第一次做功率放大器，请大家推荐个合适芯片

只看该作者 · 2010-5-20 22:08

本帖最后由 tongshaoqiang 于 2010-5-24 15:54 编辑

在maychang老师的帮助下，知道用功率放大器的方法解决我的问题：帖子“换图了，大家给点建议，怎么解决这个问题”
https://bbs.21ic.com/icview-173707-1-1.html

第一次要做功率放大器，不知道从哪下手，希望前辈们推荐个方案或者集成运放的型号。
系统结构如附图
1、输入正弦信号0——10v，频率30k——500khz（以360khz左右为主），信号源输出阻抗50ohm
2、容性负载20nf
3、信号输入与容性负载间加隔离升压变压器，最终在负载上得到峰峰值20v的两反相正弦波。

不知道我这么描述对否。
再就是请教大家，我要做的功率放大器的输出阻抗要与容性负载匹配还是要与中间的隔离变压器的初级绕组的直流电阻匹配？

只看该作者 · 2010-5-21 07:32

本帖最后由 tongshaoqiang 于 2010-6-3 22:14 编辑

自己顶顶，等高手指导
在各位大侠们的帮助下，特别是maychang老师的耐心指点下，通过这几天的实验。我的帖子https://bbs.21ic.com/icview-173707-1-1.html问题今天的实验似乎出现要解决的眉目了。
再简单描述一下电路框架：信号源（幅度10v的正弦波）——隔离升压磁环——负载（空心变压器+极板，空心变压器绕组线间分布电容约20nf）
目的：在负载AB两端得到反相峰峰值电压20vpp的正弦波形，频率360khz为主。
当初老板说在信号源到隔离变压器间不加功放就可实现（见过商品仪器实现）
现在通过实验，感到确实不用加功放，已经到了17vpp峰峰值电压
实现方法：造成电路目标实现困难的原因主要是AB间分布电容大，（也像maychang老师讲的，负载的主要表现形式就是20nf的电容。）在AB间加一个电感，取电感值在360khz时跟20nf电容谐振。我的理解这时候负载就很小了，大概就是绕组线圈的直流铜阻。用电感来补偿容性负载。
现在还有一个问题就是，如果AB间加了电感，影响不影响变压器次级中心抽头加直流偏置？我感觉像短路了，又拿不准，有点糊涂。

如果大家遇到类似问题，希望能给大家带来帮助！！
再次感谢maychang前辈的悉心教导！

只看该作者 · 2010-5-22 07:52

再顶顶，maychang、chunyang老师麻烦你们了

3万 · 2010-5-22 08:09

20nF的电容，500kHz时容抗15.9欧姆，你要20V电压，那么其(视在)功率达25VA。
500kHz时可以输出25VA的集成芯片估计不大好找到，用分立元件吧。

只看该作者 · 2010-5-22 08:15

本帖最后由 tongshaoqiang 于 2010-5-22 15:22 编辑

4# maychang
我觉得功率没这么大吧，反相20v是峰峰值电压，相当于变压器次级输出40vppd电压，折算成有效值电压14.14v，功率能有12.5w左右。不知道我说的对不对

只看该作者 · 2010-5-22 08:18

4# maychang
maychang是我弄错了，我把帖子修正了。输出要得到两反相20vppd峰峰值
很是抱歉

只看该作者 · 2010-5-22 08:26

maychang老师：
还有一点我不明白的地方就是我要做的功率放大器的输出阻抗要与容性负载匹配还是要与中间的隔离变压器的初级绕组的直流电阻匹配？
非常感谢您的耐心帮忙

3万 · 2010-5-22 09:23

7楼：
功率放大器要求的负载阻抗应与负载(20nF)经变压器变换到初级的阻抗匹配。
功率放大器的输出阻抗与负载无关。

只看该作者 · 2010-5-22 10:01

8# maychang
maychang老师
不知道如何换算，有公式可循吗

3万 · 2010-5-22 10:11

对变压器，阻抗比为匝数反比的平方。
变压器初级:次级匝数比如果是1:2，次级20nF电容折算到初级是80nF。

2万 · 2010-5-22 10:32

拜托ＬＺ：
１、首贴最好加上链接，不然别人根本不知道你在讨论什么；
２、你那“换图了，大家给点建议，怎么解决这个问题”的帖子也是说得不清不楚，你到底是为了线圈上获得足够高的电压？还是电流？还是功率？　
３、拜托，你顶楼的贴中的负债明显不该简单成“容性负载２０ｎＦ”，讨论的前提都不对，结果怎么可能对？？？

2万 · 2010-5-22 10:36

4、输出功率到底要多少？要定阻还是定压输出？
5、波形是否非得为完美的正弦波？对失真度有没有要求？有谐波、比如方波行不行？？？
——这些都会明显影响到电路设计的方案和实现方法，你自己都一头雾水说不清楚的话，别人怎么可能给你正确的答案呢？

只看该作者 · 2010-5-22 15:06

本帖最后由 tongshaoqiang 于 2010-5-22 15:39 编辑

12# xwj

xwj前辈：
您好！感谢您有耐心的看看我的帖子！
  1、实在不好意思，作为新手光知道发帖，没有考虑到回帖者的方便，下次知道了。
  2、我那“换图了，大家给点建议，怎么解决这个问题”中，是我表述的不清。我的目的是：从信号源出来的360khz、0到10v的正弦波信号，通过隔离磁环传输变压器后，能在后面的两线并绕的绕组（分布电容20nf）上得到反相、峰峰值电压为20vppd正弦波信号。
   我觉得我要在负载上得到峰峰值电压而不是电流，而且我也能够在隔离传输变压器次级上得到反相峰峰值20vpp的电压，但是一接入后面的双线并绕线圈上（所谓的20nf负载）电压就会降下来。
经过大家的指导，发现问题是信号源功率的问题，驱动电流小了，变压器次级升压会上不去吧，不知道老x前辈有何高见？能否根据我说的帮我判断一下问题所在以及我负载上到底要的是电压还是电流还是功率。
3、确实我的帖子中的功率放大器的负载不能简单的定义为“容性负载”，应该是折合到变压器初级侧以后的负载。
4、输出功率也是我的原因，今早已经跟manchang前辈表示歉意了。
   按照输出两反相峰峰值电压20vpp，在500khz下，容性负载20nf得到的功率12.5w，所以功放的功率得达到12.5瓦以上。至于功率放大器是定阻还是定压输出，我也不知道，因为我也是头次接触功率放大器。
5、对输出正弦波的要求不是很高，经过隔离升压变压器后，保证得到的两反相正弦波的相位延迟不能太大。

我觉得我之所以表述不清，可能我描述的侧重点不是功放的输出要求，而是经过隔离升压变压器后的加在负载电容上的信号要求了。

只看该作者 · 2010-5-22 15:16

作为新手，感谢高手们的帮助的同时，也多给我们这些菜鸟些宽容和信心。哈哈，再次感谢maychang、chunyang、xwj等所有帮助新人们的专家们，正因为有了你们的帮助才能为业内培养更多优秀的工程师！

3万 · 2010-5-22 15:38

本帖最后由 maychang 于 2010-5-22 15:41 编辑

能够输出十几到几十W的集成功率放大器很多，但多数不能工作到500kHz。
阻抗问题并不重要，你有个变压器的，改变变压器匝数比，想要多高多低阻抗都容易。
重要的是你的负载，从原来那帖看，若是只有一匝或两匝，电感不会有多大。若是电感很小，功率放大器输出还要大。
“得到的两反相正弦波的相位延迟不能太大”，根本不可能有什么相位延迟。

若是对波形要求很低，近似方波都可以，那么功率放大器可以很简单，甚至可以用一支频率特性比较好的管子就可以实现。用双极型管或MOS管都可以，区别仅在对功率管的驱动。

只看该作者 · 2010-5-22 15:45

10# maychang

感谢maychang前辈的耐心解惑！
我还有个问题想请教一下老师，如果我通过调节变压器次级的电感量让他在某个频率点，假设为360k时跟20nf的电容正好谐振，那么根据谐振的特点，负载电容跟变压器次级电感的阻抗正好为零，那么对功放的输出功率要求不就降低了吗？如果变压器次级线圈跟负载（双线并绕线圈）的直流电阻小的话，有没有可能将功率放大器省掉呢？
可能我的想法很幼稚，让老师见笑了。

3万 · 2010-5-22 16:58

16楼：
恐怕到现在你还没有搞清楚负载是什么，变压器是什么，难怪xwj在11楼和12楼说“你自己都一头雾水说不清楚”。
你的原图，那个一匝到两匝的线圈与另一个线圈是有耦合的。两个有耦合的线圈就是一个变压器，当然，这里没有磁材料，漏感很大，但仍是变压器。真正的负载在另一个线圈上。换句话说，从你的磁环变压器初级看过去，是有电阻成份的(当然也有电感成份和电容成份)，具体多少，你并没有测量，当然也说不清楚。
变压器次级电感不能与你的那个电容谐振，因为变压器初级接到了功率放大器上，而功率放大器输出阻抗很低。从变压器次级看进去，是功率放大器输出阻抗经变压器变换后的阻抗再加变压器次级漏感。功率放大器输出阻抗很低，经变压器变换后仍相当低，所以谐振只可能是变压器漏感与你的电容谐振。而谐振时的阻尼，是你的负载。
谐振并不能改变你的负载所需要的功率，换句话说，并不能产生能量，所以谐振不可能省掉功率放大器。
xwj肚子里有货，也很愿意帮助新手，就是说话不大好听。你可以继续向他请教，条件是不怕他骂。

只看该作者 · 2010-5-24 07:25

本帖最后由 tongshaoqiang 于 2010-5-24 15:16 编辑

17# maychang
maychang老师
今天去测了一下双线并绕空心变压器的电感，每组有173uh的感量，两线间的分布电容20nf。

我到希望xwj能天天骂我。

只看该作者 · 2010-5-24 15:44

本帖最后由 tongshaoqiang 于 2010-5-26 15:51 编辑

17# maychang
maychang老师：
我真的是一头雾水，特别是“那个一匝到两匝的线圈与另一个线圈是有耦合的。两个有耦合的线圈就是一个变压器，当然，这里没有磁材料，漏感很大，但仍是变压器。真正的负载在另一个线圈上。”看了你这么一段话后，更雾水了。（双线并绕空心变压器的两线圈间是有耦合的，这个我也能理解，但你说的“真正的负载在另一个线圈上。”这另一线圈是指双线并绕空心变压器两线圈耦合后产生新的线圈？）
在这里我跟你说那个空心变压器的事，其实是59匝，我为了好画，没注明（骂我就骂我吧，当初光以为负载说明是线间分布电容20nf就可以了）。
对你上面的话，我是这么理解的：功率放大器的负载，最直接的可以看做是隔离升压变压器的初级线圈，他的次级线圈直流铜阻以及次级线圈后面连接的双线并绕空心变压器的电感、互感、线间分布电容映射到隔离变压器的初级线圈的阻抗？

学生愚笨，接受太慢。

只看该作者 · 2010-5-24 15:57

很理解，前辈老师们的心情，对于问题描述的不清，确实给他们了解把握真正问题点带来不便，甚至窝火。
随着发帖经验的增加，我们新手们也会尽量把问题一遍说清楚。
再次感谢专家们了，特别是maychang老师。哪个版块都能见到您的身影！

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