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progettazione di un amplificatore di potenza

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] progettazione di un amplificatore di potenza

Messaggioda Foto Utenteingmarketz » 7 apr 2022, 11:07

Salve a tutti,

Vorrei pilotare un condensatore di circa 50pF + R=10kohm in serie, con un power operational amplifier.
La tensione di uscita dal mio amplificatore operazionale e' un segnale sinusoidale che dovrebbe essere circa 200Vp con una corrente sul carico capacitivo di 20mAp approssimativamente. Il segnale oscilla a una frequenza di 200kHz.

Onestamente non sono un esperto in questo campo, tuttavia ho dato un occhiata in internet e non ho trovato alcun amplificatore operazionale che soddisfa le mie specifiche.

Avete per caso dei consigli su come implementare l'amplificatore che mi serve?

Ringrazio anticipatamente tutti coloro che contribuiranno con dei suggerimenti.
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[2] Re: progettazione di un amplificatore di potenza

Messaggioda Foto Utenteelfo » 7 apr 2022, 11:27

APEX

https://www.apexanalog.com/support/linear_search.html
Linear Amplifier Search

PA85 - PA85A
High Voltage — 450V (±225V)
• High Slew Rate — 1000V/μs
• High Output Current — 200mA
• 500 kHz Power Bandwidth

https://www.apexanalog.com/resources/products/pa85u.pdf

costo 197,15 € (mouser)
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[3] Re: progettazione di un amplificatore di potenza

Messaggioda Foto Utenteingmarketz » 7 apr 2022, 11:31

Grazie elfo, questo sembra un ottimo OPAMP purtroppo mi sono scordato di menzionare che
sono un po a corto di spazio per cui il package del pa85u e' troppo grande per la mia applicazione.
Dici che trovo un simile OPAMP come SMD?
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[4] Re: progettazione di un amplificatore di potenza

Messaggioda Foto Utenteingmarketz » 7 apr 2022, 11:32

Comunque, mi guardo la lista degli opamps nel tuo link, forse trovo qualcosa di utile grazie mille
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[5] Re: progettazione di un amplificatore di potenza

Messaggioda Foto Utenteelfo » 7 apr 2022, 14:16

2 x ADHV4702-1 connessi a ponte

https://www.analog.com/media/en/technic ... 4702-1.pdf

19,51 € (mouser)

Reduced performance

2 X OPA462 connessi a ponte

https://www.ti.com/lit/ds/symlink/opa46 ... 252FOPA462

20,23 €20,23 € (mouser)
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[6] Re: progettazione di un amplificatore di potenza

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 7 apr 2022, 16:20

Riemergo brevemente dal mio antro per una breve osservazione sulla potenza dissipata dall'amplificatore.

Il rendimento di un amplificatore il classe B con carico non resistivo vale

\eta=\frac{\pi}{4}\frac{V_{pk}}{V_{AL}}\cos \varphi

dove Vpk e` la tensione di picco sul carico, VAL e` la tensione di alimentazione in continua e \varphi e` l'angolo di sfasamento dell'impedenza di carico.

Nel caso in questione la capacita` di 50pF alla frequenza di 200kHz da` una reattanza di -j15.9kΩ e l'impedenza di carico totale 10kΩ-j15.9kΩ ha un modulo di 18.8kΩ circa.

La corrente di picco nel carico vale quindi 200V/18.8kΩ=10.6mA e la potenza dissipata nella parte resistiva del carico e` di circa 0.57W.

Il \cos \phi del carico e` di circa 0.53, e supponiamo di avere una tensione di alimentazione di 220 V (10% in piu` dell'uscita sul carico). Il rendimento risulta di circa 37%, che vuol dire che la potenza media assorbita e` di 1.52W, e quella dissipata sull'amplificatore e` di quasi un watt (piu` tutta quella che serve per alimentare l'op amp), per cui se si usano componenti SMD bisogna garantire che possa dissipare questa potenza.

Ho barato un pochino perche' negli ampli in classe B il massimo della potenza dissipata puo` essere a tensioni di uscita minori della tensione massima, mentre ho fatto il conto per tensione di uscita di 200V. Pero` se il carico, come in questo caso, ha \cos\varphi < 0.637 il massimo della potenza dissipata si ha per la massima tensione di uscita.
Per usare proficuamente un simulatore, bisogna sapere molta più elettronica di lui
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[7] Re: progettazione di un amplificatore di potenza

Messaggioda Foto Utenteingmarketz » 7 apr 2022, 19:35

Grazie per la breve spiegazione teorica. Fa sempre piacere leggere un po di teoria ai fini pratici
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