Bài viết này trình bày cách tính toán tầng công suất cuối trong vi mạch. Bên dưới là hình của một tầng công suất 50 W.
Transistor T1 T’1, T2 T’2 lắp kiểu Darlington bù. Điện trở R1, R2 giúp cho T’1 T’2 khóa nhanh ở tần số thấp. C1, C2 – R7, R8 để khử dao động kí sinh ở gần tần số làm việc cực đại của transistor. Transistor T3, T4 là nguồn dòng để tạo thiên áp ban đầu cho T1, T2 qua diod D3.
Với tải 5ohm, tầng khuyếch đại cần đảm bảo công suất hình sin là 50W. Điện áp ra cực đại lúc này bằng Uamax = 22,4V, dòng ra cực đại lamax = 4,48A. Cần phải tính giá trị điện áp nguồn với sụt áp nhỏ nhất trên các transistor T’1, T1, T3 và điện trở R3.
Điện áp gốc – phát tổng cộng của T1 và T’1 với lòng lamax vào khoảng 1,8V. Nếu D1 dùng diod phát quang màu đỏ (có điện pá thuận 1,6V) thì sẽ có sụt áp trên R3 là 1V. Điện áp góp – phát của T3 khi tín hiệu vào cực đại không được vượt quá 0,8V. Nếu dùng nguồn điện không có ổn áp (tần công suất không cần có ổn áp), thì sụt áp trên nó khi tải đầy đủ sẽ không vượt quá 3V. Dùng các số liệu này để tính điện áp nguồn lúc không có tín hiệu.
V+b = 22,4V + 1,8V + 1V + 0,8V + 3V (sụt áp nguồn) = 29V
Do tính chất đối xứng của mạch nên nguồn âm cũng có cùng giá trị.
Tính tham số thời hạn của T’1, T’2.
Dòng góp cực đại của chúng là 4,48A. Để đảm bảo độ tin cậy, chọn transistor có dòng góp 10A. Điện áp góp – phát cực đại của transistor lúc kích thích đầy đủ là:
Uamax + Vb = 51,4V
Ta chọn transistor có UCE = 60V
Công suất tiêu tán trên mỗi transistor được tính theo công thức
PT = 0,1Vb(Vb)/Rt = PT,1 = PT,2=17W
Nhiệt đọ tiếp giáp cho phép lớn nhất đối với transistor silicon là 175 độ C (90 độ C với các transistor Germani), còn nhiệt độ môi trường ở trong vỏ máy không vượt quá 55 độ C. Điện trở nhiệt của cánh tỏa nhiệt theo qui chuẩn là 4K/W.
Từ đó sẽ tính được điện trở nhiệt giữa lớp tiếp giáp và vỏ transistor bằng 3,1KW.
Thông thường người ta cho công suất tiêu tán của nhiệt đọ vỏ transistor ở nhiệt độ trong phòng 25 độ C. Do vậy công suất tiêu tán lúc này sẽ là 48W. Cánh tỏa nhiệt cho transistor công suất phải tính với giá trị công suất tiêu tán ở 48W.
Sưu tầm
