Как проверить выходной трансформатор лампового усилителя
Как проверить выходной трансформатор лампового усилителя
Ламповый усилитель XD500MKIII: EL34, 2х50 Вт Ламповый усилитель XD800MKIII: KT88, 2х65 Вт Ламповый усилитель XD845MKIII: 845, 2х20 Вт Ламповый усилитель XD850MKIII: 300B, 2х9 Вт Ламповый усилитель XD8502AIII: 300B, 2х9 Вт Предварительный ламповый усилитель XD900MKIII: 12AU7, 12AX7
Ламповый усилитель MINI 6: KT88, 2х60 Вт Ламповый усилитель MINIP1: 6AQ5, 2х10 Вт Ламповый усилитель MINIL3: EL34, 2х35 Вт Ламповый усилитель MINIP14: 6P14, 2х10 Вт
Ламповые усилители LACONIC HA-02,03B/B2/M: 6N6P, 2х1,2 Вт на 300 Ом
Акустическая система Music Angel One: 20 — 100 Вт, 38 Гц — 30 кГц, 86 Дб/Вт/м Акустическая система Music Angel 2.5: 20 — 200 Вт, 20 Гц — 30 кГц, 86 Дб/Вт/м Акустическая система Music Angel TK-10: 10 — 250 Вт, 45 Гц — 22 кГц, 8 Ом, 97 дБ/Вт/м Акустическая система DIVA 5.2: 10 — 150 Вт, 36 Гц — 20 кГц, 90 дБ/Вт/м
КТ 88: Filament Voltage 6.3 V Filament Current 1.6 A Plate Voltage (max) 800 V Plate Current (max) 230 mA Plate Dissipation (max) 40 W 845: D.C. Plate Voltage 1250 D.C. Grid Voltage -98 Peak A.F. Grid Voltage 93 D.C. Plate Current (ma.) 95 Power Output (watts) 15 21 300B: Filament Voltage 5 V Filament Current 1.2 A Plate Voltage (max) 450 V Plate Current (max) 100 mA Plate Dissipation (max) 40 W
Простая и быстрая проверка трансформаторов
Rickard Berglung, Glass Audio1\95
Рик Берглунд, 39 лет. Профессиональный химик. Занимается исследованиями в аналитической химии и разработкой индустриальной электроники в химической промышленности. Сейчас он поглощен конструированием и изготовлением ламповых усилителей.
Как можно оценить качество выходного трансформатора? Ведь он — сердце лампового усилителя и вы никогда не построите хорошо звучащий аппарат с плохим выходным трансформатором. Чтобы исследовать его, вам потребуется следующее:звуковой генератор, усилитель мощности, способный развить напряжение 35V RMS (непонятно, правда, в какой нагрузке — Ред.) и отдать ток в 1 А. Еще нужны вольтметр и амперметр переменного тока с диапазоном частот измеряемых значений 25 Гц — 5 кГц.
Измерение емкостей
Сначала меряем емкость трансформатора, приведенную ко вторичной обмотке, что очень важно для его Slew rate (скорости нарастания, V/S).Чем меньше емкость, тем выше SR.Соберите схему по Рис.1. Я предпочитаю измерять на выводе 8 Ом, так как он есть в любом трансформаторе,и потом эти значения удобно сравнивать между собой у других трансформаторов. Установите на генераторе частоту 5 кГц и напряжение на выходе усилителя 10 V. Отметьте значение тока. Емкость равна 3,18 х I (ток в амперах, емкость в микрофарадах). В табл. 1 указаны типичные значения емкостей для хороших трансформаторов.
| Табл.1 — Емкость выходного трансформатора | |||||
| Сопртивление первичной обмотки | |||||
| 2 кОм | 3 кОм | 4 кОм | 8кОм | ||
| Выходная мощность | 30 W | 0,16 | 0,24 | 0,4 | 0,64 |
| 60 W | 0,22 | 0,33 | 0,55 | 0,88 | |
| 120 W | 0,32 | 0,48 | 0,8 | — | |
Индуктивность
При той же схеме установите частоту 25 Гц. Не касайтесь выводов первичной обмотки, это опасно! Увеличивайте напряжение с усилителя, пока не добьетесь показаний амперметра в 0,3 А. На вольтметре должно быть примерно 15 V для 25 W транса, 20 V для 50 и 27 V для 100 W.
Чтобы сравнить искажения по басу для различных трансформаторов, измерьте ток на уровнях 4, 8, 12, 16, и 20 V. Постройте график зависимости тока от напряжения (Помните, частота 25 Гц!). Трансформатор с наименьшим значением тока и прямолинейной зависимостью, обладает наименьшими искажениями в НЧ диапазоне.Трансформатор с высоким значением индуктивности не обязательно должен иметь меньшие искажения против транса с меньшей индуктивностью.
У высокоиндуктивного может оказаться очень нелинейной зависимость тока от напряжения. Одновременно, низкоиндуктивный будет как раз линейнее, т.к., возможно, имеет воздушный зазор в сердечнике, оказывающий линеаризующее действие.
Я провел серию измерений для некоторых трансформаторов, только частоту взял не 25 Гц, а 20 Гц. Данные сведены в табл. 2. Худшие результаты у Fisher, который рано влетает в насыщение. На 4 V трансформатор Luxman MQ-80 имеет наименьшее значение тока — 23 mА и, соответственно, самую большую индуктивность. Однако, это не лучший среди всех, так как зависимость опять-таки нелинейна. Трансформаторы Copland, Dynaco Mklll, Luxman MQ-80 очень линейны и дают наименьшие искажения по басу среди тех, что были у меня на руках.
| Табл.2 — Выходные трансформаторы | |||||||
| Усилитель | |||||||
| COPLAND | DYNACO ST70 | DYNACO MKIII | LUXMAN MQ-360 | LUXMAN MQ-80 | FISHER X100A | ||
| Напряжение | 4 V | 120 | 40 | 75 | 23 | 140 | 130 |
| 8 V | 200 | 80 | 140 | 55 | 290 | 850 | |
| 12 V | 280 | 230 | 210 | 525 | 480 | 2700 | |
| 16 V | 390 | 1000 | 310 | 2100 | 750 | — | |
Индуктивность рассеяния и обмотки
Индуктивность рассеяния, кроме потерь, создает фазовый сдвиг на высоких частотах. Это может вызвать проблемы с устойчивостью в усилителях с обратной связью. Верхняя частота усилителя находится в прямой зависимости от емкости выходного трансформатора, его индуктивности рассеяния и выходного сопротивления применяемых ламп. А потери в меди начинают греть трансформатор, вместо того, чтобы уйти в виде полезного сигнала в громкоговоритель.
Соберите схему по Рис. 2. Частота генератора 50 Гц и напряжение 10 V. Измеренный ток обозначим I 50 — Затем установите частоту 5 кГц. Теперь это будет I5. Выполните то же самое со второй половиной первичной обмотки.
Измерение коэффициента передачи по напряжению проводится по Рис.3. Он равен отношению напряжений на первичной к вторичной. Сопротивление обмоток равно 10 / I50n 2 (Ом). Индуктивность рассеяния рассчитана по формуле:
У приличного трансформатора сопротивление, приведенное ко вторичной обмотке будет 1 Ом (меньше — лучше!) и индуктивность порядка 30мкГн. Для получения наименьших искажений, обе половинки должны иметь одинаковые значения сопротивлений и индуктивностей.
Как пример — выходной трансформатор Dynaco Stereo 70 : n = 12,3 ; I50= 0,0536 A : I5 = 0.041A для одной половинки первичной обмотки и I50 =0,0574 А; I5 = 0,0444 А для другой. Значения индуктивности и сопротивления:1,23 Ом и 33 мкГн для одной половинки и 1,15 Ом и 30 мкГн для второй.
Если ваш трансформатор имеет катодную обмотку ОС, вы должны также померить ее относительно вторичной. Отношение токов I5 / I50 должно быть меньше, чем 1,5.
NB. Следует помнить, что приведение ко вторичке или к первичной обмотке делается путем умножения/деления на квадрат коэффициента трансформации. В этом случае индуктивность рассеяния будет 30 мкГн х п2 = 4,54 тГн (для одной половинки!). Общая индуктивность рассеяния будет равна (при равенстве значений у половин) 9,08 mГн. Если коэффициент качества трансформатора равен 15 х 103,то индуктивность первичной обмотки будет примерно равна 135 Гн. На самом же деле, коэффициент качества трансформатора вычисляется как отношение индуктивности первичной обмотки (полной !) к индуктивности рассеяния, а не наоборот, как это сделали мы.
Подбор выходного трансформатора для двухтактного лампового усилителя
В этой статье я попробую немного затронуть вопрос подбора выходного трансформатора для мощного двухтактного лампового усилителя. Имеется ввиду не расчет с нуля под конкретный режим лампы, а именно подбора из готовых вариантов. Подбор, опять же, не идеальный, а приблизительный. Работая с таким трансформатором не факт что получится достичь идеального согласования, максимальной передачи мощности в нагрузку или минимума искажений. Но, по крайней мере, такой усилитель будет работать и что-то выдавать в нагрузку, радуя своего создателя.
Многие любители ТЛЗ предпочитают использовать готовые трансформаторы ТВЗ от советской радиоаппаратуры или готовые покупные, и, соответственно, использовать те же режимы ламп, что и в советской аппаратуре, или режимы ламп, рекомендованные изготовителем трансформаторов. Данная информация пригодится тем, кто хочет спаять что-нибудь теплое и ламповое, но кто совершенно не хочет возиться с намоткой трансформаторов и кого отпугивают цены на готовые трансформаторы, предлагаемые различными фирмами.
Хочу сразу предупредить, в ламповой технике я не силен, изучаю ее походя, в процессе, так сказать. Поэтому некоторые мои рассуждения для специалистов могут показаться весьма наивными.
С чего необходимо начать выбор трансформатора? Наверное, с понимания того, для чего он все-таки нужен. А нужен он для согласования лампы с нагрузкой. Дело в том, что громкоговорители и акустические системы (АС), в большинстве своем, имеют относительно низкое сопротивление (типовые значения сопротивления большинства отечественных АС — 4 или 8 Ом, импортных – 6 Ом), соответственно, в их цепи текут довольно большие токи и на клеммах присутствуют относительно небольшие напряжения. Грубо говоря, через АС с номинальной мощностью 16 Вт и сопротивлением 4 Ом будет протекать ток 2 А, а действующее напряжение на нем будет 8 В (зависимостью импеданса динамика от частоты в этом рассмотрении пренебрежем).
Лампы же наоборот — обычно работают с высокими напряжениями и относительно небольшими токами. Например, для лампы 6П44С, как в моем усилителе, согласно справочнику средний ток анода составляет максимум 100 мА (420 мА допускается в импульсе длительностью 4 мс), напряжение на аноде 250 В (550 В допускается при включении лампы).
Чтобы преобразовать высокое напряжение на лампе в низкое на динамике и низкий ток лампы в большой ток через динамик и необходим трансформатор. 100 мА необходимо трансформировать в 2 А, а 8 В, соответственно, в 160 В. Ориентировочный коэффициент трансформации в этом случае должен быть примерно около 20 (потерями в трансформаторе для простоты изложения пренебрежем).
При этом сопротивление динамика, «пройдя» через такой трансформатор для лампы будет выглядеть как
И поэтому лампа, имеющая довольно большое выходное сопротивление (порядка нескольких килоом) сможет на этот динамик работать. Вообще говоря, лампа в пентодном включении (лучевой тетрод – это тоже пентод) имеет очень высокое выходное сопротивление (по сравнению с триодами), напряжение на аноде лампы очень слабо зависит от тока через нее. Схемотехнически лампа в таком включении является источником тока, а трансформатор, подключенный к ней – работает скорее в режиме трансформатора тока, нежели трансформатора напряжения.
Второе, с чего следует начать выбор трансформатора – это источник сигнала или сам ламповый выходной каскад. Необходимо понять, а сколько мощности в нагрузку мы вообще можем из нее выжать? И это логично, т. к. если лампа максимум может выдать в нагрузку 10 Вт, то припаивать к ней трансформатор на 100 Вт, наверное, будет перебор, трансформатор будет всегда недогружен, габаритная мощность будет использоваться неэффективно (необходимостью запаса по индуктивности первичной обмотки для простоты рассуждений пока тоже пренебрежем).
Рассмотрим двухтактный выходной каскад на лампах 6П44С из нашего усилителя. Сколько же мощности можно из него выжать? Как было указано выше, из справочника, средний ток анода составляет максимум 100 мА (420 мА в импульсе 4 мс), а напряжение на аноде 250 В (550 при включении лампы). Сначала разберемся с напряжением. В двухтактном каскаде лампы работают по очереди, каждая на свою половину первичной обмотки. Средняя точка этой обмотки подключена к источнику питания. Какое максимальное напряжение Uп можно подать на среднюю точку? Когда одна из ламп открывается полностью, напряжение на ее аноде минимально (опять таки для упрощения будем считать что оно равно 0). При этом напряжения на аноде другой, запертой лампы становится равным 2Uп. Максимальное напряжение на запертой лампе по справочнику может достигать 7 кВ, но хотя это в импульсе не более 18 мкс. Поэтому Uп можно выбрать близким к максимальному 250 В, и даже немного больше него, например, с небольшим запасиком – 260 В. Слишком сильное превышение этого напряжения чревато межэлектродными пробоями и высокими электростатическими силами, сокращающие срок службы катода. Максимальный ток анода (в импульсе) может достигать 420 мА. Таким образом, мгновенная мощность двухтактного каскада будет около 260 В∙0,42 А= 109 Вт. Действующая мощность, соответственно, 55 Вт. Это теоретический максимум, который можно получить от данного каскада. Если бы выходное сопротивление ламп было бы равно 0, то вся эта мощность могла бы перейти в нагрузку. Но, как всем известно, выходное сопротивление лампы ненулевое, более того, порядок значений этого сопротивления – килоомы. Условием передачи максимальной мощности от источника в нагрузку является равенство сопротивления этой нагрузки внутреннему сопротивлению источника. Поэтому при расчете трансформатора «с нуля», его, чаще всего, начинают с выбора коэффициента трансформации таким, чтобы сопротивление нагрузки после «прохождения» через трансформатор было равно выходному сопротивлению лампы в выбранной рабочей точке. Хотя обычно высокой точности равенства выходного сопротивления лампы сопротивлению нагрузки не требуется.
Итак, даже в идеальном случае равенства выходного сопротивления лампы сопротивлению нагрузки, в последнюю передается только половина мощности. Вторая половина рассеивается на внутреннем сопротивлении лампы и греет аноды. В нашем случае, из 55 Вт в нагрузку может уйти максимум 22,5 Вт. Но в реальности эта мощность будет еще меньше. Во-первых, из-за неидеального согласования сопротивлений лампы и нагрузки (поскольку мы трансформатор взяли готовый, а не мотали с нуля), во-вторых, из-за потерь в самом трансформаторе (они небольшие, но есть), в третьих, из-за просадки напряжения питания под нагрузкой (если оно выбрано без запаса), в четвертых, по мере износа лампы максимальный ток (и, соответственно, выходная мощность) также будет также постепенно снижаться. Именно по указанным выше причинам в моем усилителе удалось выжать только 20 Вт в нагрузке (напряжение питания в моем усилителе около 230 В, вместо 260).
Попробуем прикинуть, насколько хорошо подходит под эти параметры использованный трансформатор ТН-56. Итак, граничные параметры со стороны ламп: ток в импульсе 420 мА, ток действующий 420мА/1,41=300 мА. Напряжение амплитудное 260 В, напряжение действующее 260В/1,41=184 В. Параметры трансформатора при включении указанным на схеме образом: максимальное действующее напряжения на входных полуобмотках 127 В, максимальный ток 0,44 А, на выходных обмотках на отводе 4 Ом напряжение 12,6 В, ток 3,15 А, мощность 40 Вт, на отводе 8 Ом напряжение 18,9 В, ток 2,36 А, мощность 45 Вт. Коэффициент трансформации (для 4 Ом) 127В/12,6В=10.
Учитывая коэффициент трансформации, действующее значение тока во вторичной обмотке будет 0,3А∙10=3 А, а напряжение 177В/2/10=9,2 В. Почему берем половину напряжения? Потому что даже при идеальном согласовании только одна половина напряжения ушла в нагрузку, вторая упала на внутреннем сопротивлении лампы. Максимальная выходная мощность с ограничением по току получается 3∙3∙4=36 Вт. Максимальная выходная мощность с ограничением по напряжению — 9,2∙9,2/4=21 Вт. Как видим, запас по току еще есть, не весь ток лампы используется, напряжения не хватает. Насколько нужно поднять еще напряжение чтобы использовать полностью запас по току? Посчитаем. Если мы хотим выжать 36 Вт, нам нужно напряжение на вторичной обмотке трансформатора 12 В, тогда напряжение на первичной обмотке трансформатора будет 120 В (все еще не превышает максимальных 127 – трансформатор не войдет в насыщение). Напряжение питания должно быть 120∙2∙1,41=338 В. Как то слишком многовато для лампы, не следует, на мой взгляд, настолько сильно превышать паспортное значение. Хотя, может, и не нужно настолько превышать. Мы же исходили из предположения, что у нас сопротивление нагрузки и лампы согласованы, то есть, равны и напряжение делится между ними поровну. А судя по тому, что в моем усилителе напряжение на нагрузке 9 В достигается уже при напряжении питания 230 В, можно предполагать, что на самом деле сопротивление лампы меньше сопротивления нагрузки и поэтому в нагрузку идет большее напряжение. Для того, чтобы выяснить, насколько хорошо они согласованы, необходимо знать выходное сопротивление лампы. К сожалению, в справочнике на эту лампу этот параметр не указан. А не указан он потому что очень сильно зависит от режима работы лампы. Лучевой тетрод может работать как в пентодном режиме, при этом имея высокое выходное сопротивление, так и в триодном, с низким выходным сопротивлением.
Как измерить выходное сопротивление лампы? Известным способом – путем подключения разных нагрузок и измерения напряжения на них. Сначала подключим нагрузку 4 Ом, измерим напряжение на ней U1, затем к тем же клеммам подключим нагрузку 8 Ом, измерим напряжение на ней U2. Рассчитаем внутреннее сопротивление по формуле
Как проверить выходной трансформатор лампового усилителя
Усилители Music Angel
Ламповый усилитель XD500MKIII: EL34, 2х50 Вт Ламповый усилитель XD800MKIII: KT88, 2х65 Вт Ламповый усилитель XD845MKIII: 845, 2х20 Вт Ламповый усилитель XD850MKIII: 300B, 2х9 Вт Ламповый усилитель XD8502AIII: 300B, 2х9 Вт Предварительный ламповый усилитель XD900MKIII: 12AU7, 12AX7
Ламповый усилитель MINI 6: KT88, 2х60 Вт Ламповый усилитель MINIP1: 6AQ5, 2х10 Вт Ламповый усилитель MINIL3: EL34, 2х35 Вт Ламповый усилитель MINIP14: 6P14, 2х10 Вт
Ламповые усилители LACONIC HA-02,03B/B2/M: 6N6P, 2х1,2 Вт на 300 Ом
Акустическая система Music Angel One: 20 — 100 Вт, 38 Гц — 30 кГц, 86 Дб/Вт/м Акустическая система Music Angel 2.5: 20 — 200 Вт, 20 Гц — 30 кГц, 86 Дб/Вт/м Акустическая система Music Angel TK-10: 10 — 250 Вт, 45 Гц — 22 кГц, 8 Ом, 97 дБ/Вт/м Акустическая система DIVA 5.2: 10 — 150 Вт, 36 Гц — 20 кГц, 90 дБ/Вт/м
КТ 88: Filament Voltage 6.3 V Filament Current 1.6 A Plate Voltage (max) 800 V Plate Current (max) 230 mA Plate Dissipation (max) 40 W 845: D.C. Plate Voltage 1250 D.C. Grid Voltage -98 Peak A.F. Grid Voltage 93 D.C. Plate Current (ma.) 95 Power Output (watts) 15 21 300B: Filament Voltage 5 V Filament Current 1.2 A Plate Voltage (max) 450 V Plate Current (max) 100 mA Plate Dissipation (max) 40 W
Простая и быстрая проверка трансформаторов
Rickard Berglung, Glass Audio1\95
Рик Берглунд, 39 лет. Профессиональный химик. Занимается исследованиями в аналитической химии и разработкой индустриальной электроники в химической промышленности. Сейчас он поглощен конструированием и изготовлением ламповых усилителей.
Как можно оценить качество выходного трансформатора? Ведь он — сердце лампового усилителя и вы никогда не построите хорошо звучащий аппарат с плохим выходным трансформатором. Чтобы исследовать его, вам потребуется следующее:звуковой генератор, усилитель мощности, способный развить напряжение 35V RMS (непонятно, правда, в какой нагрузке — Ред.) и отдать ток в 1 А. Еще нужны вольтметр и амперметр переменного тока с диапазоном частот измеряемых значений 25 Гц — 5 кГц.
Измерение емкостей
Сначала меряем емкость трансформатора, приведенную ко вторичной обмотке, что очень важно для его Slew rate (скорости нарастания, V/S).Чем меньше емкость, тем выше SR.Соберите схему по Рис.1. Я предпочитаю измерять на выводе 8 Ом, так как он есть в любом трансформаторе,и потом эти значения удобно сравнивать между собой у других трансформаторов. Установите на генераторе частоту 5 кГц и напряжение на выходе усилителя 10 V. Отметьте значение тока. Емкость равна 3,18 х I (ток в амперах, емкость в микрофарадах). В табл. 1 указаны типичные значения емкостей для хороших трансформаторов.
| Табл.1 — Емкость выходного трансформатора | |||||
| Сопртивление первичной обмотки | |||||
| 2 кОм | 3 кОм | 4 кОм | 8кОм | ||
| Выходная мощность | 30 W | 0,16 | 0,24 | 0,4 | 0,64 |
| 60 W | 0,22 | 0,33 | 0,55 | 0,88 | |
| 120 W | 0,32 | 0,48 | 0,8 | — | |
Индуктивность
При той же схеме установите частоту 25 Гц. Не касайтесь выводов первичной обмотки, это опасно! Увеличивайте напряжение с усилителя, пока не добьетесь показаний амперметра в 0,3 А. На вольтметре должно быть примерно 15 V для 25 W транса, 20 V для 50 и 27 V для 100 W.
Чтобы сравнить искажения по басу для различных трансформаторов, измерьте ток на уровнях 4, 8, 12, 16, и 20 V. Постройте график зависимости тока от напряжения (Помните, частота 25 Гц!). Трансформатор с наименьшим значением тока и прямолинейной зависимостью, обладает наименьшими искажениями в НЧ диапазоне.Трансформатор с высоким значением индуктивности не обязательно должен иметь меньшие искажения против транса с меньшей индуктивностью.
У высокоиндуктивного может оказаться очень нелинейной зависимость тока от напряжения. Одновременно, низкоиндуктивный будет как раз линейнее, т.к., возможно, имеет воздушный зазор в сердечнике, оказывающий линеаризующее действие.
Я провел серию измерений для некоторых трансформаторов, только частоту взял не 25 Гц, а 20 Гц. Данные сведены в табл. 2. Худшие результаты у Fisher, который рано влетает в насыщение. На 4 V трансформатор Luxman MQ-80 имеет наименьшее значение тока — 23 mА и, соответственно, самую большую индуктивность. Однако, это не лучший среди всех, так как зависимость опять-таки нелинейна. Трансформаторы Copland, Dynaco Mklll, Luxman MQ-80 очень линейны и дают наименьшие искажения по басу среди тех, что были у меня на руках.
| Табл.2 — Выходные трансформаторы | |||||||
| Усилитель | |||||||
| COPLAND | DYNACO ST70 | DYNACO MKIII | LUXMAN MQ-360 | LUXMAN MQ-80 | FISHER X100A | ||
| Напряжение | 4 V | 120 | 40 | 75 | 23 | 140 | 130 |
| 8 V | 200 | 80 | 140 | 55 | 290 | 850 | |
| 12 V | 280 | 230 | 210 | 525 | 480 | 2700 | |
| 16 V | 390 | 1000 | 310 | 2100 | 750 | — | |
Индуктивность рассеяния и обмотки
Индуктивность рассеяния, кроме потерь, создает фазовый сдвиг на высоких частотах. Это может вызвать проблемы с устойчивостью в усилителях с обратной связью. Верхняя частота усилителя находится в прямой зависимости от емкости выходного трансформатора, его индуктивности рассеяния и выходного сопротивления применяемых ламп. А потери в меди начинают греть трансформатор, вместо того, чтобы уйти в виде полезного сигнала в громкоговоритель.
Соберите схему по Рис. 2. Частота генератора 50 Гц и напряжение 10 V. Измеренный ток обозначим I 50 — Затем установите частоту 5 кГц. Теперь это будет I5. Выполните то же самое со второй половиной первичной обмотки.
Измерение коэффициента передачи по напряжению проводится по Рис.3. Он равен отношению напряжений на первичной к вторичной. Сопротивление обмоток равно 10 / I50n 2 (Ом). Индуктивность рассеяния рассчитана по формуле:
У приличного трансформатора сопротивление, приведенное ко вторичной обмотке будет 1 Ом (меньше — лучше!) и индуктивность порядка 30мкГн. Для получения наименьших искажений, обе половинки должны иметь одинаковые значения сопротивлений и индуктивностей.
Как пример — выходной трансформатор Dynaco Stereo 70 : n = 12,3 ; I50= 0,0536 A : I5 = 0.041A для одной половинки первичной обмотки и I50 =0,0574 А; I5 = 0,0444 А для другой. Значения индуктивности и сопротивления:1,23 Ом и 33 мкГн для одной половинки и 1,15 Ом и 30 мкГн для второй.
Если ваш трансформатор имеет катодную обмотку ОС, вы должны также померить ее относительно вторичной. Отношение токов I5 / I50 должно быть меньше, чем 1,5.
NB. Следует помнить, что приведение ко вторичке или к первичной обмотке делается путем умножения/деления на квадрат коэффициента трансформации. В этом случае индуктивность рассеяния будет 30 мкГн х п2 = 4,54 тГн (для одной половинки!). Общая индуктивность рассеяния будет равна (при равенстве значений у половин) 9,08 mГн. Если коэффициент качества трансформатора равен 15 х 103,то индуктивность первичной обмотки будет примерно равна 135 Гн. На самом же деле, коэффициент качества трансформатора вычисляется как отношение индуктивности первичной обмотки (полной !) к индуктивности рассеяния, а не наоборот, как это сделали мы.
Ламповые УНЧ
Тема создается для того, чтобы учиться налаживать и разрабатывать свои конструкции.
Складывать схемы проверенных ламповых усилителей, полезные советы. В частности советы по выходным трансформаторам, говорят очень хорошо относительно звучит ТАН57 и комбинацию обмоток можно подобрать по сопротивлению, под нужные колонки.Какие звучат лампы очень хорошо и тд.
Мне например посоветовали из советских 6г7 (Двойной диод-триод) с очень чистым звучанием.
Планирую накидать схемку усилка для наушников на этих лампах.
И ещё не надо разводить демагогию что лучше: транзисторные усилки ,на микросхемах или лампы и с пеной у рта доказывать свою правоту.
Мне просто интересна очень данная тема как и другим я думаю,( потому что интересны лампы) в не зависимости какое звучание все таки лучше.
Присоединяюсь. Когда то в журнале стерео была опубликована вот такя схемка, 4.5W не фонтан но по звуку полный Хай Энд. Когда то хотел собрать да руки не дошли. Вместо этого собрал простой ламповый усилитель не требующий наладки ))) Был очень доволен. Там (Усилитель Губина) налаживание очень требовательное поэтому при желании описание из сети можно выдрать ) Для лучшего звука паять рекомендуется паять припоем с повышенным содержанием серебра и использовать полипропиленовые конденсаторы! )
Вложение 62875http://www.cqham.ru/forum/images/misc/pencil.png
Ламповый УМЗЧ на 6Н3П+6П14П? Это просто!
Сайт с описаловым
Очень замечательный сайт по усилкам всевозможным, но уже долгое время закрыта регистрация на него.
А незарегистрированным скрыта часть инфо.
Но удалось раздобыть печатку.
В архиве две платы, с описалова на сайте будет все понятно я думаю.
Выходники ставим твз, обязательно в железе делаем например пергаментной бумагой не магнитный зазор.
Усилок чисто для компа, печатку я себе вытравил уже давно. Но как то душа почему то не лежит к данной схеме. Не смотря на то что и трансформаторы выходные есть в наличии.
Смотрим на первый топик темы и радуемся.
"И ещё не надо разводить демагогию что лучше: транзисторные усилки ,на микросхемах или лампы и с пеной у рта доказывать свою правоту.
Мне просто интересна очень данная тема,( потому что интересны лампы) в не зависимости какое звучание все таки лучше."
С этого всего нужно выделить! Мне интересны лампы и проверенные схемы для практики, а звучание можно послушать и сравнить с другой техникой, благо есть с чем.
Спасибо. Читать я умею. Но и высказать своё мнение я думаю имею полное право. Что оно некоторым не особо нравится, так я в этом и не сомневался.
Снова про ламповый усилитель звука.
В этой статье я хочу поделиться своим опытом и рассказать Вам о том, как рассчитать и сделать ламповый усилитель для себя, простым доходчивым, по мере возможности языком, о тех «засадах», которые могут подстерегать радиолюбителя в процессе его творчества, и вообще — почему именно ламповый.
Скажу сразу, я в чём-то могу и ошибаться, поэтому не ругайте меня сильно те, кто хорошо разбирается в глубокой ламповой теории. Всё, что здесь будет написано – это исходя из собственного опыта, практики, своих знаний и личных ощущений, а в ламповом звуке ощущения играют не маловажную роль.
Так как у начинающих заниматься ламповыми усилителями возникает очень много вопросов и страхов по расчётам и изготовлению выходных трансформаторов, то в этой статье я постараюсь уделить этому нюансу больше внимания, как было сказано выше, исходя из собственного опыта, практики, и своих знаний не влезая в глубочайшую теорию. Я застал времена когда магнитофоны и телевизоры были ламповыми, и звук у них был на много приятнее транзисторного, но изготовлялись они обычно из отходов военного производства, и даже звуковые трансформаторы наматывались как обычные. По этому для первого эксперимента небольшие неточности много вреда не принесут, тем более некоторые авторы вообще не заморачиваются и используют ТАНы в качестве звуковых трансформаторов.
Теперь всё по порядку.
К ламповому звуку лично меня толкнул один товарищ в 2008-ом году, пригласив послушать простой однотактник (SE) на 6Ф3П и колонках S-90. Но этому предшествовали довольно длительные поиски, начиная примерно с 1978 года.
А всё по тому, что ещё тогда родной дядя сказал, что нужно делать ламповый усилитель, но он жил в Донецке и послушать своими ушами не представлялось возможности. Да ещё к этому юношеская упёртость, мол как так, лампа, 1-1,5% искажений, тьфу на тебя ламповый, а тут транзисторные, 0,01%, а ещё были и 0,005%. Вот мол где качество…..
Начну издалека. Когда вместо лампового магнитофона «Айдас» у меня появился «Иней-302», звук которого мне показался вроде хуже, но детское мышление подсказало, что это современнее значит правильнее. Через год-два появился «Снежеть-203», звук которого мне не понравился ещё больше, но с теми же мыслями я немножко успокоился, и через пару месяцев сделал из него уже стерео магнитофон, это было в 7-ом классе школы.
А дальше пошло поехало… и ехало это до появления уже цифровых носителей и довольно приличных по тому времени колонок S-90F, с разными усилителями и эквалайзерами и приехало к тому, что наступило в нулевых годах небольшое разочарование от всего этого, музыка отошла на третий план, и практически всё, что было нажито непосильным трудом — было продано.
И вот в 2008 году я снова услышал тот ламповый звук, и всё начало возвращаться, и если бы мне кто-то сказал в юности, что я начну слушать классику и что-то ей подобное, то я бы в это никогда не поверил. Но это, как не странно произошло, и теперь я с удовольствием слушаю классическую музыку на ламповом усилителе, и в отличии от транзисторных (микросхемных) усилителей, это звучание не надоедает и не утомляет слух.
Парадоксы лампового звука в том, что некоторые музыкальные работники на вопрос: «Как звук?», отвечают типа «Ну так, нормально», а 16-ти летний ребёнок просто услышав этот звук из прихожей сам спрашивает: «А что у Вас за аппаратура так играет»?
Теперь по порядку. Обычно я начинаю делать усилитель (и не только) для себя и из тех деталей, что нашлись в закромах ящиков и на полках, потому что, если покупать все комплектующие – разоришься, и не всегда покупное новое бывает лучше старого и даже старого советского.
Например нашёл два красивых одинаковых трансформатора, прикинул, нашёл лампы, а потом просчитал под них, намотал. Или сначала просчитал и намотал, а потом под них уже ищу лампы.
С некоторыми типами ламп проблем нет, запасы сохранились. Если появились красивые или не известные лампы, ищу под них железо, мотаю трансформаторы, и потом уже всё остальное. Было даже так, что появились красивые стрелочные индикаторы, и их нужно было куда то пристроить, сделал ламповый усилитель.
Дело в том, что разные лампы звучат по-разному, и даже при практически абсолютно одинаковых выходных характеристиках усилителя — звук на разных лампах разный, так же разный в зависимости от режима работы ламп. Тут дело такое, их нужно только слушать.
По моему практическому опыту, лампу нужно загонять в её паспортный режим по току (мощности на аноде) и поменьше вокруг неё всякого обвеса и автоматики, кроме задержки анодного там, где это сильно важно.
Поэтому каждому, кто занимается (начал заниматься) лампами, открывается огромное поле для творчества, и в отличии от транзисторных и микросхемных конструкций — сжечь лампу случайно, очень трудно. Её можно случайно разбить или повредить ножки и соответственно вакуум при неудачном извлечении-вставлении в панель. Так же практически любая конструкция на лампах, собранная из исправных деталей и без ошибок – начинает работать сразу, в отличии от полупроводниковых схем, что для собравшего её, будет меньше разочарования.
Но для себя ещё смотрю ВАХи (вольт-амперные характеристики), там видно где лампа линейнее работает. Но без экспериментов туда-сюда не обходится, главное не превысить предельные режимы.
Ламповых усилителей я уже собрал много. Стараюсь проектировать выходной трансформатор для каждого усилителя на всю полосу звукового диапазона частот.
Обычно неравномерность АЧХ усилителя получается не более 0,1-0,5dB, а диапазон очень редко бывает 20Гц-45кГц, обычно от 13Гц до 50кГц и более. Ниже у меня просто генератор не тянет. И это без всяких ООС, к примеру, в отличии от транзисторных.
Очень порадовал звук лампы 6Р3С, это такие рогатые лампёшки, звук очень-очень бархатный получался, даже самый бархатный из всех, но один минус – они не очень надёжные, то в саморазогрев уходят, то пробои внутри, пока приработаются — недельку нервы потрепят. Хотя аудифилы их не любят, а мне понравились.
К этому времени, мной уже было опробовано много ламп, но EL34 (Ёлки) ещё не испытывались, и есть огромное желание прослушать их в однотакте, потому что не слышал, а если не получится (не достану), то поставить вместо них 6П3С (не рекомендую 6П3С-Е), но это будет уже около 6Вт. Дома в наличии у меня уже имеются лампы КТ88, с которых можно будет снять в SE и все 9Вт.
Так как у всех этих ламп одинаковая цоколёвка, и примерно одинаковые рабочие напряжения, а это большой плюс, то мы с Вами и попробуем спроектировать SE усилитель с прицелом на лампы КТ88.
Теперь про схему и прочее. С выходными лампами определились, к ней нужен драйвер или раскачка кому как нравится, ещё решил поставить ламповый индикатор на каждый канал. Блок питания буду собирать на кенотроне, не нужно будет делать задержку высокого (но сложнее в исполнении силовик). Итого с учётом кенотрона получилось 7 ламп.
Да, хочу ещё сказать, не применяйте в ламповых усилителях импульсные блоки питания. Проблема с самим блоком будет Вам обеспечена, если нет хорошего опыта работы с импульсной техникой, и вся муть от его работы будет у Вас в колонках. Так же помехи могут быть и при подключении компьютера к усилителю, конечно же не любого компьютера.
Приличные проигрыватели, кстати, делаются с трансформаторным блоком питания, по крайней мере те, которые мне довелось видеть.
Теперь про электрическую схему. Лампы такая замечательная штука, что с ними можно экспериментировать как угодно, главное не загонять их надолго в запредельные параметры, когда анод красный и не ронять. Поэтому и схема получилась классическая.
Из практики получается, чем меньше деталей обвески лампы, тем надёжнее и приятнее звук, но это не означает, что введение или не введение всяких обратных связей будет правильным или не правильным, это дело вкуса каждого. Лично мне обратные связи не понравились, хотя по приборам сигнал становился более идеальным, а полоса пропускания расширялась.
На входе усилителя поставим разъёмы под обычные «Тюльпаны». Далее сдвоенный резистор фирмы ALPS, это самый дешёвый (19 уёв) из линейки подобных. Почему именно он? Потому что у него идеально подогнаны каналы, не нужно будет ставить регулятор баланса, он надёжный, плавный и не "хрустит". Очень расстраивает, когда через полгода нужно менять регулятор громкости (если поставил обычный). Далее половинка лампы 6Н8С, почему половинка? Планировалось делать выходной каскад и в триодном режиме, а ему для раскачки одного каскада мало. Но проведя несколько экспериментов, в триоде с EL34 не понравилось, да и мощность там значительно меньше, перешёл в пентод. Изначально на вторую сетку EL34 подавалось анодное напряжение естественно через антизвонный резистор, но этот звук тоже не понравился, пришлось понижать напряжение на второй сетке и для вывода в режим выходной лампы, уменьшать сопротивление в цепи автосмещения ( в катоде). Вышел на ток анода около 62мА, это не на предельном режиме лампы, что в свою очередь продлевает ей жизнь. Получилось в итоге честных 5 Вт, при диапазоне от 15Гц до 43кГц.
Как видите, в схеме нет темброблока. Хорошей записи он не нужен, а плохую уже не исправишь, да и простота схемы делает её надёжнее.
После кенотрона стоят терморезисторы с отрицательным коэффициентом NTC, это для снижения нагрузки на кенотрон в самом начале, пока они холодные они имеют большое (около 150 Ом) сопротивление, по мере протекания тока нагреваются, сопротивление их уменьшается и они выходят на рабочий режим. Их в принципе можно и исключить из схемы. Для проверки рабочих режимов ламп достаточно измерить величину анодного напряжения на первой лампе, она должна быть примерно половина анодного напряжения.
Выходная лампа контролируется по напряжению на резисторе в цепи катода. Примерно должно быть так; ток идущий через лампу, умноженный на её анодное напряжение — должен рассеивать на аноде мощность, не превышающую допустимую для данной лампы. Для EL34 это 25Вт, проверим 0,06А умножим на 380В получаем 22Вт. Для определения тока через лампу нужно напряжение на катоде ( у нас около 18В) разделить на величину резистора 283 Ом (ну так получилось, путём параллельного соединения 3-х 1 кОм и одного 2кОм, оставлено без изменения для возможных последующих экспериментов). Но на этом резисторе ещё будет 3-5 мА тока второй сетки, его можно смело вычитать из полученного значения. Так что данный расчёт будет с запасом.
Резистором R10 можно регулировать чувствительность индикаторной лампы.
Начнём своё творчество со звуковых трансформаторов.
Я не открою наверно Вам большого секрета в том, что от качества изготовления звукового трансформатора зависит практически весь успех.
Поэтому к его изготовлению необходимо отнестись со всей серьёзностью, и спешка здесь совершенно не к месту.
Вот про этот самый сложный и трудозатратный момент немного по подробнее.
У меня в загашнике очень долго лежали два силовых трансформатора ТПП-286, по прямому назначению применения не нашли (они такие зелёненькие, залитые). Дай думаю, попробую их разберу.
Аккуратненько отбил компаунд, и о чудо, появился доступ к обмоткам и всё аккуратненько разделилось при помощи острого ножа. Главное в этом процессе, если будете повторять подобное, чтобы их ПЛ железо не расслоилось, иначе их можно выбрасывать, будут петь как динамики и хорошего звука с них уже не получить.
В качестве звуковых трансформаторов я использовал разное железо, главное что бы пластины были не толще 0,35 мм и сердечник не был очень длинным, лучше такие «бочёнки», во все стороны одинаковых размеров.
Была пара трансформаторов с очень коротким сердечником, длина в два раза меньше ширины, получились очень качественные трансформаторы с прекрасным звуком. Всегда нужно учитывать, что из габаритной мощности 90Вт (для ТПП-286) в однотактном режиме мы получим около 9Вт хорошего звука, и около 20Вт если в двухтактном (PP) режиме. Но в двухтактном не удобно его мотать, маленький размер, соответственно провод первичной обмотки тонкий. От старых советских трансформаторов ОСМ на железе ШЛ получаются не плохие звуковые трансики. Для двухтакта рекомендую начинать со 160 Вт габаритной мощности, это 40Вт классного звука можно получить. Но с ними нужно работать очень аккуратно, при разборке следить чтобы не расслоился магнитопровод.
Не рекомендую использовать разные промышленные ТАНы, ТНы, ТА, особенно на железе ПЛ в двухтактном варианте. Там намотка сделана как для силового, и особенно где железо ПЛ для двухтактного усилителя необходимо половинки вторичной обмотки только параллелить, а анодные мотать для каждого анода обязательно на двух половинках. Иначе появляется сильный перегиб (переход через ноль в верх) АЧХ в районе 8кГц – 9кГц, и сильные искажения сигнала около частоты перегиба, подъём АЧХ на 25кГц около 1 dB, а потом идёт завал. Это касается двухтактного усилителя, где звуковой трансформатор выполнен на железе ПЛ.
Пробовал несколько разных магнитопроводов и разных усилителей, у всех практически одинаково получалось на 8 кГц вот эта «бабаська». На звуке это заметно очень сильно, искажения на частоте перегиба и сильный подъём высоких частот.
Если у двух трансов одинаковых размеров, есть подозрение, что железо отличается, я делил его пополам и смешивал в одинаковых пропорциях. Пробовал использовать железо от силовых современных трансформаторов, с таким светлым мягким магнитопроводом. Полоса пропускания усилителя расширялась с 50кГц до 89кГц. Но звук становился не красивым транзисторным, тот же эффект в ухудшении звука наблюдался при введении разных отрицательных обратных связей.
Ну ладно, немного отвлёкся, продолжим дальше. И так, есть два разобранных трансформатора ТПП-286, и с них можно снять 9Вт нормального звука (в SE).
Дальше делаем каркас по меркам трансформатора. Я обычно его делаю из детского картона, а потом пропитываю эпоксидной смолой для прочности.
При изготовлении деталей каркаса, оставляйте небольшой припуск на доводку каркаса при сборке. У собранного каркаса опилите острые углы надфилем и оберните его одним-двумя слоями бумаги или лакоткани.
Теперь определяемся, на что мы их будем нагружать, в смысле сопротивления акустических систем. У меня акустические системы имеют сопротивление по 8 Ом. Берём из справочных данных по радиолампам сопротивление нагрузки для ламп, у 6П3С это 5кОм, у EL34 4,5 кОм, у КТ88 это около 3,5 кОм. Для самого худшего варианта, (вдруг жаба задавит, ведь EL34 у нас стоят 37 уёв штука, КТ88 70 уёв, а 6П3С всего 7 уёв) для 6П3С — нам нужно согласовать 5кОм с 8 Ом, поэтому 5000 Ом делим на 8 Ом получаем 625, извлекаем квадратный корень из 625 получаем 25. Вот эти 25 — это соотношение витков первичной обмотки со вторичной, то есть коэфициент трансформации.
Теперь нам нужно подобрать толщину провода первичной обмотки, исходя из того, что возможно применение в выходном каскаде ламп КТ88, с током анода в районе 0,1 А. Из таблицы при плотности тока 3-3,5 А на мм. кв., берём диаметр провода около 0,2 мм, смотрим его сечение 0,0314 мм.кв, умножаем 0,0314х25 (коэф. трансф)=0,785мм.кв получилось сечение выходной (вторичной) обмотки. Сечение нам нужно для того, чтобы определиться с диаметром одного провода, который должен равномерно распределяться по всей длине катушки, потому что вторичная обмотка может состоять из 3-х — 4-х и более, соединённых параллельно слоёв (проводов) обмоток.
Задача здесь, как можно полнее уложить провод и не оставить свободного пространства, потому что не домотанный трансформатор съест низы и сделает качественнее высокочастотную составляющую, а перемотанный сделает всё наоборот, сделает мягкими низы и не очень качественными высокие, и не плотно намотанный трансформатор к тому же, будет как минимум петь.
И вот здесь наступает самое трудное, как нам всё это совместить. У меня на этот процесс уходит не один день и не один заход.
У нашего трансформатора сечение магнитопровода 10 кв.см., т.е. для сетевого напряжения у него получается 50/10кв.см=5 витков на 1 вольт, т.е 5х220В=1100 витков для 50Гц. 220 Вольт это 220Вх1,41=310 Вольт амплитудного значения. Добавим ещё 50 вольт падения на лампе, и у нас уже вырисовывается величина анодного напряжения, от которого можно примерно скакать.
Что получается, 310В + 50В = 360В, нормальное анодное напряжение. Смотрим справочник по лампам, не превысили ли мы его для наших ламп. Если мне не изменяет память, то там всё далеко за 400 Вольт рабочие анодные напряжения. Дело в том, что в разных справочниках могут данные немножко отличаться, поэтому я не называю точные цифры.
Итак, имеем 1100 витков для 50Гц, но мы хотим сделать полосу пропускания усилителя ниже 50Гц, поэтому намотаем в три раза больше, около 3000 витков, почему около?
50 Гц примерно 1100 витков, у меня генератор выдаёт 13Гц ниже не может, 50/3= около 16 Гц, значит увижу, а если будет запас то не плохо, хуже вряд ли получится. Значит намотать нужно в три раза больше чем 1100 витков, т.е. около 3000. Это одна сторона. А вторая, когда начинаешь раскидывать на трансформаторе, может получиться и 2800, а может и 3200. Не всегда получается подобрать диаметр провода под весь расклад, а окно желательно заполнить на 100%.
Как мотается звуковой трансформатор, не буду вдаваться в глубокую теорию. Он мотается как многослойный пирог (для расширения полосы пропускания), начинаем со вторички, далее первичка – вторичка, первичка-вторичка, и т.д., и всё это необходимо так же закрыть воричкой.
Далее, у нас имеется трансформатор с пустым каркасом, собираем (прикидываем) его и измеряем размер окна, в котором будут наматываться наши обмотки.
у меня получилось 44мм внутренняя длина каркаса, а его высота (толщина обмотки) 15 мм. То есть толщина всей обмотки (первичка и вторичка), которую я смогу туда вместить — 15 мм.
Далее от нашей длины 44 мм отнимаем по 2 мм на края там, где наша обмотка не должна подходить близко к магнитопроводу (для исключения пробоя анодной обмотки с другими элементами), там где будет она крепиться, остаётся у нас 40 мм.
Эти 40 мм. мы делим на толщину предполагаемого обмоточного провода первичной обмотки 40/0,2=200, это у нас получилось теоретическое количество витков, которое можно уложить в один ряд. Но реально этот результат нужно умножить на 0,75.
0,75 это примерно выведенный мной коэффициент из практики, где присутствует толщина лака провода (толщина изоляции) плюс неровности при намотке, которые увеличивают реально занимаемое место. Можно конечно считать сразу по диаметру провода с изоляцией и минус процентов 10-15, но я считаю так.
И так 200х0,75=150 витков реально вместится у нас в один ряд.
Мы предварительно прикинули, что первичная обмотка у нас будет 3000 витков. Делим 3000 на наши реальные 150 и получаем 20, 20 это количество слоёв всей первичной обмотки. Умножаем их на толщину провода 20х0,2=4мм, это опять теоретическая толщина, но её нужно разделить на те же 0,75, итак 4/0,75=5,3 мм реальная толщина, которую займёт первичная обмотка.
Теперь приступаем ко вторичной обмотке, как мы уже знаем, желательно с неё начать и ею закрыть трансформатор и она должна занимать всю длину катушки либо одним слоем (рядом), либо двумя, более уже не имеет смысла. Для получения идеального согласования, у нас должно получиться 3000 витков первичной обмотки. Нужно разделить 3000 на полученный коэффициент трансформации (25 для наших 8 Ом нагрузки), и получаем — 120 витков должно быть во вторичной обмотке.
Общее сечение вторичной обмотки у нас (смотрите выше) получилось 0,785 мм.кв, делим его для начала на 5 частей (планируем 5 слоёв вторички), получилось 0,157 кв.мм, это сечение провода одной части обмотки, смотрим по справочнику или считаем сами, какой диаметр провода подходит под это сечение — 0,44 мм. Теперь проверяем, сколько витков вторички у нас получится в ряд — 40мм/0,44 мм = 90 х 0,75 = 68 витков. Теперь прикидываем, получится ли у нас коэф. трансформации 25 при таком раскладе, 3000/68=44, не получается. А если два ряда по 68 = 136, 3000/136 = 22, опять не получается.
С пятью частями не получается, ну что-ж, попробуем прикинуть на четыре части вторичной обмотки, 0,785/4 = 0,196мм.кв, смотрим по таблице проводов толщину провода, получается около 0,5 мм, в наличии есть 0,51мм, сечение больше, значит лучше. Считаем с ним, 40мм/0,51мм=78 витков теории х 0,75=58,8 на практике, т.е. 60 витков в один ряд вместить можно.
Теперь посчитаем толщину вторичной обмотки. Четыре слоя вторички, каждый состоит из двух рядов, итого 4х2=8 рядов по 0,51 мм =4.08 делим на 0,75=5.44 мм.
Да, менее 3-х слоёв вторичек делать нельзя (не желательно), оптимально должно быть около 4-5-6-ть, можно и больше, но там изоляция уже будет съедать пространство.
Итак, в итоге мы имеем 5,3 мм, это толщина первичной обмотки — плюс 5,44 вторичная, получается =10,74 мм из имеющихся у нас 15 мм размера окна. У нас получилось четыре вторички и между ними три первички из 20 рядов. Для равномерности сделаем в первом и третьем слое по 7 рядов, а в среднем 6 рядов первички.
Практически можно радоваться, но у нас ещё осталась изоляция. Я использую в качестве межслойной изоляции пергаментную бумагу, которая предназначена для запекания. Она имеет толщину 0,05 мм (калька чертёжная 0,04; стандартная писчая бумага плотностью 80 гр/м² — 0,1 мм), которая с одной стороны матовая, с другой ровнее, и теперь считаем под неё. Кальку для изоляции использовать не рекомендую, она скользкая, плохо клеится, на ней плохо витки держатся, но это дело личное.
Один слой изоляции, ряд вторичной обмотки, слой изоляции, ряд вторичной обмотки, закрываем это двумя слоями изоляции от анодной обмотки, мотаем ряд анодной, один слой изоляции, следующий ряд, снова один слой изоляции, и так каждый следующий, а вот перед вторым слоем вторичной обмотки снова два слоя изоляции.
Теперь считаем. У нас получается 6 двойных изоляций, и 21 одинарная, 6х2=12 плюс 21= 33 слоя всего по 0,05 мм = 1,65мм, итого 10,74 толщины провода плюс 1,65 мм изоляции =12,39 мм, что с запасом, и это нам позволяет между первичной и вторичной обмотками делать не двойную, а тройную изоляцию. Напомню, что у нас там было 15 мм. Между рядами одной обмотки достаточно одного слоя изоляции, там между витками не большое напряжение, а вот анодную обмотку и выходную нужно изолировать качественно, очень большие напряжения и высокие рабочие частоты.
ВНИМАНИЕ: При намотке вторичной обмотки внимательно считайте витки, если Вы ошибётесь в секции даже на 0,5 витка, а потом все секции соедините параллельно, считайте, что Вы испортили трансформатор.
В первичной (анодной) обмотке SE, при последовательном соединении, ошибка 2-5 витков не критична.
Не допускайте, чтобы витки ряда сползали на краях, для этого заполняйте пустое место полоской бумаги, толщиной в провод, которым мотаете слой, тогда после укладки межвитковой изоляции её поверхность будет ровной и прочной на краях, для следующего ряда будет ровная поверхность.
Выводы анодной обмотки и выходной не делайте на одной стороне щеки трансформатора, для исключения их пробоя.
При намотке, я в каркас катушки вставляю деревянный брусок размерами на 0,3-0,5 мм больше, чем размер магнитопровода. Это не даёт деформироваться катушке, и после окончательной намотки аккуратненько. на ровной деревянной дощечке, через деревянную дощечку, шириной, чтобы не сломать края каркаса катушки, я отбиваю эту конструкцию немножко тяжёлым молотком со сторон, которые будут внутри магнитопровода. Провода укладываются, ужимаются, и уже точно влезают в окно магнитопровода.
Теперь определяемся, как у нас будет стоять трансформатор, и с какой стороны делать выводы. Выводы первички должны иметь минимальную длину от выходной лампы. Выводы вторичной обмотки оставляем длинными (10-15см). После намотки вторички, начало свиваем с началом, концы свиваем с концами, одеваем термоусадку или ПХВ трубку, и это у нас будут уже готовые выводы.
А для первичной обмотки необходимо использовать многожильный провод, который соединяется с обмоточным методом пайки, закрепляется внутри трансформатора, что б его случайно не вырвать, иначе будет неприятность. Оптимальный вариант провод МГТФ, медный, многожильный с качественной изоляцией.
ВНИМАНИЕ. Все сигнальные провода в усилителе должны быть медными. (не омеднёнными), без следов окислений, потому как высокочастотные токи протекают уже по поверхности проводника, и все его повреждения скажутся на качестве звука.
Намотали. Теперь сборка. Собираем его с магнитным зазором, это значит, что между половинками магнитопровода в торцах прокладываем бумагу, обычную писчую толщиной 0,1 мм. Собрали оба, теперь проверяем индуктивность анодной обмотки у каждого трансформатора. Способов для этого существует много, можно измерить ток холостого хода при определённом входном напряжении.
Можно подавать с любого трансформатора, любое напряжение, например 30-100 вольт. Индуктивность в этом случае рассчитывается по формуле U/(314*I).
Здесь ток ХХ у меня получился 18,3 мА при 220В обычной бытовой сети (включил транс в розетку), индуктивность получается почти 39 Гн. Если на втором ток ХХ получился больше, значить зазор не дотянули. Выравниваем токи обоих трансформаторов и на пропитку.
Пропитывать можно в парафине, варить и прочее, но я пропитываю в обычном бесцветном мебельном лаке ХВ-784, вот такой, который был проверен на электрическую прочность до сушки и после.
Лак этот показал отличные результаты, он не повреждает эмаль проводов и не даёт большую усушку. Есть лак производства Санкт Петербург, он гуще чем произведённый где то в Подмосковье.
Опускаем изготовленный трансформатор полностью в какую-нибудь бадью, заливаем лаком и держим там минут 20-30, вынимаем, излишки стекают туда же, потом в тёплое место и сушим сутки-двое. Затем снова окунаем в лак, но уже на пару минут, стекает, сушим, но сушим уже неделю-две. После этого смотрим чтобы на трансформаторе не было пустых мест, если есть, то пустоты заполняем эпоксидной смолой, чтобы получился такой монолитик, иначе трансформатор будет петь.
Эта процедура у меня занимает месяц. Я не спеша, проливаю все щели лаком, сушу…..
Итак, всё, звуковые трансформаторы готовы. Теперь для самоуспокоения проверяем их АЧХ.
Для этого анодную обмотку одного трансформатора соединяем с анодной обмоткой другого. На выходную обмотку одного подаём сигнал от генератора, а другую нагружаем на РЕЗИСТОР с нашими 8 Ом, и прогоняем генератор от начала и до упора, там где выходное напряжение упадёт на 0,7 от уровня входного, это и будет наша АЧХ, но это АЧХ двух трансформаторов.
Реальная каждого в отдельности будет шире, что для нас лучше. Но это всё примерно, потому что реально трансформатор работает с подмагничиванием.