Bàn về công suất & hiệu suất của ampli

Em cũng đoán lão Đại biết rồi nhưng chưa nói
Em thấy trong sách Tube Radiotron chương 13 có nói đến hiệu suất của đèn pentode lý tưởng là đạt 50% và tải RL=Vb/Ib. Với đèn thực tế thì hiệu suất đạt từ 28%-43% trong phạm vi méo hài 10% đổ lại, và tải được tính bằng 0.9Vb/Ib. Lý do đạt hiệu suất cao như vậy vì nội trở Rp của Pentode rất lớn??? Nếu theo sách này thì EL84 có hiệu suất cao như vậy cũng không sai.

Về triode thì lại nói hiệu suất thông thường là 25%, méo hài bậc 2 yêu cầu 5% đổ lại, và đặt ra nhiều trường hợp tính toán tối ưu, để đạt Pout max có trường hợp yêu cầu tải RL=2Rp, có trường hợp lại yêu cầu RL>2Rp. Hiệu suất triode tính bằng RL/(2RL+4Rp). Em cũng chưa hiểu rõ lắm vì không có dẫn giải nhiều. Có lẽ phải dùng thước kẻ trên đặc tuyến của đèn để thực nghiệm. Hiện giờ đang lỗi không post hình để các bác tham khảo được.

 

Các Bác cứ nói em "biết rồi nhưng chưa nói" làm em ngại quá :wink: . Thực ra thì em cũng có một số kiến thức cơ bản nhưng còn quá nhiều thứ chưa biết. Có những kiến thức chỉ khi tham gia forum em mới bắt đầu tìm hiểu hay ôn lại. Có những thứ em cũng biết sơ sơ, vào diễn đàn xem các Bác đi trước phổ biến kinh nghiệm em mới hiểu rõ hơn và cố gắng hệ thống lại bằng cách đặt câu hỏi xem có ai góp được những ý kiến hay liền đưa vào 1 bài gần như là bài thu hoạch hay bài tập của riêng mình rồi nhờ các Bác chấm vậy.
Tuy nhiên có nhiều câu hỏi em đặt ra vì thực sự chưa biết, các Bác lại cho rằng em biết nhiều nên chờ hoài cũng chẳng có ai trả lời nên cũng hơi buồn một tí . Nếu có ý kiến trả lời thì cùng tranh luận cho vui và có thể sáng ra nhiều vấn đề.
Mong các Bác ủng hộ.
Thân mến.

 

Em xin hai tay ủng hộ bác, em post lên mấy hình để các bác bình giải.

 

-Áp dụng công thức hiệu suất của triode n%=RL/(2RL+4Rp) thì với ví dụ đèn 845 của Lão Đại tải RL=11k, Rp=1.7k hiệu suất phải được 38%, chọn RL=Rp lại chỉ còn 30%???
-Với đồ thị dưới đây của đèn 45 cũng vậy, tại điểm RL=8Rp theo công thức trên hiệu suất đạt 40%, thế mà tại đồ thị tính ra hiệu suất chỉ khoảng hơn 10% .Rất mâu thuẫn! Công thức hiệu suất trên dành cho đặc tuyến lý tưởng của đèn, nhưng sao lại khác xa thực tế quá :?:
Dưới đây là đồ thị công suât-tải-méo hài của đèn 45, công suất đạt cực đại với tải hơi nhỏ hơn 2Rp một chút, nhưng méo khá nhiều. Từ đoạn 2Rp trở đi công suất giảm đồng thời với méo.
Mời các bác lý giải hộ em, vụ công thức trên có vẻ không hợp lý, mà không thấy nêu thêm điều kiện nào ngoại trừ lý tưởng hóa đặc tuyến của triode.
Nhưng từ đồ thị có thể thấy hy sinh về công suất thì giảm méo rất nhiều, đồng thời tăng gain vì tăng RL. Có lẽ vì thế mà người ta hay chọn RL lớn hơn nhiều so với điểm tối ưu 2Rp? Bác nào thích nghe méo thì có lợi biết mấy

 

Kính các bác:
Thật ra công thức tính hiệu suất của bác Nonew và bác Class A hoàn toàn chính xác. Sở dĩ có nhiều điều làm chúng ta khó hiểu là do anh Tube có 1 giới hạn rất lớn và theo em nghĩ là quan trọng nhất và thua thiệt nhất so với bán dẫn mà làm ảnh hưởng đến hiệu suất của nó rất nhiều là "khả năng cung cấp dòng của Cathode" nên Tube lúc nào cũng có ghi thêm 1 thông số quan trọng là "Maximum Anode hay Cathode Current". Cho dù có đổi tải hay đổ điện thế hay điểm làm việc gì đi nữa thì cũng kẹt bị giới hạn cung cấp dòng này. Mà giới hạn dòng là giới hạn công suất cho cùng 1 trở tải.

Trên cũng là lý do khi lấy bóng 5 cực hoạt động ở chế độ 5 cực thì dễ dàng lấy hết khả năng cung cấp dòng của Anode vì hệ số khuyếch đại thế của chế độ 5 cực rất cao nên dễ dàng lấy hết hiệu suất tối đa.

Còn khi gắn bóng 5 cực vào chế độ 3 cực thì do giới hạn điện thế lẫn dòng mà lưới màng chịu đựng được cộng thêm hệ số khuyếch đại thế của chế độ 3 cực rất thấp so với chế độ 5 cực nên không hoặc khó lấy hết khả năng cung cấp dòng của Anode để lấy hết được công suất tối đa.

Cũng vì muốn tận dụng hết khả năng cung cấp dòng của Cathode người ta đành phải ép đèn ở lớp A2 nghĩa là lúc đó hiệu thế giữa lưới điều khiển và cathode là dương thì dòng của Anode sẽ tăng lên rất nhiều. Lúc đó lưới điều khiển sẽ ăn dòng nên mạch lái (driver) phải thiết kế cho phù hợp để đèn hoạt động chế độ này. Tất nhiên loại đèn này phải thiết kế lưới điều khiển chịu được dòng hay nói cách khác hơn là lưới điều khiển phải có công suất tiêu tán thích hợp nếu không nó sẽ chảy lưới điều khiển vì do nhiệt gây ra. Những bóng phát sóng thường được thiết kế theo kiểu này.

Nói về nội trở thì thực ra ở điểm đặc tuyến bão hòa (bằng ngang= thay đổ điện thế không thay đổi dòng) thì bán dẫn MOSFET còn cao hơn đèn 5 cực rất nhiều lần nữa là khác tuy nhiên MOSFET có khả năng cung cấp dòng rất cao và độ hộ dẫn (A/V) cao hơn đèn 5 cực và 3 cực rất nhiều nên rất dễ dàng lấy hết dòng để đạt công suất ra tối đa. Đường tải sẽ cắt xéo qua những đường bão hòa này. Tất nhiên phải dùng hồi tiếp toàn cục hay nội hồi tiếp (mạch Source Follower) để giảm tổng trở ra cũng tương tự như thiết kế đèn 5 cực và đèn 3 cực có nội trở cao. Bán dẫn có khả năng cung cấp dòng rất cao (với BJT gần như vô cùng cho đến khi đứt mối nối bên trong và giới hạn bởi khả năng bức xạ nhiệt của linh kiện) là yếu tố then chốt để giải thích tại sao giảm tổng trở loa bao nhiêu lần thì công suất tăng lên bấy nhiêu lần cho đến mức giới hạn vật lý theo tính toán Vật Lý của bác Nonew đã trình bày ở trên. Đối với đèn thì cho dù có giảm tổng trở loa cũng không tăng công suất vì dòng do Cathode giới hạn nó.

Đó là lý do em đã làm và thường hay xúi các bác dùng bóng công suất quét hình ngang của TV vì những loại bóng này có Cathode có khả năng bức xạ điện tử cho dòng đỉnh lên đến 1.4A tại 160VDC mà lưới điều khiển chưa ăn dòng. Với dòng đỉnh cao như vậy nên chỉ với 1 cặp bóng là cho ra được 150W ở chế độ Push Pull Class AB mà mạch lái lại không phức tạp. Tất nhiên là phải dùng hồi tiếp toàn cục (Global Feedback) để hạ tổng trở ra (tăng Damping Factor) và không thể hoạt động liên tục ở công suất 150W này được vì mỗi bóng có công suất tiêu tán tại Anode chỉ có 40W thôi. Nhưng có được công suất đỉnh để chiều mấy anh làm phim lâu lâu có tiếng sấm hoặc bass dữ dội tức thời mà mấy anh liễu yếu đào tơ class A SE không thể kham nổi.

Nếu em có gì sai xin các bác chỉ giáo thêm.
Mời các bác tiếp....

 

Cụ Dzê làm thử chưa mà xúi mạnh vậy ? Em nghi là mấy cái bóng này sẽ rất chóng tèo vì nó được thiết kế để làm việc với tín hiệu dạng xung (răng cưa) nên điểm làm việc và hiệu suất # xa khi làm việc với tín hiệu audio (dạng sin) thông thường

 

Kính bác Dzê em đang sưu tầm tất cả các bóng loại này có công suất tiêu tán ở Anode trên 35W. Em đã làm 1 cặp monoblock Push Pull Class AB 150W đã post hình lên mạng trong sản phẩm DIY VNAV bác có thể tìm thấy hình.

Em đã nhiều niên nghiên cứu và đo đạc với đèn này và nhận thấy rằng mặc dù nó chỉ quảng cáo công suất tiêu tán chỉ có 35-40W nhưng diện tích Anode nó bự hơn 6550 và KT88 rất nhiều đặc biệt là họ bóng loại này của đế quốc thập kỷ 60 và sau này của anh Hai. Có 1 vài loại bóng loại này của đế quốc trong tham số cho công suất liên tục không quá 40 giây chịu được ... 200W. Nếu bác có bóng anh Hai 6P45C (6P45S) mà giá vừa tầm em sẽ mua trên trăm quả.

Tất nhiên lời bác Vu Quy phán không phải là không đúng vì nếu dùng mấy bóng quỷ này mà cho class A SE thì cũng chẳng có gì khá vì giới hạn của bản thân nó. Nhưng nếu tận dụng hết các ưu điểm của nó thì nó là 1 trong những bóng em có thể nói khiêm tốn là ... vô địch. Em đang bắt tay làm sản phẩm mới dùng bóng loại này ......