piek spanning op de drain in een HF versterker

Martin V
Gepost maandag 17 augustus 2020 10:09:47

Ik heb een experimentele balansversterker gemaakt waarbij de Mosfets in klasse-D staan ingesteld.
Nu probeer ik de piekspanning op de drain ten opzichte van de ground te meten met de oscilloscoop.
Omdat ik dat niet direct kan meten, omdat de spanning veel te hoog is gebruik ik daar een spanningsdeler voor met weerstanden:

Bij een voedingspanning van 42 Volt is de piekspanning op de drain 192 Volt.
Die spanning ziet eruit als een spannings impuls met een steil opkomende flank en een flauwe daling in de spanning naar nul.

De vraag is: Kan deze spannings impuls tot schade leiden van de Mosfets indien de voedingspanning verder wordt verhoogt?
De verhouding piekspanning op de drain versus voedingspanning is 4,5 maal.

Dat betekend dat de piekspanning op de drain 4,5 maal zo hoog is als de voedingspanning.
Bij Mosfets met een break-down voltage van 500 Volt betekend dit dat de maximale voedingspanning niet hoger mag zijn als 110 Volt.
Is dat juist?

Telefunken Sender Systeme Berlin
kris van damme
Gepost maandag 17 augustus 2020 10:22:15

Op het eerste zicht klopt je verhaal, maar...
Er is ook nog zoiets als de SOAR .daar vind je ook de maximumspanning in functie van de stijgtijd. Hoe groter de stijgtijd (dus hoe sneller de puls stijgt ) hoe verder je moet blijven van de maximum waardes. (max spanning, stroom);

Overigens, als je buiten de soar gaat sneuvelt de transistor daardoor niet meteen, maar wel na X uren in bedrijf.

Martin V
Gepost dinsdag 18 augustus 2020 08:01:34

Natuurlijk is het altijd raadzaam om onder de maximale specificaties te blijven, maar ik dacht van ik vraag het maar even na.

Hoe zit het dan met een echte HF Mosfet zoals een BLF188XR.
Die transistor wordt vaak gebruikt voor klasse-A/B toepassingen en heeft een maximale spanning break-down Voltage van 133 Volt.
Wanneer je die in klasse-C of D zet is de spanning ook hoger als de voedingspanning en dan wordt het wel een kostbare zaak als je die opblaast omdat je over de maximale break-down Voltage gaat.

Voorlopig denk ik aan het gebruik van andere klasse-D versterkers waar die maximale drain spanning niet zover oploopt tot vier maal de voedingspanning.

Telefunken Sender Systeme Berlin
qrp_man
Gepost vrijdag 28 augustus 2020 10:12:41

Haal je class-D en E niet door elkaar ?
'Normaal' staat er bij class-D op de drain een redelijk nette blokspanning met de voedingsspanning als topwaarde.
Bij class-E krijg je soort van driehoek/puls spanning met een opslingering tot ca. 3.5 maal de voedingsspanning.

Martin V
Gepost vrijdag 28 augustus 2020 11:27:57

Haal je class-D en E niet door elkaar ?

Een klasse-E versterker heeft maar één transistor, ik gebruik er twee in balans.
De schakeling gaat dan automatisch over in klasse-D.
Twee klasse-E versterkers in balans vormen samen een klasse-D versterker.

Intussen ben ik alweer een stuk verder gevorderd met de experimenten.
Het blijkt dat die hoge piekspanning op de drains kwam omdat ik geen goede aanpassing had.
Nu gebruik ik een 1:1 uitgangstransformator de piekspanning op de drain is gedaald tot 2,5 maal de voedingspanning.

Als versterker type gebruik ik een CMCD versterker met een rendement van 97%.

Normaal' staat er bij class-D op de drain een redelijk nette blokspanning met de voedingsspanning als topwaarde.

Dat is bij een VMCD versterker waarbij de uitgangspanning een blokgolf is en de stroom een sinus.
Voor iedere transistor heb je een halve sinus.
Bij een CMCD versterker heb je een halve sinus voor iedere transistor aan spanning.
De stroom op de uitgang is een blokgolf.

https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=&cad=rja…

Telefunken Sender Systeme Berlin