Filtraj clasic cu electrolitici vs filtraj cu grup tranzistor-electrolitic

[M.Adrian]

Salut, am si eu o nelamurire: inainte ca electroliticii cu capacitati mari sa fie fabricati sau sa le scada pretul, se foloseau in sursele de alimentare de la radiouri, casetofoane etc. grupuri de filtraj alcatuite dintr-un electrolitic de valoare mica(200-500-1000-1500 uF din cate stiu eu) paralel cu o dioda zenner, legat in baza unui tranzistor, deoarece capacitatea de dupa emitorul(in cazul unui npn) tranzistorului este egala cu produsul dintre capacitatea condensatorului si factorul de amplificare al tranzistorului.

Acum se folosesc fie electrolitici cu capacitati mari in paralel, fie un filtraj mai modest si un stabilizator de tensiune.

Totusi, din curiozitate, am descoperit situatii in care, sa zicem ca avem o sursa cu filtraj de peste 10.000uF iar costul condensatorilor este mai mare decat daca s-ar folosi montajul cu electrolitic de valoare mica in baza unui tranzistor. Deci, de ce nu prea se mai practica solutia asta, si mai important, care sunt avantajele si dezavantajele unui asemenea montaj, folosit pentru a inlocui condensatorii electrolitici cu capacitati mari? Are vreo legatura cu racirea tranzistorilor in cazul in care sursa debiteaza curenti mari? dar asta nu pare a fi o problema prea greu de rezolvat...

Editat Iunie 9, 2017 de M.Adrian

[surubarila]

Sanatate permanenta ! Daca te referi la stabilizatorul serie cu tz. DOAR cu un C electrol. in baza nu va functiona niciodata.In baza tz e un zenner si paralel pe dioda un C , asa da.Despre acea formula uF X Beta n-am auzit.

[M.Adrian]

Da, si o dioda zenner, imi cer scuze ca am omis asta. Formula cu capacitatea x beta am descoperit-o tot pe forum..

[surubarila]

Daca vorbin de filtraje care necesita >10.000uF (ex. un etaj de mare putere amplif. audio) nu are sens stabilizarea.O sursa in comutatie intr-adevar foloseste valori mai mici ale C-urilor de filtraj. Vrei sa construiesti ceva si ai nevoie de filtraj bun + stabilizare ?

[M.Adrian]

Nu doresc sa construiesc nimic, e o simpla intrebare la care cautam un raspuns.

[winstyle]

Nu se practică folosirea stabilizatoarelor ''zener , condensator capacitate mică , tranzistor/tranzistori '' pentru a inlocui condensatoare de capacitate mare , deoarece circuitele care au astfel de condensatoare de capacitate mare , absorb și curenti de ordinul amperilor sau zecilor de amperi . Un circuit ca cel specificat de tine , devine inutil in astfel de cazuri datorită pierderilor mari pe tranzistorul regulator serie și variatiei mari a tensiunii după redresare , dacă s-ar folosi condensatoare mici de filtraj direct pe ieșirea puntii redresoare . Acel tip de stabilizator se foloseste pentru alimentarea cu tensiune stabilă a circuitelor care nu absorb curenti mari de la sursa de alimentare , bazându-se pe caracteristica neliniară a tranzistorului . Tensiunea de polarizare a bazei formată cu acel zener si C-ul de filtraj este stabilă . In emitor , tensiunea va fi cu 0,6-0,7 volti mai mică , dar tot stabilă . Intre colector și emitor , tensiunea va fi variabilă in functie de curentul absorbit de sarcină ,care va ''incărca'' mai mult sau mai putin sursa ,făcând ca tensiunea după puntea redresoare să varieze in ritmul variatiei curentului consumat de sarcină , fără să influențeze semnificativ tensiunea de ieșire , deoarece tensiunea la ieșire se mentine constantă de grupul zener-cond. electrolitic chiar dacă tensiunea C-E a tranzistorului va varia intre 2 volti și 8 volti ( exemplu ) .

[flomar60]

O schema ca aceasta poate echivala cu un filtraj mai mare de 10.000 micro....

Tensiunile de lucru ale conzilor cu cel putin 25% mai mari decat tensiunea maxima de lucru a montajului...rezistenta Rx poate lua valori de la 1K pana la 100 ohmi sau chiar ceva mai mici functie de curentul care circula prin tranzistor-mai mica pentru curent mai mare!-iar tranzistorul se alege cu parametrul Ic de cel putin 2 ori mai mare decat curentul maxim cerut de sarcina....

Practic ,am folosit montajul pentru filtraj suplimentar la un amplif care era alimentat cu 40V c.c. si 2A....tranzistor 2N3055...Rx = 100 ohmi....capacitatile trecute pe schema au fost folosite concret in montaj.....rezultatul a fost echivalent cu un filtraj cu electrolitici de 15.000 micro....aprecierea a fost facuta urechiometric prin ascultarea cu urechea lipita de difuzor a brumului de retea prin compararea celor 2 situatii -cu montajul de mai sus si cu bateria de conzi de 15.000 micro....

[M.Adrian]

Va multumesc pentru explicatii!

[sesebe]

Multiplicatoarele de capacitate nu se recomanda a fi utilizate la curenți mari.

Mai mult, tranzistoarele nu pot asigura o impedanta de iesite suficient de mica pe masura ce creste frecventa.

Mult mai bine si ai corect este sa folosesti scheme mai performante cu rejectie mai buna a alimentarii.

[UDAR]

Schemele de ”multiplicator de capacitate” cum este și cea postată de @flomar sunt eficiente din p.d.v. al reducerii brumului . Ele sunt însă foarte ineficiente energetic .

De fapt , schema de mai sus se completează de multe ori cu o rezistență din bază la masă, alimentând astfel baza tranzistorului dintr-un divizor și menținând astfel un raport constant ieșire/intrare pentru a asigura o tensiune minimă EC ( și relativ constantă ) tranzistorului. În caz contrar , fie tranzistorul va fi prea deschis și nu va mai asigura multiplicarea de capacitate , fie va fi prea blocat și va asigura o impedanță prea mare de ieșire ( deci cădere de tensiune în sarcină ) cum zice și colegul @sesebe mai sus.

În niciun caz o astfel de schemă nu poate înlocui filtrajul pentru un circuit de putere - un amplificator audio să zicem .

[winstyle]

Salut, am si eu o nelamurire: inainte ca electroliticii cu capacitati mari sa fie fabricati sau sa le scada pretul, se foloseau in sursele de alimentare de la radiouri, casetofoane etc. grupuri de filtraj alcatuite dintr-un electrolitic de valoare mica(200-500-1000-1500 uF din cate stiu eu) paralel cu o dioda zenner, legat in baza unui tranzistor, deoarece capacitatea de dupa emitorul(in cazul unui npn) tranzistorului este egala cu produsul dintre capacitatea condensatorului si factorul de amplificare al tranzistorului.

Acum se folosesc fie electrolitici cu capacitati mari in paralel, fie un filtraj mai modest si un stabilizator de tensiune.

Totusi, din curiozitate, am descoperit situatii in care, sa zicem ca avem o sursa cu filtraj de peste 10.000uF iar costul condensatorilor este mai mare decat daca s-ar folosi montajul cu electrolitic de valoare mica in baza unui tranzistor. Deci, de ce nu prea se mai practica solutia asta, si mai important, care sunt avantajele si dezavantajele unui asemenea montaj, folosit pentru a inlocui condensatorii electrolitici cu capacitati mari? Are vreo legatura cu racirea tranzistorilor in cazul in care sursa debiteaza curenti mari? dar asta nu pare a fi o problema prea greu de rezolvat...

Incă ceva . Așa-zisa multiplicare de capacitate nu este un fenomen fizic . Nu obtii la ieșire o capacitate electrică mai mare . Eficiențe circuitului in privința ''filtrării'' tensiunii de ieșire este echivalentă cu folosirea unui condensator cu capacitatea de β ori mai mare .

[M.Adrian]

 

deci am facut confuzie intre "comportamentul montajului" si fenomenele fizice reale legate de condensatorii de filtraj

Editat Iunie 9, 2017 de M.Adrian

[puriu]

Filtrarea "clasica" se facea cu doua condensatoare si un drossel intre ele. Este si cea mai avantajoasa: condensatoarele pot avea valori mai mici (initial erau cu hartie), filtrarea este buna si la curenti mari, iar tensiunea filtrata scade mai putin cu cresterea consumului. Dezavantajul este drosselul, este mare, greu si scump.

Filtrarea cu tranzistor are doua variante:

- tranzistorul este folosit doar pentru "netezirea" suplimentara a tensiunii de iesire (fara Zener), cu o pierdere mica din tensiunea redresata;

- tranzistorul este folosit si pentru limitarea tensiunii de iesire (cu Zener)

A doua varianta este cea mai proasta solutie. Tensiunea filtrata este cu cativa volti sub tensiunea minima (la consum maxim) de pe condensatorul de filtraj al redresorului.

Filtrarea cu electrolitic mare este un compromis acceptabil daca variatia mare a tensiunii cu consumul nu deranjeaza consumatorii mari. Pentru consumatorii mici cu consum fix se poate face simplu o filtrare, eventual si o stabilizare suplimentara.

[M.Adrian]

Drossel, adica precum cele folosite la tuburile fluorescente?

[Spitfire]

Trebuiesc altfel de drossele decat la tuburile fluorescente, cu tole separate si intrefier intre ele(pentru curent continuu).