2023年1月31日火曜日

【回路】300Vで動かす半導体アンプ(5)PCB作り直し

300Vで動かすFETアンプを作っています.

しかし試作1号のプリント基板にいろいろとケチがついてきたので、書きかえる事にしました.
↓細かい修正はいろいろあるのですが、一番のケチは終段FETの放熱.
20mA 300Vだと6W喰うわけで、TO-252の基板直づけではチト放熱がきつい.
こんなの机上設計で判るハナシだけど考えもせずに基板を作りましたー
↓次のPCBでは終段FETに放熱器をつけるためTO-220パッケージにします.挿し部品ってめんどくせー
TO-220で良さそうなFETを探したのですが、シンプルなオーディオアンプに好適なFETは少ないみたいです.
多く流通しているFETは、600V6Aとか流せるタイプで、用途はSW電源とかインバータ向け.そういう大電流FETは内部でパラっているのかゲート面積が巨大なのかは知りませんが、ゲート容量が3000pFとかやたらと大きいんですよ.
ドライバ段のドレイン抵抗=10kΩとすると、3000pFのゲートとで形成するLPFのカットオフ周波数が5kHzとかになってしまってオーディオ帯域を満たしません.バッファ段を設ける気はもとよりありませんし.
だからゲート容量が300pF程度の600V1AクラスでTO-220のパワーFETを探すのですが、少ないです.TO-252でならあるんですけど.

追記:600V1Aをまともに流すと600WにもなってしまってTO-252ごとき小さなpackageでは2桁足りない印象です.FETという物は600V1Aなどと景気の良いSPECでありながら放熱性は貧弱という傾向があるように見えます.その理由は、FETがSW素子として使われるケースがほとんどであり、この投稿のアンプのように300V20mA=6Wでアナログ増幅に使うケースを企図していないからだと思われました.

秋月電子で1つだけ使えそうなMOSFET(600V/2.5A/380pF/TO-220)が売られているのでそれを使うことにします.

↓30x30mmの放熱器をつけたRev2基板をJLCPCBに発注しました.30x30mmでもたぶん不足すると思いますが、とりあえず実験ということで.左上の四角っぽいのが放熱器です.300Vの配線は右端に配置したのですが、感電しないようになるべくB面で配線しました.
新基板が届くまで10日間ほどお休みです.送料込み¥400でした.

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かしこ

5 件のコメント:

  1. murasaki
    確かにFETって能動領域(っていうのでしょうか?)で使うイメージが無いかもです。飽和させなくて良いので過渡時間が短いしON抵抗も小さくて良きスイッチデバイスのイメージです。

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    1. murasaki
      でも、中学の頃に本屋で売っていた回路100選みたいな本にはたくさんFETのオーディオアンプの回路が載っていました。きっと音がいい的な何かがあったのかもです。

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    2. あの頃ってオーディオ向けFETがいろいろと販売されていたんですよね.いまじゃSWばっかし.大事なのは音だよ音!

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    3. murasaki
      単なるイメージですが、応答性とか切れ味というか透明感とかシャキッとした音がしそうですね。バイポーラデバイスはじわっとした動作するイメージ。

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    4. SiCからはシックな音が聞こえるんだとか.うそです

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