MOS管在功放中应用的探讨

兄妹小江

谢谢楼主的回复，同时很赞成老兔有点懒坛友的观点，既然是技术论坛谁都有难免说错的时候，很多模棱两可的技术盲区，正是在较真中明确的，所以希望有想法的坛友参与其中，这样有利于原理明确
这里还是有几个不太懂的地方再次麻烦楼主解惑，，【呵呵不好意思，还得麻烦你啊，即便烦也要解答啊】
既然楼主说负温度管线性不好，低频大电流软脚，那为什么很多名机后级采用负温度管居多【如K134,J49对应塑封板就是K1058,J62再上一级就是K135,J50对应K1529,J200这些负温度管在特性一栏有HiFi】而正温度管我是没有看到HiFi，欧系后级倒是有用IRF和IRFP对管，，相对来说正温度要比负温度管便宜很多，货源也充足挑选余地更大，另外发现正温度管开启电压比负温度开启要高不少，即便是一个型号开启电压差异也大，而负温度同型号之间差异却很小，它们音色区别是怎样呢？细腻度？力度？准确度？如掌握其优缺点也就不盲从了

还有GR管子内阻问题，当L与C串联谐振时相当于直通状态，此时G与S结压降就能反映出内阻，这个理论我支持，但是在手册上一般标注几P到几十P容量，按照这种谐振状态其内阻最少也在K级以上，而楼主说外消振电阻大于内阻，而一般管子选100欧~330欧，，在管子内阻精确度上就很迷糊了，，很早以前电子报在捧红K851那阵我就改过也装过后级，当时我就有想法，场管G与S是一种电容特性，消振电阻R与C构成RC充放电时间常数，缩小R阻值就能使管子更快，延时更低【当然这只是我个人想法】所以我尽量减小消振电阻阻值，当时天龙后级是47欧，我选用是10欧，当时也用示波器方波看波形了并没有发现震荡现象，，，当时那阵很执着，现在回想起来有很多迷惑之处
还有配对问题，大管还好说，可以偷懒买二手板利用原先配对现成的，捡起来就用，但是小管就绕不过那个坎了，一般买到都是散件，而小管的主要参数以什么为主呢，楼主要是推荐个简易配对电路就是造福坛友了

牛哥

因为场效应管的负温度系数，确实在有的时候多管并联无需均流电阻。
xlf0602 发表于 2012-11-25 22:38

这是个好观点，可惜很多人都是按照BJT的常理来处理问题，通常会在源极串联小阻值的所谓“均流电阻”。仿照BJT电路，在栅极串联的电阻更不具有均流的作用。

牛哥

为什么要用这么大电流测试呢，我们平时用的时候不一定用到这么大电流啊？
        大电流测试就是为了让器件瞬间发热，（同样的测试时间，正常的器件发热量相同）
        MOS管应用是跟管耗有关的，也就是热阻有关，器件发热越大，可控的电流越小，功率也会越小。比如这个IRFP140它的功率下降系数是1.2W每度，在25度时最大功率180W，当晶圆上升到125度时，功率只有60W了，不要以为125度很高，在散热片上你能摸到的温度也就五，六十度的样子（看你用的什么绝缘垫片和多大的散热片）。
        正因为它跟温度的关系很大，所以测试时，器件工作在大电流下，瞬间的温升不能正常的由晶圆传到铜基（由于晶圆和铜基之间粘合的银桨中气泡含量导致）。晶圆温升很大，导致可控电流下降。所以，小电流测试可以做到很配对，大电流下和温度升高时这些配对管就变得不配对了。
        那么，多少电流下测试配对比较理想呢。
        试验证明是在参数所标的电流的一半到三分之二之间，太低了配出的管子无意义，太高了就很难配出管子了。
        那么，既然温度对MOS很敏感，那可不可以加热了再测试配对，这样不是更好？
        想法是好的，但是你无法保证你所测试的每一只管子的温度都是相同的，所以，无法配出配对管。
...
lysohu 发表于 2012-11-23 22:27

看前面的理论依据还不错，值得学习和研究。
但是后面说到管子的配对电流的时候，就有点值得探讨的地方了。实际配对的时候，MOS管的工作直流电压大多应该在5---10V之间，这与实际工作的电路已经差距很大了。好在是MOS的工作曲线，漏源电压一般超过了5---10V之后，就变化不太大了。
但是即使是使用了5---10V左右的电压，如果真的按照楼主所说的“在参数所标的电流的一半到三分之二之间，太低了配出的管子无意义，太高了就很难配出管子了。”这个条件下去配对管子，除非是在脉冲条件下，单纯的业余采用恒定直流供电，恒定的栅极电压下，绝大多数的管子会吃不消的。
举个例子说明，常见的管子IRFP140管子，IDSS=31A，即使在8V的电压下，使用15A的电流去配对，也是相当可怕的苛刻条件。这时候管子的功耗就是120W啊。。。。。如果采用10V的测试电压，使用20A的测试电流，应该更是不容易做到了。

刀尖踢踏舞

在开关状态，极限参数测试当然有必要。

但线性使用就不同了。管子的工作区域非常之小。电流变化又相当之大。配对条件苛刻。

现代开关电源都是恒频率工作。受控的只是导通时间。与音响又是大不同。

再说在音响电路中，大环路负反馈的加入，也降低了管子配对的要求。

可能在大型工厂的生产中，可以做到严格配对。但DIY的话，无条件，亦无意义。

网上卖的大功率管，真正配对的没有。大多求得个心理安慰。

lysohu

看前面的理论依据还不错，值得学习和研究。
但是后面说到管子的配对电流的时候，就有点值得探讨的地方 ...
牛哥 发表于 2012-11-27 16:07

5到10V？为什么你用MOS电压会这么低？  Qg测试不是脉冲，但也是有时间规定的，军标为100uS以内，所以所有器件测试，不管电压高低，电流大小，都得在100uS内测完。所以，根据这个时间来试验并确定器件的配对所使用的电流。。业余条件下可能不好测试，我的波形都是用的我们公司代理的美国设备测试，并用示波器抓出来的波形。

wjianrsh

本着学习的态度来看这些帖子，对我们还是有帮助的。

lysohu

谢谢楼主的回复，同时很赞成老兔有点懒坛友的观点，既然是技术论坛谁都有难免说错的时候，很多模棱两可的技 ...
兄妹小江 发表于 2012-11-27 12:45

负温管声音松松散散，低音软软，听起来很舒服，有些人很喜欢听，有些人又认为那不是真实的声音。这不是最主要的，最主要的是它就是为音频而开发的，用于开关作用效率太低，而应用范围不广。。。。而正温管的内阻小，基本上现在大大小小的用电器，只要是效率高，小巧功率大的都是正温MOS的，它已经慢慢代替了开关时间长的BJT开关管。。。用量大，所以价格便宜。。。用于音响的话有开启电压高的缺点，一对9140、140调个静态动不动就上了7，8伏。电源的利用率低，要设计成前面电压放大级电压高后面电压低些输出。才比较有效率，或是加高整机的电压来中合它偏置上的不足。另外，它的线性很陡，可以看到Qg波形电流那部分，在电流变化那段基本是条直线。正因为它的线性陡的原因，它比负温管更容易自激振荡。可能是这些原因导致厂家很少用到这些管吧。但PASS电路的创新使它变得无关紧要，从而火了起来。但是很多人仿PASS只仿了形，没仿到它的神。

知音DIY

学习了,是否MOS准互补比互补好做?

lysohu

谢谢楼主的回复，同时很赞成老兔有点懒坛友的观点，既然是技术论坛谁都有难免说错的时候，很多模棱两可的技 ...
兄妹小江 发表于 2012-11-27 12:45

Rg的扫频从100KHz到4MHz范围很宽了。。。大部分的器件都可以测试出来，除了那种很小只的SOT23的那种就没办法了，那个要上几百到GHz才行。。。据我所知Rg没有几K的器件，几K的Rg都不能用了，它是跟开启电压有点关系，开启电压低的一般Rg小（同封装比较），像IRFP250这样的器件大概在0.9到1欧的样子，IRF9610一般在两点几欧。如果Rg大了说明工艺不好，我有买过很多种管子对比，有些610等Rg很大，都上了十几欧了，这估计是国内的山寨货之类的。记得国内有些研究所在早几年做MOS管时也常有器件给我们测出的Rg有十几欧到几十欧，开启电压8V左右，根本不适合用在开关电源上。因为驱动不好做，速度快不了。。不过现在越做越好了，技术越来越强。。IR的大功率技术现在根本不行了，牛的是IXYS，英飞凌等。。全世界都是在仿它们的管子了。但IXYS的管子一般对中国都被美国禁售的。。动车这些里面用的模块都是这些牛B的产家在弄。6000V6000A一个的模块，听起来都吓人。。上次我美国卖过来的一台设备的附件测试盒，7000US$，里面就两器件，IXYS的32A3000V的IGBT。。像这样的器件你在中国是找不到新品的。

wjianrsh

Rg的扫频从100KHz到4MHz范围很宽了。。。大部分的器件都可以测试出来，除了那种很小只的SOT23的那种就没 ...
lysohu 发表于 2012-11-27 21:28

楼主说的真解，国内的生产有许多方面还是不行的，看来这方面还得加油。

易福芬

请教个实际问题，正在用K1529/J200做功放，看到楼主说的N管P管Rg不同，想起有的进口功放N管P管使用的栅极电阻不同，当时还不理解，请教楼主一般K1529/J200分别用多大电阻为好，是固定的还是与具体应用电路有关，谢谢了

牛哥

5到10V？为什么你用MOS电压会这么低？  Qg测试不是脉冲，但也是有时间规定的，军标为100uS以内，所 ...
lysohu 发表于 2012-11-27 20:22

不是我非要用5---10V，理由上面已经说了。我是感觉你的观点太过于专业化，不便于操作。即使是使用军规的标准，假如我们采用接近管子实际工作的状况Vds=50V，依然采用20A电流测试的话，应该是更不容易理解的。这个100US的条件下，管耗会达到1000W，没什么实际意义。
实际操作中，还是要根据实际的工作电流来配对管子比较合理，而不应该参照管子的标称参数。

牛哥

这个。。。。有点不太好理解了，什么意思啊？看看咱们的版主的操作：
“老牛288043 撤销了对您主题 MOS管在功放中应用的探讨 的评分 魅力 -1 2012-11-27 20:26 .”

很明显的问题，包括我自己也经常会在会在并联的MOS管的源极串联一个小阻值的电阻，但是这个电阻并不是用来均衡各个管子的电流的，只是为了测量每个管子的电流方便而使用的。
理论分析很简单，通常的放大器正常工作下，每个管子的工作电流差距应该在0.5A以下（这几乎是没有考虑管子配对的情况下了），但是这个0.5A的电流，在0.25欧姆的电阻上产生的压降，估计大家会计算，是0.125V。
问题就在这里，对于MOS管子来说，0.125V的电压差距可能不会产生很大的影响，但是对于BJT来说，这个电压足以引起管子的电流很大变化，所以我才赞同“xlf0602”同学的观点，同时也是对论坛各位同学的一点提醒。
那个什么“老牛***”，都是同学，不要以为版主就可以闭塞言路，应该允许别人发表不同的看法，这样才能做到百花齐放，百家争鸣，论坛才有生气。

牛哥

说明一下，编辑133楼的帖子，是因为数据计算有失误，修改了一下，但是自己的观点非常明确，没有可以更改的。

lysohu

这个。。。。有点不太好理解了，什么意思啊？看看咱们的版主的操作：
“老牛288043 撤销了对您主题 MOS管在 ...
牛哥 发表于 2012-11-28 00:57

没关系，各有各的想法嘛，我也是从自身专业出发去考虑问题！

版主也有版主的难处吧，每天那么多贴都要审查，还要认真去读每人的发言，每天处理的纠纷比民警还多。。我们也不要为难他了。。。版主看到这个不知能否请求取消xlf0602朋友的封锁，只把过激部分屏蔽掉就行了。。人有时难免会有情绪激动的时候。大家都是来学习的嘛。

danielzdh

想问楼主一个问题，由于成对的mos功率管比较难找，我做了几个准互补的mos管功放，用的都是普通的100-200V的mos开关管。
稳定工作没问题方波也都还可以，但是声音不让人满意，比较模糊，不是那么自然，有可能改善么。
用的是单端查分的线路（如下图），开始怀疑是交流耦合，后来又做了个运放伺服的也是一样。不过同样的线路用三级管对管就很好三极管准互补也可以

lysohu

想问楼主一个问题，由于成对的mos功率管比较难找，我做了几个准互补的mos管功放，用的都是普通的100-200V的 ...
danielzdh 发表于 2012-11-28 11:13

你改成这样试试，圈中建议改为MOS温补。

lysohu

回复 136# danielzdh

jazzclassics

回复 138# lysohu
新加的这个220电阻应该和输出中点没有联接罢。

lysohu

有联接的。