección calculada en el multisim y no responde para nada como me imagino que deberìa hacerlo, probè con otros valores escogiendo distinta R2 y tampoco funciona bien, luego simulé una protección de corriente simple solo con dos resistencias con una corriente limite de 4A y tampoco funciona, no limita como debería hacerlo al bajar la impedancia en la salida y además no responde igual en ambos semiciclos.

He hecho tmb una simulación de solo el circuito de protección sin estar en un ampli, y jugando con fuentes de corriente constante en lugar de los transistores de salida y variando el nivel de tensión en lo que sería la salida del ampli y ésta si responde como debe y jugando con ambos parámetros si se activan los transistores de la protección conforme a la recta de pendiente para la cuál fue diseñada, eso me hace pensar que el simulación de los amplis protegidos no responde como lo haría el circuito real.

Dejo las simulaciones que hice, si se desconectan las protecciones el ampli se simula perfectamente, de hecho es una simulación del p68 de rod Elliot tomada de este foro que solo le agregué la protección, aclarando que solo he colocado un par de transistores de salida pensando en que el simulador no reparte la carga por igual en todos, pero con mas transistores la simulación arroja el mismo comportamiento.

 

[xavirom]

Continuación:​

El procedimiento de diseño comienza con una sola pendiente circuito equivalente, pero en lugar de elegir ILIM1, IBRK se utiliza como punto de partida.
Escribimos la ecuación de la línea discontinua como:

Despejando Ilim1, el establecimiento de Vce = Vrail y el Ice Ibrk:

Así que después de elegir Ibrk, encontramos Ilim1 y proceder con el método de la pendiente de diseño único hasta el R1, R2 y R3 se definen.
A continuación se determina R4.
El único punto a determinar es la intersección Y (Vce = 0, el Ice = Ilim2).
Establecer Vce = 0 en la ecuación. (6) y resolver para R4:

Ampliación a múltiples pendientes o puntos de quiebre.​

Limitador de cuatro pendientes.

El uso del circuito de doble pendiente da una mejor aproximación a la curva de potencia constante, y por lógica cuanto mayor sea la cantidad de pendientes o puntos de quiebre, tanto así mejor será la aproximación a la curva de potencia constante del dispositivo.

Fig. 9. Limitador de 4 pendientes

Fig. 10. Limitador de Cuatro pendientes​

Este limitador requiere de tres puntos de quiebre, uno de los cuales se ha fijado en tierra como antes.
Los otros dos se establecen mediante tensiones de referencia en entre la tierra y los principales voltajes de VRAIL, algunas o todas de las cuales pueden estar ya presente en un diseño clase G o H.
En este ejemplo se establece los puntos en los valores en VRAIL / 2 y VRAIL / 4 por conveniencia grafica, pero en la práctica se pueden establecer los puntos de forma tal de adecuarlos lo mejor posible a la curva de potencia constante.

Hola, he utilizado estos cálculos para proteger mis amplificadores caseros con resultados satisfactorios, aunque siempre tuve la duda acerca de los transistores utilizados para ejecutar estos circuitos..., porque no parece importar el valor correcto de la Vbe, no hay aparentemente importancia en el valor del HFE, en fin, solo esa curiosidad.
Algo de luz, me vendria bien.
Gracias.

 

[Fogonazo]

Hola, he utilizado estos cálculos para proteger mis amplificadores caseros con resultados satisfactorios, aunque siempre tuve la duda acerca de los transistores utilizados para ejecutar estos circuitos..., porque no parece importar el valor correcto de la Vbe, no hay aparentemente importancia en el valor del HFE, en fin, solo esa curiosidad.
Algo de luz, me vendria bien.
Gracias.

Algunas protecciones poseen un preset para ajustar un recorte simétrico ante una sobrecarga lo que compensa una una posible diferencia de Vbe

Personalmente NO me parece importante que una rama recorte un poco antes que la otra.

El valor de Hfe NO afecta porque los transistores de protección NO trabajan en zona lineal, pasan de corte a saturación