Бързи диоди в токоизправител
Мнозина казват, че само Шотки диоди, които се използват в токоизправители, усилватели. или ултра-бързи диоди ( "супербърз" - ако тя е на руски). Ако сложите обичайните "бавен" диоди, Великата Дух меломани обиден и добър звук не можете да видите! За наше щастие, Голямата Spirit меломани може да навреди само онези, които вярват в него. Нека се опитаме да разберем нуждата от такива диоди, без участието на езотерична, и с помощта на само един на науката и технологиите.
Единственият твърдението на диод, е, че те се затвори бавно, и в същото време през тях, като обратната настоящите потоци, разредена филтър кондензатори. Казват, че това е по този начин, както е показано на фигура 1, с червена линия.
Фиг. 1. червената линия - на разряден ток на диода ако (диод) затваря бавно.
Наречен двете основни причини за обръщане на ток:
1. усвояване на пространството такса в диод база, през който диод все още не е затворен.
2. капацитет на зареждане обратно предубедени п-р възел когато диод е вече затворен.
Ние ще се справим с тези две причини. Но първо, нека да мисля за това: ако диода ще тече голям обратен ток (дори и същата като на фигура 1), а след това филтърните кондензатори да са уволнени веднага след зареждане си и няма напрежение нямаше да се случи! След като токоизправители работят дори при бавни диоди, а след това изпълняват това не е толкова голям и страшен (и по някакъв начин в професионални методи за изчисление токоизправители за това е обратният ток не казва нищо!).
Нека започнем с експеримента - практиката е известно, - критерият на истината. Поставянето на прост токоизправител верига с конвенционален "бавен" диод (Фигура 2):
Фиг. 2. верига токоизправител.
Ето как изглежда в действителност:
Фиг. 3. Фото токоизправител.
Нека да разгледаме един осцилоскоп ток през диод, напрежението е доста голям - максималната амплитуда от 12 ампера, което съответства на диода в дивата природа:
Фиг.4 ток през диод.
Нещо не се виждат повечето от тези течения разреждане. За целите на яснота, промяната на скалата и се добавя към линията на вълната сканиране се вижда на нула, и ако графика гмуркане надолу поради разряден ток, той ще се вижда ясно (Фигура 5):
Фигура 5. същия ток през същия диод.
Сравнете Фигура 1 и Фигура 5. В действителност липсва част, която съответства на разреждане на кондензатор обратен диод ток. Означава ли това, че този ток не е изобщо? Не, обратен ток е, само, че той е толкова нещастен, че обичайната си осцилоскоп да се открие по такъв прост експеримент не е възможно (Направих го в движение и не каже как е възможно да се измери разряден ток в моя токоизправител).
Нека се опитаме да разбера какъв вид разряден ток ще тече през диод и как тези токови кондензатори да бъдат изхвърлени. Аз използват опростено изчисление, тъй като пълното правилното изчисляване не може без интеграли и други висша математика. Опростяване значително намали точността (и надценяват резултатите!), Но номера на поръчката ще бъде повече или по-малко вярно, а ние се визуализира.
За простота, нека да се изчисли ми изправяне, че съм изследвал.
Резорбцията на пространството такса в диод база, при което тя остава за известно време в отворено състояние. време резорбция вземе 10 микросекунди. Това е един много много време, и по-голямата част от диоди е значително по-малко. Принципът на изчислението е показано на фиг. 6.
Фигура 6. Обратните диод ток и обратно напрежение, което води ток.
Така че, за известно време на диода е отворен в посока напред и е част от продължението ток. След това той трябва да се затвори, за да не пропускате обратен ток. Въпреки това, диод не е заключена, и обратен ток се преминават, както е показано на фигура 6 по-долу червената линия. Токът протича във времето. Равен време резорбция, т.е. ние = 10 микросекунди. Когато това се прилага за обратна напрежение диод, поради което в действителност на обратния ток потоци (и заради това, което друго би могъл да продължите?).
Ако научим. това ще бъде възможно да се идентифицират и да говори, и говори, и знаейки, времето, необходимо - да се определи освобождаването на филтъра кондензатор.
Да вървим. Нека да видим какво има в действителност - действителната форма на вълната на Фигура 7 (линия върху него е съвсем произволно):
Фиг. 7. Waveform напрежение и ток на диода с необходимите конструкти.
За да намерите време, определена фаза ъгли. Ние намираме цени хоризонтално разделяне на 360 градуса = 50 дивизии, една дивизия означава 7,2 градуса. От началото до края на срока на изтичане на напрежение ток на диода:
Това е началото на диода обратен ток. Обратен ток продължава = 10 микросекунди. Превод секунди, за да градуса: един период на синусоида 360 = 20 милисекунди и 10 микросекунди - Х. От пропорции откриете, че X = 10 м = 0,18 градуса. Вследствие на това в края на обратен ток на утечка на диода - 136.98 градуса.
По този начин - е разликата в напрежението между точки "а" и "б" на фигури 6 и 7. напрежението в точка "а":
Напрежението в "б" точка:
Сега ние откриваме ток през диод. съпротивление на обема на базовите Rb мощност диоди е приблизително равна на 0,05 ома. Текущ закона на Ом:
И сега ние виждаме как филтър кондензатор, се изпуска от отговорност ток от 1.6 А за 10 мс:
В действителност, кондензатор ще изпълняват много по-малко (поради факта, че не съществува във всеки един момент е максимума). Но също така да сравните напрежението в кондензатор заредена = 28.2 волта и тези бедни 1.6 мВ! Разбира се, че няма да забележите, защото тя е 0.006% от напрежението на кондензатор.
Така че, може да пренебрегнем изхвърлянето кондензатор до 0.006%? Мисля, че можем. Ако диод снабдяване с бързо време резорбция от 100 NS, след това намалява времето за освобождаване на кондензатор 100 и ще бъде равна на 0.00006%. Победа - добре, просто страхотно. И хората все още спорят какво диоди е по-добре - време за възстановяване от 50 НЧ или всички от една боя 70 НЧ диоди!
Какво е опростяване на изчисленията? Това е всъщност обратната напрежението в диод нараства бавно, и обратната ток също нараства бавно и има приблизително формата, както е показано на фиг. 6 (т.е., че е погрешно да се разделят на максимално напрежение през съпротивление). Следователно максималният ток в действителност ще бъде веднъж на всеки пет или десет по-малки, отколкото си мислехме. И максималната той няма да бъде през цялото време, но само малко. И кондензатор освобождаване от отговорност - също ще бъде по-малко от няколко пъти.
Обратен ток през диод капацитет заключена.
Преди да говорим за капацитивен ток, не забравяйте, че има схема на диоден мост (Фигура 8), и има няколко предимства пред обикновените.
Фигура 8. Диод мост, плъзгащи кондензатори.
В тази схема, на капацитет 30 пъти по-голям от капацитета на диодите, откъдето идва и обратният ток, преминаващ през кондензаторите 30 пъти (т.е. сякаш обратен ток през диод капацитет нараства с 30 пъти), но няма причина да не плаче за това за.
Но ние имаме само един диод, му капацитет от около 300 PF. За да се определи дали обвинението в този капацитет "подхвърлени" филтър кондензатор, се използва формулата:
След това, при положение, че максималната кондензатор напрежение 28,2 V:
Това е 1000 пъти по-малко от това, поради пространство заряд и миниатюрна се обърне внимание на всички невъзможно! По същия начин, свързващ кондензатори в паралелни диоди, спадане на напрежението в кондензатор филтър 30 е 50 мВ - свържете кондензатори за вашето здраве!
Това е всичко. Няма други обективни причини, влиянието на "забавяне" на операцията на диод токоизправител не съществува! (С изключение на смущения по-долу, за които HF). Какво е в момента мисля за меломани Велик Дух - ние сме на барабана, нека да обсъдим резултатите.
И така, какво имаме? Обикновените "бавни" диоди няма значителни кондензатори да изпълняват и не причиняват! Но как тогава да бъде със следното твърдение: "Аз заменя конвенционалните ултрабързи диоди и усилвателя звучи! "? Ами, на първо място, това е първия закон на самовнушение: "Ако системата е да се замени дори най-малките сделки, системата веднага ще започне да звучи по-добре." Този закон обяснява 80% от всички ни по-добър звук (така както се чува до ухото). Всъщност, нищо страшно разрядни кондензатори "забави" диоди не се случват, а оттам и няма промяна на звук от диоди употреба ултрабързи. Това е всички меломани приказки. Също така - най-важното - категорията на електрически кондензатори само намалява захранващото напрежение! Ами, тъй като тя skazhestya звучи качество?
Налице е също така и негативен страничен "скорост" на диода. Отключване / заключване диоди с токови импулси създава сравнително остри ръбове и по този начин създава широк спектър на шум, който се излъчва токоизправител проводници, простиращи се към него от трансформатора и кабели за включване на филтър кондензатор. И тези пречки попадат в усилвателя и заредени неговите високи честоти (до стотици килохерца). Следователно, някои експерти (например р Nikitin) дори съветват да се свърже токоизправителя на трансформатор през малък газ, ще забави процеса на отключване / заключване диоди и намаляване на смущения.
Нямам какво да се измери с висока честота на шума, нискочестотна част от спектъра, която е моя диод токоизправител ток - до 20 кХц.
Фиг. 9. спектър на диод ток.
Червената линия - директно токоизправител ток спектър и синьо - когато диод последователно с бобината с малка индуктивност, което намалява нивото на RF настоящите компоненти, както и времето, те са добре отделяни във въздуха под формата на смущения.
Бързо отключване / заключване на "бързо" диоди ще осигурят токови импулси с отчетливи ръбове, и следователно спектъра на шума, излъчван от токоизправителя се разширява. И с този шум ще бъде по-трудно да се бори, но след като на власт, те са по-силни от претоварване него по-високи честоти, отколкото ако използват "обикновените" диоди. Това претоварване HF (сега до мегахерц) дава усиления сигнал за ДЗП, а може и да бъде забележимо за ухото като промяна в звука. Например по този начин (чрез смесване на честотата на дискретизация ултразвукови сигнали), използвани от някои производители на джоба играчи CD. Така субективно увеличено количество на високите честоти и "Вие" дори нарече нещо като "на живо висока". естественост на звука всъщност намалява.
Но в действителност, това си има своите предимства от използването на Шотки диоди в токоизправители. Фактът, че напрежението спада през тях е много по-малък, отколкото в традиционните диоди с п-р кръстовище, и следователно загубата на напрежение в токоизправител ще бъде по-малко стрес и по-ще отиде в усилватели на мощност. В моя тест на конвенционален диод токоизправител схема с ток от 12 А спадна 1.2 волта, а диод на Шотки - 0,6 волта. Оттук и диод мост в първия случай загубил 2,4 V, а втората е само 1,2 V. каже: "Само си помислете една дреболия, глупости 1 волт!". Не винаги една дреболия и глупост. Ако имате напрежение усилвател Електрозахранване + -60 волта, то това е един волт е наистина глупост. И ако захранването е + -24 волта? Нека да се брои. Усвояване токоизправител напрежение под товар от порядъка на 80% от х. В 19.2 волта се оказва. спад на напрежението на 2.4 волта за диоди. на напрежението в етап усилвател изход, например, 4 волта. Следователно, на изхода на усилвателя се получи 19.2 - 02.04-12.08 = 4 волта амплитуда. На синусите, на товара 6 Ом е само 13,6 вата. Ако използването на Шотки диоди, максималният изходното напрежение: 19.2 - 1.2 - 4 = 14, и вече задължително мощност 16.3 вата. Малко по малко, но не повече. Нека да разгледаме това малко по-внимателно.
Музика сигнал има импулс с остри шпайкове структура:
Фиг. 10. Формата на вълната на музикалния сигнал.
Преобладаващо ниска средна сигнал и възпроизвежда лесно усилвател. Но максималния пулс стойност. В нашия пример, ако максималната мощност от 16 вата мощност усилвател (с Шотки диоди), възпроизвежда пиковете на сигнала (Фигура 10). Конвенционален диоди когато изходната мощност е 13 W, пиковете са отрязани, както е показано на фиг. 10 червена линия (е, не е достатъчно мощност за тях!). Психоакустика установили, че ако тези случайни изблици като тази култура, ума, няма да забележите, че е, няма да чуете очевидно изкривяване. Но с субективна страна на слушане ние чувстваме, че "нещо не е наред" - няма лекота, лекота, естественост, прозрачност и други "чувство" на звука. И в този случай е наистина подмяна на конвенционалните диоди на Шотки диоди значително подобрява звука! И това е с "необяснимо" субективната страна. Всъщност - не е тайна, без магия, чиста физика! Такъв сценарий се случи, всъщност, доста често и доста често използването на Шотки диоди е оправдано от техническа, така и от гледна точка на по-добри звукови усилватели.
Оказва се, chtosuperfastdiody всъщност в токоизправител и усилвател nafig не е необходимо, и няма реална полза от тях не (но те са по "лек" и по-зле да издържи над ток в контраст с "бавен"). Но diodyShottki понякога е много полезно, но не и неговата скорост и ниско напред пад на напрежение. Nature, това е вярно само за "аналогови" токоизправители, работещи при честота от 50 Hz. Но от друга страна, ако говорим за висококачествени усилватели, единствените такива захранвания там и необходими - смяна на властта и Hi-Fi са несъвместими!