Cálculo de la capacitancia requerida para un pulso de tiempo T usando un amplificador de clase AB

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Primero, me disculpo si esta pregunta es similar a otra que hice hace un tiempo. Pero, como verá, esta pregunta es ligeramente diferente.

Tengo un amplificador que es un emisor común que maneja una etapa AB push-pull utilizando transistores MJE340 / 350.

Lo estoy usando para amplificar una señal de 250kHz. El voltaje de salida (descargado) a 250 kHz es 145.6 Vpp. Este amplificador debe poder conducir una señal durante un tiempo T.

Quiero usarlo para conducir una carga con impedancia Z = 669.2Ohms.

De V = IR, puedo ver que el requisito de corriente es 0.21757 A. Las fuentes de alimentación que estoy usando son R12-100B que, de la hoja de datos, proporcionan 50 mA cada una, por lo que la corriente total proporcionada es de 100 mA ( Los agregué porque estoy trabajando con la tensión pico a pico, por lo que ambas mitades de la onda).

Esto me deja con un déficit de corriente de 0.1176 mA. Para suministrar este exceso de corriente hay dos condensadores. El valor de los condensadores es de 3.3 uF para tomar 450V. Estos están desacoplando los rieles de suministro que están a +/- 120 V. Así que, esencialmente, tengo un condensador de 6.6uF cargado a 240 V.

De Q = CV Sé que hay 0.001584 coulombs de carga almacenados. También sé que 1 Amp se define como 1 Coulomb de carga que pasa un punto en 1 segundo. Por esto puedo decir que si A = C / s entonces C / A = s.

Entonces, para calcular el tiempo máximo T al que puedo transmitir esta señal, divido la cantidad de carga por el déficit de corriente. Esto me da un valor de 13.47 ms para el cual se puede transmitir la señal.

Ahora sé que a medida que un condensador descarga la tensión a través del condensador, este método no es del todo correcto, ya que no se tiene en cuenta.

Así que mis preguntas son:

1) ¿Cuánto (si alguno) de mis cálculos son válidos?

2) ¿Cómo debo tener en cuenta la caída de voltaje cuando se descargan los topes (supongo que solo tengo un valor mayor ...)?

3) ¿Debo usar algunos límites más pequeños debido a la alta frecuencia que se está utilizando?

4) La salida de voltaje se midió (usando un alcance de pico con una sonda en * 10) sin carga aplicada, ¿este valor seguirá siendo válido cuando se carga el amplificador?

    
pregunta Tim Mottram

1 respuesta

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Esta respuesta no se basa en ver un diagrama de circuito. Un circuito ayudaría mucho.

Si la carga está en el riel medio de la fuente de alimentación y está conduciendo una onda sinusoidal a 145.6 Vp-p, entonces el cálculo actual es este.

  1. Calcule el voltaje RMS: 145.6 Vp-p es 51.5 Vrms
  2. Calcule la potencia de carga - \ $ \ frac {V ^ 2} {R} \ $ = 3.96 vatios
  3. Estimar la potencia de entrada: la potencia de entrada no será peor que el doble de potencia de salida, por lo que digamos 8 vatios como máximo.
  4. Estime la corriente continua extraída de cada 120 V: cada semiciclo ocupa el 50% del tiempo del período sinusoidal, por lo que cada fuente de alimentación suministra 4 vatios o 33 mA.

Comprobación de validez, 240 V x 33 mA = 8 vatios. OK, creo que lo hice bien.

Sus fuentes de alimentación pueden suministrar 50 mA y esto podría estar bien sin agregar capacitancia (de todas formas habrá algunas dentro de las fuentes de alimentación) y la corriente máxima que toma la carga es

\ $ \ sqrt2 \ times 33mA \ $ = 47mA.

Creo que deberías estar bien sin agregar condensadores y funcionará indefinidamente por lo que puedo ver.

    
respondido por el Andy aka

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