MẠCH CÔNG SUẤT CHẠY MOSFET CỰC CHẤT, GIÁ RẺ, MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG MOSFET
MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG MOSFET
Giới thiệu đôi chút về mạch khuếch đại Mosfet
Mosfet là một thiết bị bán dẫn có 3 chân được sử dụng rộng rãi trong cách mạch điện tử. Nó hoạt động giống JFET nhưng dòng rò đi qua lớp cách điện oxide ngăn cách giữa các phần dẫn điện thì nhỏ hơn. Mosfet là một lựa chọn không tồi để thiết kế các mạch khuếch đại tuyến tính vì mạch sẽ sử dụng ít tải hơn, các mạch khuếch đại dùng Mosfet được ứng dụng rộng rãi, được dùng để thiết kế nhiều loại mạch.
Bạn đang xem: Mạch công suất chạy mosfet
Lưu ý: Bài viết này có thể sửa đổi thêm với những mạch khuếch đại Mosfet mới trong tương lai.
Duới đây là các mạch ứng dụng phổ biến
Mạch khuếch đại âm thanh 18W dùng Mosfet
Mạch này có khả năng cung cấp một công suất đầu ra kha khá với số lượng tối thiếu các bộ phận cấu thành nó nhưng chất lượng âm thanh vẫn khá tốt
Bộ khuếch đại này chỉ dùng 2 Mosfet và 1 transistor, vài con điện trở và tụ mắc hồi tiếp về, mạch điện này tuy nhỏ nhưng nó có thể cung cấp một công suất khổng lồ 18W cho bộ loa 8 (Ohm) hoặc 30W cho bộ loa 4 (Ohm)
Để đạt được chất lượng tốt và ổn định cho một vài thành phần cấu tạo nên mạch thì phải cần tới một bộ ổn áp nguồn một chiều chất lượng tốt. Điều này cần thiết để mạch được giảm nhiễu và đạt được công suất ngõ ra không đổi đưa vào tải biến thiên (loa).Một bộ điều khiển cấp nguồn DC tốt sẽ cho một dòng điện lớn hơn 2A và 40V.
Linh kiện cần có:
R1: Điện trở 2K2, 1/4W
R2: Điện trở 27K, 1/4W
R3,R4: Tụ điện tinh chỉnh 2K2, 1/2W
R5: Điên trở 100 Ohm, 1/4W
R6: Điện trở 1K, 1/4W
R7,R8: Điện trở 330 Ohm, 1/4W
C1: Tụ 22u
F, 25V
C2: Tụ 47p
F, 63V
C3,C4: Tụ 100u
F, 50V
C5: Tụ 2200u
F, 50V
Q1: Transistor BC550C
Q2: mosfet IRF530 hoặc MTP12N10
Q3: mosfet IRF9530 hoặc MTP12P10
Sơ đồ khối:
Khuếch đại âm thanh 10W dùng mosfet:
Các transistor Q1 và Q2 được nối kiểu Darlington hoạt động như bộ tiền khuếch đại. Thiết lập mức cap R3 kiểm soát dòng tĩnh trong khi R2 cung cấp phản hồi. Đầu ra được ghép với một loa thông qua tụ điện C4. Tụ điện C5 là bộ lọc cung cấp điện và C2 là tụ tách rời DC đầu vào.
Sơ đồ khối:
Lưu ý:
_ Mạch có thể được lắp ráp trên 1 bảng
_ Dùng nguồn cấp DC 30V
_Tụ C3, C4, C5 phải đạt được 50V và C2 có thể là 10V
_Dùng bộ phát thanh 8 Ohm 15W
Mạch khuếch đại 50W dùng mosfet
Giai đoạn đầu tiên của bộ khuếch đại là bộ khuếch đại vi sai dựa trên các transistor Q1 và Q2. Tụ C8 là IC tách rời DC đầu vào, R1 giới hạn dòng điện đầu vào và tụ C1 bỏ qua các tần số cao không mong muốn. Giai đoạn thứ hai là giai đoạn điều khiển bao gồm các transistor Q3 và Q4. Giai đoạn đầu ra là giai đoạn kéo đẩy bổ sung dựa trên MOSFET IRF530 và IRF9530. Đầu ra được ghép nối với loa bằng cuộn cảm L1. Mạng bao gồm R15 và C5 dùng để giảm nhiễu. Tụ điện C6 và C7 là bộ lọc cung cấp điện. Preset R6 có nghĩa là để điều chỉnh dòng tĩnh.
Sơ đồ khối:
Lưu ý:
_ Lắp mạch in mạch bằng mực in tốt
_ Dùng nguồn +/-35V DC để cấp nguồn
_ Đối với cuộn cảm L1, hãy tạo 12 sợi dây đồng tráng men trên đường kính 1cm
_ C6,C7 phải là loại dùng nguồn 50V, các loại tụ khác có thể là từ 10 đến 15V
_ Tản nhiệt là công cụ cần thiết cho các MOSFET. Một tản nhiệt bằng nhôm có kích thước 8 x 4 x 4 inch sẽ có hiệu quả. Không có thứ gọi là tản nhiệt quá lớn.
Cấu tạo mạch khuếch đại âm thanh dùng Mosfet công suấtPhân loại mạch công suất chạy bằng Mosfet
Cách kiểm tra mạch Mosfet công suất sống hay chết
Ngày nay công nghệ ngày càng cải tiến để đáp ứng được nhu cầu đó các nhà sản xuất đã cho ra đời mạch công suất chạy Mosfet giúp khuếch đại âm thanh tốt hơn. Vậy mosfet công suất là gì và ưu những điểm cấu tạo nguyên lý hoạt động là gì? Ở bài viết này Lạc Việt Audio sẽ đi cùng bạn giải quyết vấn đề đó.
Mạch công suất chạy Mosfet giúp khếch đại âm thanh tốt hơn
Mạch khuếch đại âm thanh dùng Mosfet công suất là gì
Mạch công suất chạy mosfet được lấy ý tưởng từ những năm 1930 đến giữa những năm 1970, công nghệ khuếch tán, cấy ion và chế tạo vật liệu đạt đến mức cần thiết để có thể sản xuất DMOS ở quy mô có thể thương mại hóa. Dùng kỹ thuật khuếch đại tán dọc phổ biến và kết hợp mật độ lớn hơn so với các linh kiện truyền thống.
Mạch công suất chạy mosfet được lấy ý tưởng từ những năm 1930 đến giữa những năm 1970
Là thiết bị được sử dụng rộng rãi trong các mạch điện tử và là thiết bị bán dẫn có 3 chân. Được sản xuất ra nhằm mục đích thiết kế các mạch khuếch đại tuyến tính vì mạch sẽ sử dụng ít tải hơn, các mạch khuếch đại dùng Mosfet hoạt động giống như JFET nhưng có chút khác biệt là dòng đi qua lớp cách điện oxide ngăn cách giữa các phần dẫn điện thì nhỏ hơn. Mạch công suất chạy bằng Mosfet được sử dụng rộng dãi và có nhiều thiết kế mẫu mã nhiều loại mạch.
Mạch công suất chạy bằng Mosfet được thiết kế ra để có thể truyền tải hiệu năng tốt hơn, ưu điểm chính mang lại là hiệu quả hơn với ít biến dạng chéo và méo tiếng, âm thanh hài hòa hơn.
Cấu tạo mạch khuếch đại âm thanh dùng Mosfet công suất
Để lắm rõ hơn về mosfet công suất là gì chúng ta cần hiểu thêm về cấu tạo nguyên lý và sơ đồ mạch công suất mosfet. Chúng tôi sẽ phân tích kỹ lưỡng ngay ở dưới đây.
Cấu tạo mạch công suất chạy mosfet
Khác với BJT, Mosfet có cấu tạo là cấu trúc bán dẫn cho phép bạn điều khiển bằng điện áp với dòng điện điều khiển cực nhỏ.
Cấu tạo của Mosfet ngược kênh N chúng ta có 3 ký hiệu đó là G, S, D trong đó:
G: Gate được gọi là cực cổng.S: Source được gọi là cực nguồn.D: Drain gọi là cực máng.
Cấu tạo mạch công suất chạy mosfet
Trong đó mỗi cực đảm nhận vị trí khác nhau như:
G là cực có nhiệm vụ điều khiển và cách ly hoàn toàn với cấu trúc bán dẫn còn lại bởi một lớp điện môi mỏng có độ cách điện cực tốt là dioxit-silic (Sio2).Cực S và D là 2 cục nguồn và cực máng điểm nhiệm vị trí đón các hạt mang điện.Mạch khuếch đại âm thanh dùng Mosfet công suất có điện trở giữa cực G và cực S và cực G với cực D là vô cùng lớn, với cực D và cực S thì phụ thuộc vào điện áp chênh lệch giữa cực G và cực S.
Để qua đó chúng ta có thể Mosfet này có chân tương đương với Transistor:
Cực G tương đương với C của transistor.Cực D tương đương với C của transistor.Cực S tương đương với E của transistor.Xem thêm: Con Gái Cung Bảo Bình Nữ: Tổng Quan Về Tính Cách, Giải Mã Sức Hút Của Cung Bảo Bình Nữ
Nguyên lý hoạt động của mạch công suất chạy bằng Mosfet
Khi mạch công suất dùng mosfet thường sẽ ở 2 chế độ đóng và mở. Do là một phần tử với các hạt mang điện nên về cơ bản sẽ có thể đóng cắt tần ở số cao. Nhưng để đảm bảo thời gian đóng cắt ngắn thì chúng ta sẽ xảy ra vấn đề quan trọng ở điều khiển.
Nhìn vào cơ chế chúng ta có thể thấy mạch điện tương đương của Mosfet đóng cắt phụ thuộc vào các tụ điện thụ động trên nó. Đối với P thì điều kiện điện áp mở là Ugs = 0, khi đó dòng điện đi từ S đến D. Đối với N thì điều kiện điện áp mở là Ugs > 0. Điện áp điều khiển đóng là Ugs Phân loại mạch công suất chạy bằng Mosfet
Chúng ta sẽ phân ra làm 2 loại: Mạch khuếch đại âm thanh dùng Mosfet công suất N và Mosfet công suất P
N-Mosfet công suất
Hoạt động khi nguồn điện Gate là zero, các electron bên trong vẫn tiến hành hoạt động cho đến khi bị ảnh hưởng bởi nguồn điện Input.
Phân loại mạch công suất chạy bằng Mosfet
P-Mosfet công suất
Các electron sẽ bị cut-off cho đến khi gia tăng nguồn điện thế vào ngỏ Gate.
Sơ đồ mạch công suất Mosfet
Để hiểu rõ hơn dưới đây sẽ là sơ đồ về mạch công xuất chạy Mosfet ở mức 100W.
Sơ đồ mạch công suất Mosfet
Các phần linh kiện mạch:
R1, R4: 4k ohmsR2: 100 ohms
R3: 50k ohms
R5: 1k ohms
R6: 50k ohms
R7: 10k ohms
R8, R9: 100 ohms
R10, R13: 470 ohms
R11: 100 ohms
R12: 3k ohms
R14, R15: 0,33 ohms
C1: 10u
FC2, C3: 18p
FC4: 100n
FQ1, Q2: bóng bán dẫn BC556, PNPQ3, Q4: MJE340, bóng bán dẫn NPNQ5, Q6: MJE350, bóng bán dẫn PNPQ7: n kênh E-MOSFET, IRF530Q8: kênh p E-MOSFET, IRF9530V1, V2: +/- 50 V.
Ứng dụng mạch công suất chạy Mosfet
Mạch khuếch đại âm thanh dùng Mosfet công suất lớn có khả năng đóng nhanh với các dòng điện và điện áp khá lớn nên được sử dụng nhiều trong các bộ dao động tạo ra từ trường do đóng cắt nhanh làm cho dòng điện biến thiên. Nó thường thấy trong các bộ nguồn xung và cách mạch điều khiển điện áp cao.
Mạch công suất chạy mosfet được sử dụng phổ biến trong tất cả các kỹ thuật số và các mạch tương tự.
Mosfet công suất sử dụng để điều khiển tải âm thanh như loa, như một bộ khuếch đại âm thanh.Xuất hiện mạch điện áp cao và bộ xung nguồn.Mạch công suất Mosfet sử dụng vào ăng ten công suất cao.Có thể sử dụng để triển khai hệ thống loa phân tán.Được sử dụng ở các đồ điện tử trong các thiết bị như tivi, máy nghe nhạc máy tính,…
Ứng dụng mạch công suất chạy Mosfet vào loa , thiết bị khuếch đại, đài sóng,..
Chú ý khi sử dụng mạch công suất chạy Mosfet:
Điện áp kích thước mạch Mosfet phải là dòng điện áp sạch và nằm trong phạm vi sử dụng.Theo đặc tính, Mosfet được sử dụng trong các ứng dụng đòi hỏi tốc độ cao.Điểm yếu của mạch công suất chạy Mosfet
Với nhiều tính năng thì mạch Mosfet vẫn còn một số điểm yếu là:
Mosfet công suất dễ bị phóng điện hơn.Mạch công suất mosfet lớn lấy dòng điện khá cao từ nguồn cung cấp có thể làm hỏng toàn mạch nên cần thêm cầu trì để an toàn.Dễ bị dao động bởi tần số cao.Mạch này là mạch lý thuyết và dành cho mục đích giáo dục.
Điểm yếu của mạch công suất chạy Mosfet
Cách kiểm tra mạch Mosfet công suất sống hay chết
Mosfet còn tốt là khi bạn đo trở kháng giữ G với S và giữa G với D có điện trở bằng vô cùng, kim không lên ở cả hai chiều đo. Và G đã được thoát điện thì trở kháng giữa D và S là vô cùng. Để có thể kiểm tra mạch Mosfet sống hay chết chúng ta cần kiểm tra kênh N và kênh P:
Kiểm tra chạy mạch công suất chạy Mosfet kênh N
Các bước để kiểm tra được là:
Bước 1: Đặt thang x10K và đặt FET lên vật cách điện hay kẹp chặt bằng dụng cụ không dẫn điện.
Bước 2: Đặt que đỏ vào cực S, que đen vào cực D, thông thường VOM sẽ chỉ một giá trị đó do tồn tại điện tích trên chân G làm mở.
Bước 3: Giữ que đo như ở bước 2 và chạm tay từ cực G sang cực D sẽ thấy kim nhích lên con số thường sẽ gần bằng 0, tiếp tục chạm tay từ G sang S sẽ thấy kim tụt đi, có nhiều trường hợp sẽ hiện tụt gần bằng vô cùng, để thấy kim thay đổi nhiều hơn thì hãy để ngón tay chạm dính nước hoặc chạm tay vào đầu lưỡi sau đó vào cực G.
Nếu chỉ số thay đổi thì mạch khuếch đại âm thanh dùng Mosfet công suất còn sống còn không thay đổi tức đã chết.
Cách kiểm tra mạch Mosfet công suất sống hay chết
Kiểm tra chạy mạch công suất chạy Mosfet kênh P
Tương tự với việc kiểm tra Mosfet N chỉ cần đảo que đo ngược lại.
Hy vọng với bài biết trên sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về mạch công suất chạy Mosfet. Nếu còn điều gì thắc mắc bạn có thể liên hệ đến Lạc Việt Audio để được tư vấn giải đáp thêm. Xin cảm ơn!
