Push Pull Amplifikatör Güç Hesapları

[-Hasan-]

Arkadaşlar merhaba.

Uzun süredir amfi devreleri üzerinde çalışıyorum, transistörlü, opamplı, küçük güçlü sinyal yükselteçlerini tasarlamayı öğrendikten sonra şimdi yavaş yavaş güç yükselteçlerine giriyorum. Push Pull yükselteçlerde giriş empedansı, çıkış empedansı, vs. gibi temel hesapları yapabiliyorum. Çevre gerilim denklemleri her zaman işe yarıyor. Bu doğrultuda bir yükselteç tasarladım, her şey beklediğim gibi oluyor.

Ancak hiç güç hesabı yapmadım. Dün bayağı bir düşündükten sonra bir hesaplama yaptım. Bu hesap doğru mu yanlış mı diye bir şüphe var içimde. Bunu sizlere danışmak istedim.



Olayı basitçe açıklayayım; yukarıdaki gibi +-V_S simetrik beslemeli klasik bir push pull devresini göz önüne alalım. Kullandığımız bütün elemanlar ideal elemanlar olsun ve empedanslardan kaynaklanan gerilim düşümlerini de ihmal edelim. Ben burada transistörleri uygun şekilde seçmek için, her bir transistöre düşecek RMS gücü hesaplayacağım. Bunun için şöyle bir aşağıdaki gibi bir hesap ortaya çıkardım. İki transistörde de hesaplar aynı olacağından, biz NPN olanı göz önüne alalım:

Girişe V_G=V_S*sin(w.t) şeklinde bir işaret uyguladığımızı varsayalım. teorik olarak çıkıştan alacağımız sinyal:

V_Ç=V_G olacağından:

V_Ç=V_S*sin(w.t) şeklinde olacaktır.

Pozitif kaynaktan şaseye doğru bir çevre deklemi yazarsak:

V_S=V_Ç+V_CE şeklinde olacak, V_CE ' yi yalnız bırakalım:

V_CE=V_S-V_Ç burada da yukarıdaki bilgileri yerine koyup düzenlersek:

V_CE=V_S*(1-sin(w.t)) şeklinde gelir.

Transistörde harcanan gücü bulmak için transistörden geçen akımı da bulmamız gerekir. Bu doğrultuda emiter akımını da R hoparlör empedansı olmak üzere:

I_E=V_S*sin(w.t)/R şeklinde yazabiliriz. Bir transistörde emiter akımı ile kollektör emiter arası düşen gerilimin çarpımı transistör üzerine düşen gücü vereceğinden:

P_T=V_S²*[sin(w.t)-sin²(w.t)]/R şeklinde transistör üzerine düşen anlık gücü ifade edebiliriz. Ancak bizim için önemli olan RMS güç olduğundan, RMS hesaplama mantığından yararlanarak RMS gücü aşağıdaki gibi ifade ettim. İntegralleri 0 dan T/2 ' ye alıyorum çünkü NPN transistör sadece pozitif alternansta çalışıyor.



Bu denklem transistör üzerindeki RMS gücü ifade eder mi? sadece bir transistör için, diğerini hesaba katmadan.

Yorumlarınızı bekliyorum arkadaşlar herkse iyi çalışmalar.

[z]

En son integral ifadesindeki Vs yerine (bir ustte dogru yazmissin altta kare almayi unutmussun) Vs^2 yazarsak buldugun integral ifadesi 1 transistordeki ortalama gucu verir.

[-Hasan-]

Teşekkür ederim hocam. Hatayı da şimdi düzelttim. Bu hesap yüzünden dün gece uykum kaçmıştı. İntegral doğru kullanıldığında hayat kurtarıyor gerçekten.

İyi çalışmalar.