Трансформатор питания лампового усилителя: Анодно-накальный трансформатор для лампового усилителя: особенности

Содержание

Анодно-накальный трансформатор для лампового усилителя: особенности

Меломаны, которые ценят именно классическое, «ламповое» (а не транзисторное) звучание музыкальных записей, знают: анодно-накальный трансформатор для лампового усилителя является безусловно необходимым устройством. Не только потому, что устройство мультифункционально, но и затем, чтобы устранить проблемы, связанные с применением импульсных источников питания в аппаратуре для воспроизведения звука.

Задачи, решаемые анодно-накальным трансформатором

Электронный трансформатор для питания лампового усилителя отвечает за накал ламп. При наличии некоторых конструктивных недостатков – например, падения выходной мощности и необходимости в прогреве ламп – присутствие устройства в схеме лампового усилителя обеспечивает:

  • Снижение чувствительности техники к перепадам питающего напряжения.
  • Уменьшаются искажения сигнала, источники которых – каскады лампового усилителя.
  • Ликвидируется опасная для человека и элементов схемы усилителя анодная составляющая напряжения (300 В).
  • В цепи отсутствует подмагничивание.
  • Улучшается качество звучания.

анодно-накальный трансформатор

Указанные положительные особенности реализуются на фоне мощности лампового усилителя, которая достигает 4…6 Вт (и более, если используемая акустическая система – с хорошей чувствительностью). Коэффициент усиления варьируется за счёт использования ламп с иными характеристиками. Экранирования анодно-накальный трансформатор не требует, но повышает требования к качеству изоляции обмоток первичной и вторичной обмотки: там присутствует опасное для жизни напряжение.

Для реализации преимуществ потребуется подключение усилителей по симметричной мостовой схеме, что упрощает требования к трансформатору: в частности, не нужно фильтровать анодное напряжение, снижаются требования к синхронности накала ламп. Коэффициент трансформации устройства принимается в соотношении не более чем 1:2. Тогда трансформаторы питания для ламповых усилителей обеспечат не только инвертирование фаз, но и сыграют роль согласующих, гарантируя ту самую гальваническую развязку, отсутствие которой часто становится причиной появления неприятных помех и фона.

Важно! Для прогрева элементов схемы лучше начинать прослушивание музыкальных и звуковых фрагментов через 60 минут.

анодно-накальный трансформатор

Особенности проектирования и расчёта анодно-накального трансформатора

Как сделать электронный трансформатор для лампового усилителя? Для успешного решения стоит вспомнить некоторые особенности работы ламповых усилителей. Эти усилители считаются устройствами более низкого уровня, чем несимметричные, но зато обеспечивают необходимую выходную мощность.

Проблема двухкаскадного усилителя – неидеальное затухание появляющихся искажений с подавлением четных гармоник. Но, если удается сохранить уровень искажений на низком уровне, то это обстоятельство в дальнейшем не будет влиять на работу схемы.

анодно-накальный трансформатор

Другой характеристикой двухкаскадных ламповых усилителей является высокая общая обратная связь, которая используется для получения необходимых значений коэффициента демпфирования. Это важно, поскольку для увеличения выходной мощности часто используются анодные трансформаторы для ламповых усилителей с низким коэффициентом трансформации. Также стремятся любыми способами снизить число промежуточных компонентов, обеспечивающих прохождение сигнала, например, использовать только один межкаскадный конденсатор, а конденсаторы электролитического типа не применять вовсе.

Намоточные данные трансформатора питания для лампового усилителя определяются из тех соображений, что нити накала ламп часто работают при высоком напряжении постоянного тока и требуют обмотки с высоковольтной изоляцией.

Обычно невозможно объединить высоковольтные обмотки с низковольтными обмотками, когда высокое напряжение превышает 3000 вольт постоянного тока из-за опасности пробоя изоляции. Поэтому большие выпрямительные нити должны нагреваться отдельными трансформаторами. Исключение составляют многофазные выпрямители, где ламповые нити находятся под высоким напряжением, и некоторые вторичные обмотки могут объединяться.

анодно-накальный трансформатор

Особенности расположения обмоток накаливания

Обмотки накаливания с низкой емкостью иногда требуются для высокочастотных цепей. при небольших номинальных напряжениях, например, для усилителей малой мощности. Здесь воздух занимает преимущественную часть пространства между обмотками. При больших номинальных значениях проблема усложняется, поскольку емкость увеличивается непосредственно по мере того, как растет средняя длина витка катушки для заданного промежутка между обмотками.

По мере увеличения напряжения наступает момент, после которого эффекты утечки потребуют обмотки с масляной изоляцией, после чего емкость возрастает. Существует предельное значение емкости, ниже которого анодно-накальный трансформатор использовать невозможно.

анодно-накальный трансформатор

За исключением только что упомянутых отличий, намоточные данные трансформаторов питания для ламповых усилителей мало чем отличается от конструкции небольших силовых трансформаторов обычной частоты переменного тока. Нагрузка постоянна и имеет единичный коэффициент мощности. Реактивное сопротивление утечки не играет роли из-за его квадратурного отношения к нагрузке. Тем не менее, входное напряжение должно быть точно рассчитано, чтобы обеспечить надлежащий срок службы нити накала на лампах усилителя.

В мощных ламповых усилителях часто необходимо защищать нити накала от высокого начального тока, который они потребляют при номинальном напряжении накала. Это достигается путем автоматического снижения пускового напряжения за счет использования ограничивающего ток трансформатора, который имеет магнитное шунтирование между первичной и вторичной обмотками.

Важно! При выборе исполнения ламп необходимо помнить: когда трубчатая нить холодная, то сопротивление нити составляет небольшую долю от ее эксплуатационного значения.

анодно-накальный трансформатор

Уменьшение электромагнитных помех от других обмоток

Часто вместо использования нескольких анодных трансформаторов питания используется одно аналогичное устройство, которое содержит несколько независимых обмоток для различных компонентов лампового усилителя.

Основной из них является обмотка блока питания в цепи накала ламп. В этих случаях возникают помехи между отдельными частями схемы. Например, при использовании импульсных источников питания, наличие коротких, но интенсивных импульсов тока усложняют условия функционирования первичной и вторичной обмоток.

анодно-накальный трансформатор

Такие импульсы имеют частоту 50 Гц или 100 Гц, в зависимости от типа используемого выпрямителя. Они очень короткие и интенсивные, а также содержат достаточное количество высокочастотных компонентов, которые создают электромагнитные помехи. Эти помехи в дальнейшем распространяются через основные секции трансформатора. Когда помехи достигают обмотки нити накала, они одновременно создают помехи и в катодной цепи. Внешне они воспринимаются как низкочастотный шум, о котором уже упоминалось в начале статьи.

Помехи могут быть уменьшены путем замыкания их на землю с помощью конденсаторов низкой емкости, подключенных с двух концов устройства. Намоточные данные трансформатора питания для лампового усилителя при этом не изменяются.

Интересно, что любой вид трансформатора, встроенного в схему лампового усилителя, способен устанавливать иную частоту звука путем простой регулировки значений омического сопротивления динамиков.

анодно-накальный трансформатор

БЛОК ПИТАНИЯ ЛАМПОВОГО УСИЛИТЕЛЯ

   Ничто так не выдаёт консерватизм, чем изготовление ламповых усилителей звука. А может это просто признак особого изысканного вкуса настоящих аудиофилов? В любом случае собрать такой УНЧ представляется прикольным и теоретически выгодным занятием. Как знать, сколько подобный шедевр будет стоить спустя 20 лет. Тут один только внешний вид лампового усилителя уже делает достойной установку его на самом видном месте кабинета. А звук.. Ну это каждый решит после прослушки для себя сам. В общем приступая к сборке самого усилителя, вначале продумайте сам блок питания. Это вам не 12В взятые из БП ATX. Здесь должны присутствовать минимум два напряжения разной величины и мощности. Напряжение накала берётся в пределах 5,5 - 6,5В и чаще всего подаётся на схемы переменным, сразу с обмоток трансформатора, а питание анодов достигает 300 и даже 500В. При уже постоянной форме тока.

   Несмотря на то, что в последнее время наметилась стойкая тенденция к импульсным источникам питания всего и вся, рекомендую всё-же забыть на время про электронные трансформаторы и задействовать старый добрый ТС180 (ТС160) от любого чёрно-белого лампового телевизора. Тому есть две причины. Во-первых обычный трансформатор прощает невнимательность монтажа и не взорвётся, как электронный, при случайных боках и замыканиях, а во-вторых цена ЭТ может быть весьма и ввесьма, в отличии от обычных ТС, коих у многих хватает в закромах. Представляется правильным собрать один универсальный блок питания с анодным и накальным напряжением, и питать от него или один конкретный ламповый усилитель (спрятав сам БП подальше), или собирая другие ламповые схемы переключать его при необходимости на них. На каждый ламповый УНЧ блоков питания не напасёшся:)

   Смотрим схему простого блока питания лампового усилителя:

схему простого блока питания лампового усилителя

   По питанию 220В ставим модный пластмассовый тумблер 250В 5А с зелёной подсветкой. Не забываем про предохранители - один на пару ампер по сети, второй трёхамперник по накалу, и третий по высоковольтному напряжению анода. В отличии от электронных трансформаторов, где предохранители сгорают последними, здесь они выполнят свою миссию, так как даже и без них блок питания выдержит кратковременные замыкания выходов. За что я и уважаю трансы в железе. Диоды для двухполупериодных мостов или собираем из советских КД202 с нужной буквой, или берём готовый диодный мост на подходящее напряжение и ток. Если у вас усилитель на пару ламп типа 6П14П с небольшой мощностью выхода, диодный мост выпрямителя пойдёт и советский коричневый КЦ405 или КЦ402. Накал выпрямлять следует только для входных ламп первого одного - двух каскадов. Дальше влияние постоянного накала сводится к нулю и это будет только расход тепла на диодах.

диодный мост КЦ 402 для анодного напрядения

Мощный диодный мост на КД245

   Можно питать накал от моста с конденсатором 4700 - 10000мкФ, а можно и КРЕН5 поставить. и не стремитесь на входные лампы подавать строго 6,3В - лучше питать их немного заниженным напряжением вплоть до 5В. Так что обычная пятивольтовая КРЕНка и всё будет ОК. Обязательно советую поставить пару светодиодов - индикаторов напряжения анода и накала. Во-первых красиво, а во-вторых информативно, сразу видны возможные проблемы с питанием.

корпус блока питания лампового усилителя

   Корпус лучше делать делезный, точнее из листового алюминия - он обрабатывается очень удобно. Или просто взять готовый подходящих размеров, где просверлить гнёзда под кнопку сети, светодиоды и разъёмы. Сеть тоже вводите в корпус не просто через дырку, а подключив штеккером к специальному сетевому гнезду. Лично я делаю только так на всех конструкциях - это удобно.

конструкция самодельного блока питания лампового УНЧ

   Конденсаторы фильтров анода берём чем больше - тем лучше. Минимум два по 300 микрофарад. Напряжение на них должно быть на 100В выше, чем напряжение на выходе БП. Если у вас схема рассчитана на 250В, то берём конденсатор на 350. Конечно я это правило выполняю далеко не всегда, а бывает вообще ставлю один к одному, но вы так не делайте и в этом с меня пример не берите. Резистор на 47 Ом 5 ватт уточняем по конкретной схеме лампового усилителя. Для простого однотактного его хватит, а для мощного двухтактника надо вообще ставить дроссель. Выдиратся он из любого лампового телевизора и называется ДР-0,38. Трансформатор питания перед установкой в БП обязательно послушайте на предмт гудения и жужжания. А то купите, рассчитете и соберёте под него корпус, а он гудит громче вечернего Пинк Флойда. Будет большой облом. И напоследок порекомендую все диоды шунтировать конденсаторами на 0,01-0,1 мкФ с соответствующими напряжениеми. 

   Все вопросы - на форум по БП

   Обсудить статью БЛОК ПИТАНИЯ ЛАМПОВОГО УСИЛИТЕЛЯ


ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЛАМПОВОГО УНЧ - ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

   После изготовления корпуса лампового УНЧ, можно приступать к монтажу радиоэлементов. Лучше всего начать с блока питания, чтоб после окончательной сборке самого усилителя, его можно было сразу проверить.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР В УНЧ

   Для питания данного однотактного стереоусилителя, требуется напряжение накала (6,3В 2А) и анода (300В 0,1А). Схема БП показана ниже. 

ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ДЛЯ ПИТАНИЯ ЛАМПОВОЙ ТЕХНИКИ

   Такое напряжение можно получить от обычного трансформатора, типа ТАН или ТС, а можно для этих целей задействовать малогабаритный и лёгкий электронный трансформатор на 60-100 ватт.

малогабаритный и лёгкий электронный трансформатор на 60-100 ватт

   На радиобазарах и в магазинах имеется полно различных моделей этих китайских ЭТ, которые продаются по цене 3-5 доллара. Хорошие модели могут стоить и 10 долларов — в таких имеется защита от замыкания и используются более мощные транзисторы. Лучше купить модель 160 ватт — меньше будет греться, да и запас по мощности никогда не помешает. Учтите, что как правило в дешёвых ЭТ нет защиты по перегрузке выхода. Одно случайное замыкание, и…

СГОРЕВШИЙ ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

   Поэтому начинающим радиолюбителям советую взять обычный трансформатор, а уже для более опытных — электронный. Выходное напряжение такого источника питания стандартное — 12В, поэтому необходимо его переделать на другие — 6,3 и 300В.

электронный трансформатор - повышение напряжения

   Делается это путём подключения к выходу самодельного трансформатора на ферритовом кольце К20-12-10. Можно взять и готовый, такой же как в самом ЭТ (если вы уже сожгли один), но так как напряжение с ним будет около 200В, его потребуется домотать.

ферритовое кольцо в электронный трансформатор

   Первичная обмотка кольца мотается проводом ПЭЛ1,5 в количестве 14 витков, а вторичная примерно 300-350 витков провода диаметром 0,2мм. Как видите, расчёт около 1 витка на вольт. Почему же не мотать первичку 12 витков, как для входного напряжения 12В — спросите вы? Дело в том, что даже небольшое уменьшение количества витков в подключенном импульсном трансформаторе, приведёт к резкому повышению тока самого ЭТ. Так что лучше перестраховаться и добавить пару лишних витков.

челнок для намотки феррритовых тороидальных колец

   Напряжение накала получаем очень легко — зачистив по середине выходную обмотку 12В и подпаяв к ней отвод. Итого вышла половина — 6В. Замерять точно это напряжение стандартными цифровыми мультиметрами нереально — на высоких частотах (а электронный трансформатор имеет частоту преобразования 30-40кГц) они безбожно врут.

катушка в электронный трансформатор для анодного питания

   К выходу анодной обмотки припаиваем простейший выпрямитель на мощном ВЧ диоде (кд212, кд213, кд2999) и конденсаторе 200мкФ 350-400В. 

простейший выпрямитель на ВЧ диоде и конденсаторе

   Для надёжной фильтрации напряжения потребуется дополнительно поставить резистор на пару килоом 2 ватта и ещё один конденсатор 200мкф. Однако даже тогда в динамиках возможно будет едва слышное гудение. Полностью устранить его можно введя ещё одно аналогичное RC звено.

Для лампового усилителя мощности - импульсный блок питания

   Подключаем к высоковольтному выходу нагрузку — десятиваттный резистор на 3-5 кОм и меряем напряжение. Так как тут уже постоянка — можно показаниям мультиметра доверять. Если напряжение ниже 250В — придётся немного домотать провода.

меряем напряжение на выходе электронного трансформатора

   Работая с электронными трансформаторами учтите, что они не запускаются без нагрузки, так что на выход 12В ставим мощный низкоомный резистор (4-10 Ом) или подаём на лампы накальный выход 6В. 

ИЗГОТОВЛЕНИЕ ЛАМПОВОГО УСИЛИТЕЛЯ - ЭЛЕКТРОННЫЙ ТРАНСФОРМАТОР

   В следующей, заключительной части описания изготовления лампового усилителя своими руками, мы рассмотрим саму принципиальную схему и окончательную сборку УНЧ.

Блок питания для ламповых, усилителя мощности и винил корректора

Блок питания для ламповых, усилителя мощности и винил корректора

Еще при «эскизном проектировании» - на уровне идеи, было принято решение вынести источники питания в отдельный корпус. Вообще говоря, изрядный смысл в таком «вольте» есть, особенно для подверженного всяким наводкам и фону, винил-корректору - удаление на некоторое расстояние источника мощных электромагнитных полей - трансформаторов. С другой стороны, источник питания в однотактном каскаде, находится в цепи сигнала и желательно минимизировать все соединения, словом - компромисс, как и всегда, как и везде. К преимуществам решения, можно также отнести, существенно более простую конструкцию усилителей, их компоновку. Меньший вес каждого блока - усилитель, не смотря на скромную мощность, получился очень тяжелым, с блоком питания, перемещать его в одиночку было бы затруднительно.

В блоках питания современных ламповых усилителей, часто применяют двухполупериодную схему со средней точкой обмотки трансформатора, выпрямители на кенотронах и фильтры с дросселями. Кроме ретро вида, такая схема построения оправдывается несколькими достоинствами, которые, тем не менее, экономнее и проще реализовать их на современной элементной базе. К преимуществам, можно причислить некоторые, свойственные вакуумным приборам особенности из за чего в выпрямителе не возникает помеха при переключении диодов в выпрямительном мосте. При применении классического диодного моста, от такой помехи, можно избавиться шунтированием каждого диода небольшим конденсатором емкостью около 100 нФ, на соответствующее напряжение и применением «быстрых» диодов.

Автоматическая задержка подачи анодного напряжения - по мере прогрева катода кенотрона. Дело в том, что ресурс приемно-усилительных ламп существенно увеличивается при подаче анодного напряжения, когда катод лампы уже прогрет. Обычно это занимает несколько десятков секунд. Здесь, предлагается, пожертвовав ресурсом кенотрона, продлить жизнь усилительных ламп, однако в наши дни и кенотроны имеют изрядную ценность, кроме того, задержку подачи высокого напряжения, довольно просто организовать простой схемой таймера с исполнительным элементом в виде электромагнитного реле, на современной элементной базе.

Здесь, стоит сказать, что для работы каскада на вакуумном триоде, требуется три напряжения - отрицательное напряжение смещения (иногда, при «автоматическом» смещении, получается падением напряжения на специальном резисторе), питание нити подогрева катода или самого «прямонакального» катода - напряжение «накала» и наконец - «анодное» напряжение. При применении в блоке питания стабилизации напряжения, недопустимо стабилизировать одно или только несколько напряжений. Требуется стабилизация всех, иначе, при изменении напряжения сети, режим радиолампы может выйти за допустимые пределы.

Описываемый блок питания, построен на полупроводниках, содержит в одном корпусе два независимых блока питания - для лампового усилителя мощности и лампового-же винил-корректора. Каждый из них, состоит из относительно сильноточного источника напряжения для питания накалов ламп и слаботочного, но высоковольтного для «анодного» напряжения. Все источники стабилизированы, задержка подачи анодного напряжения осуществляется вручную - переключением тумблеров. В блоке питания, есть возможность применять «ждущий» режим - подачу пониженного напряжения накала и анодного. Такой режим, позволяет не выключать полностью усилители при длительных перерывах в прослушивании, экономя ресурс радиоламп и электричество - как и любые приборы с нитью или спиралью накаливания, при подаче напряжения накала, происходит бросок тока из-за низкого сопротивления холодной спирали, он существенно снижает ресурс приборов - чаще всего, они выходят из строя именно в этот момент. Снимать же полностью анодное напряжение на относительно длительное время, оставляя разогретым только катод нельзя - в последнем наступают необратимые изменения, именуемые «отравлением катода». Алгоритм включения блока, обратный - снимаются анодные напряжения, через пять-десять секунд можно выключать напряжения накала.

Итак. Что понадобилось для работы.

Инструменты, оборудование.

Прежде всего, обычный набор инструмента для радиомонтажа, не повредят несколько более мощные, чем обычно кусачки. Паяльник, а лучше два - небольшой, для мелочей - 25...40Вт и покрупнее - 60...100Вт с принадлежностями. Мультиметр. Для работы с фанерными элементами корпуса, применялась небольшая циркулярная пила, плоскошлифовальная машинка. Для декоративного покрытия - кисти, посуда. Понадобилась электрическая дрель со сверлами, нечто, для сверления маленьких (0,8...1.5мм) отверстий на печатных платах. Специальный инструмент для рисования и изготовления печатных плат - рейсфедеры, специальная линейка, игла для корректирования дорожек, посуда для травления, небольшой удобный керн. Перманентный маркер, ножницы. Строительный или специальный, для радиомонтажа, фен для работы с термотрубками. Выдавливатель герметика. Для изготовления простейшей передней панели, понадобился доступ к компьютеру с принтером. Мелкий слесарный инструмент, «пистолет» для термоклея.

Материалы.

Кроме радиоэлементов и установочных деталей, понадобилась фанера 15мм для корпуса, фанера тонкая, 6мм для передней панели. ЛКМ, шлифовальная шкурка, ветошь хлопчатобумажная. Фольгированный стеклотекстолит для печатных плат, проволока медная луженная и провод монтажный различного сечения для монтажа. Термотрубка. Припой безсвинцовый, флюс, спирто-бензиновая смесь, химикаты для травления. Стяжки капроновые различной длины, герметик акриловый. Площадки капроновые для крепления стяжек. Радиаторы алюминиевые игольчатые, уголки перфорированные крепежные. Термопаста, прокладки слюдяные. Крепеж разный. Термоклей. Скотч малярный, бумага с липким слоем для печати на принтере.

Прежде всего, определился с общей концепцией. Высоковольтные источники - повышающие трансформаторы- выпрямительные мосты на быстродействующих диодах с шунтированием каждого керамическим конденсатором - стабилизаторы на высоковольтных полевых транзисторах. Высоковольтные электролитические емкости обычные, ширпотреб.

Блок питания для ламповых, усилителя мощности и винил корректора

Выпрямитель-стабилизатор анодного напряжения, использовались в обоих усилителях, только настроенные на разные напряжения. Здесь, количеством и рабочим напряжением стабилитронов, устанавливают выходное напряжение стабилизатора. Транзистор Т1 – практически любой высоковольтный соответствующей структуры, диоды шунтировать пленочными или керамическими емкостями на 100…150нФ, 630В

Стабилизаторы напряжения накала ламп винил-корректора - на 7806, с добавочным кремниевым диодом в цепи общего провода (дает на входе стабилизатора прирост напряжения ~0,3 вольта). Выпрямитель - мост из диодов Шоттки, также шунтированных конденсаторами (не обязательно). Лампы усилителя мощности (6Э5П) по накалу, потребляют ток значительно больший, чем 6Н9, чтобы его снизить, применено последовательное соединение нитей накала двух ламп и задействованы интегральные стабилизаторы 7812 с диодами в цепи общего провода.

Блок питания для ламповых, усилителя мощности и винил корректора

Подобраны радиаторы достаточной площади и подходящие трансформаторы. Для питания нитей накала ламп усилителя мощности, нашелся стандартный ТН, для анодного напряжения ТА. Габаритная мощность оказалась с изрядным запасом, что неплохо - трансформаторы не гудят, не греются. Наличие большого количества обмоток, позволило подобрать нужное напряжение на входе стабилизатора, чтобы не перегревать регулирующий транзистор. Также, оказалось возможным ввести режим ожидания - со сниженным напряжением накала и анодным, для экономии ресурса ламп.

Блок питания для ламповых, усилителя мощности и винил корректора

Трансформатор питания винил корректора - комбинированный ТАН, в нем есть как высоковольтные обмотки, для анодного напряжения, так и низковольтные сильноточные для накала. Большое количество обмоток, также позволило организовать ждущий режим.

Блок питания для ламповых, усилителя мощности и винил корректора

В соответствии с размерами радиаторов, разработаны печатные платы для мелких элементов выпрямителей и стабилизаторов. Элементы, требующие охлаждения - микросхемы стабилизаторов и полевые транзисторы, в корпусах ТО-220, смонтированы навыворот и прижаты металлическим фланцем через слюдяную прокладку к радиатору. На стороне платы «к радиатору» отсутствуют токопроводящие дорожки - весь монтаж выполнен на противоположной стороне платы, «печатным» способом сформованы опорные площадки для выводов мелких элементов. Таким образом, монтаж напоминает объемный, риск замыкания на радиатор охлаждения не велик.

Блок питания для ламповых, усилителя мощности и винил корректора

Аналогичным образом был смонтирован стабилизатор усилителя мощности на Г-807.

Всего радиатора два, на каждом, закреплена монтажная плата с полным набором напряжений для одного устройства - возможно, решение не слишком удачное в смысле компоновки блока питания в целом, позволило однако, удобно работать при макетировании и настройке устройств, когда блоки питания не были собраны в едином корпусе.

Конструкция корпуса своеобразная - радиаторы вынесены в заднюю открытую часть блока, при этом, платы с высоковольтными элементами несколько утоплены, случайно коснуться их рукой практически невозможно, тем более учитывая расположение блока питания в нише стеллажа.

Блок питания для ламповых, усилителя мощности и винил корректора

Корпус блока собран на саморезах, стенки из толстой 15мм фанеры. В передней части блока, винтами к нижней панели закреплены трансформаторы. Центр тяжести, получился смещен к передней панели, но это удобно - при любых манипуляциях с органами управления, отдельно стоящий блок не нужно придерживать.

Блок питания для ламповых, усилителя мощности и винил корректора

Вокруг трансформаторов, этакими ведьмиными кругами установлены специальные площадки для крепления к ним нейлоновых стяжек. Учитывая большое количество проводов и жгутов из них, количество площадок не излишнее - практика показала, что практически все они оказались задействованы.

Блок питания для ламповых, усилителя мощности и винил корректора

Соединение блока питания с усилителями выполнено толстым многожильным кабелем. Большое количество жил, позволило формовать необходимые группы в зависимости от пропускаемого тока и назначения кабеля.

В процессе монтажа, такого рода, непременно нужно применять, хотя бы технологическую маркировку, это очень облегчает жизнь.

Блок питания для ламповых, усилителя мощности и винил корректора

Блок питания без крышки и передней панели. Усилители были собраны некоторое время назад и работали с открытыми макетами своих блоков питания. В том виде было очень удобно делать настройку - подбирать напряжения, контролировать работу и прочее. Сейчас же, только проверка работоспособности и устранение возможных ошибок монтажа.

Блок питания для ламповых, усилителя мощности и винил корректора

Передняя панель блока была выпилена из тонкой фанеры, после лакирования, на нее наклеиваются вычерченные в Автокаде и распечатанные на принтере блоки с поясняющими надписями. Для защиты надписей, наклейки также покрыты слоем лака. В соответствующих местах, высверлены отверстия для установки тумблеров, неоновых лампочек индикации и колодки предохранителя. Параллельно колодке, также установлена неоновая лампочка, индицирующая перегорание предохранителя.

Практика длительного использования блока, показала, что блок надежен, обладает всеми заданными электрическими параметрами. К недостаткам, следует отнести некоторую сложность коммутации режимов - тумблерами. Если предполагается делать аналогичное устройство, для использования «в чужих руках», лучше применить специальное устройство, реализующее нужные алгоритмы автоматически при помощи электромагнитных реле. Кроме того, столкнулся с необходимостью раздельных блоков питания - для каждого устройства свой, правда, это был «нештатный режим» - при переездах.

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

Проектируем выходной трансформатор для лампового усилителя - Усилители на лампах - Звуковоспроизведение

h2 align="center">Проектируем выходной трансформатор для лампового усилителя.

Часть первая.

Каждый радиолюбитель, пожелавший собрать ламповый усилитель, сталкивается с вопросом, а какой же ТВЗ ему применить для своей конструкции?
Как рассчитать, как намотать или заказать трансформатор по расчётным данным?
Ведь в интернете он наверняка вычитал, что ТВЗ – это чуть ли не самый главный элемент всего устройства. И от его качества и параметров зависит в целом качество звука всего усилителя.

Так какие же параметры важнее всего в выходном трансформаторе? Как их рассчитать?
Этому и будет посвящена данная статья.
В ней нет ничего нового. Все данные для расчётов взяты из учебников 50 х годов прошлого столетия. А я лишь постараюсь «простым , доступным языком», изложить их здесь с учётом того, что современные носители звука используют полный звуковой диапазон от 20 Гц до 20 кГц, а наш усилитель и ТВЗ в том числе должен с запасом как вниз, так и вверх перекрывать этот диапазон.

Итак, Его величество – выходной трансформатор.
Какие же параметры выходного трансформатора главней всего?
Да практически все. Это:

- КПД - η

- Активные сопротивления первичной и вторичной обмоток r1 и r2,

- Ra = R~ = Ra~ - полное сопротивление анодной нагрузки, т.е. нагрузка, на которую будет нагружена лампа во время работы с вашим ТВЗ и подключенной к нему акустикой.

- а - коэффициент «альфа», отношение Ra/ Ri, сопротивления нагрузки к внутреннему сопротивлению лампы в рабочей точке.

- L - индуктивность первичной обмотки,

- Ls - индуктивность рассеяния,

- n - коэффициент трансформации

- Rвых – выходное сопротивление усилителя, определяется внутренним сопротивлением выбранной лампы и параметрами выходного трансформатора.

- Кд – коэффициент демпфирования. Отношение Rн / R вых. Сопротивления нагрузки (динамика) к выходному сопротивлению усилителя.Чем он больше, тем лучше, и при определённых значениях и более, ваш усилитель будет одинаково хорошо звучать с любой по сложности импеданса акустикой.

Итак, для примера я выбираю лампу 300В одного из производителей. Её предельно допустимые электрические параметры следующие:
Ua = 450 вольт,
Ia = 100 ma.
На её ВАХах с помощью программы «TubeCurve» строю нагрузочную линию (обозначена красным).

Согласно своим желаниям. Определяю режим работы лампы.

Ua = 400,53 V,

Ia = 91,78 ma,

Ug1 = – 80 V

Pa = 36,76 watt,

Ra = 5,99 kOm,

Ri = 0,67 kOm,

Pout = 6,304 watt,

КНИ = 2,586%.
Не превышает предельно допустимых.

Это можно проделать и вручную, распечатав ВАХи принтером на листе бумаги.
Определяем коэффициент «Альфа» = а – коэффициент нагрузки.
а = Ra / Ri = 5,99 kOm / 0,67 = 8,94

Многие могут возразить: Ведь коэффициент «Альфа» выбирается 3 – 5 Ri.
Отвечу: альфа = 3 - не "хайэнд", альфа = 5-7 - неплохо, альфа = 9-10 - для особых гурманов.
Не причисляю себя к особым гурманам, поэтому выбрал режим неплохой, но очень близкий к последним.
Если вы заметили, я ещё данным режимом потерял немного выходной мощности.
Лампа 300В обычно без труда выдаёт 8 ватт при анодной нагрузке 2,5 – 3 кОм.
Хочу заверить, что потеря мощности ввиду увеличения анодной нагрузки, практически не заметна по слуховым ощущениям. Да и на 6 ватт мне вряд ли когда доведётся эту лампу слушать.

Далее: определяем коэффициент трансформации .

Сопротивление моей нагрузки (динамика) Rn = R2 = 8 Ом.
Отсюда n = √ 8 / 5990 = 0,0365, или Ктр = 27,36.

Расчёт целесообразней всего начинать от КПД – коэффициента полезного действия.
Многие именитые могут заявить: «Да плевать нам на этот КПД, подумаешь, потеряем немного выходной мощности, мы в "хайэнде" за мощностью не гоняемся!»
При этом забывают, что КПД зависит напрямую от активных сопротивлений r1 и r2, это во-первых, а во-вторых - от этих же сопротивлений зависит R вых оконечного каскада усилителя.
Чему же равен КПД? (η)

Вычисляем:  КПД =  27,36 * 27,36 * 8 Om / 5990 Om =0,99.
Пусть вас не пугает эта цифра. Она говорит только о том, что мы на правильном пути.
Пугать должна цифра 0,85 или даже 0,8. А мы, от идеального трансформатора перейдём к более реальному и зададимся КПД = 0,95. Можно взять и больше, но габариты такого трансформаторы будут неимоверно увеличиваться в размерах. О чём каждый может потом посчитать...

Леонид Пермяк с «Хаенд – борды» составил и любезно предложил график определения R вых. % выходного сопротивления усилителя от КПД трансформатора и выбранного коэффициента «Альфа».

Тогда, при КПД = 0,95 и «Альфа» = 0,89 R вых = 17% от нагрузки 8 Ом.
R вых = 1,36 Ом. И это очень хорошее значение для нагрузки 8 Ом.
Хочу отметить, что этот результат не точный. Он прикидочный, чего нам ожидать.
После вычисления активных сопротивлений первичной и вторичной обмоток, получим более точный результат выходного сопротивления.
Кд (коэффициент демпфирования) при этом будет = 8 / 1,36 = 5,88.

Для нагрузки 4 Ом, R вых. Должно быть меньше 1 ома.
А как же нам получить эти 1, 36 Ом ??? Для этого вычислим максимально допустимое сопротивлений первичной r1 и вторичной r2 обмоток.

r1 = 0,5 * 5990 * (1 – 0,95) = 149, 75 Ом. Вполне выполнимая задача. И она благодаря высокому выбранному Ra - сопротивлению анодной нагрузки.

r2 = 0,5 * 8 * (1 – 0,95) / 0,95 = 0,21 Ом.

Итак, максимально допустимые активные сопротивления первичной и вторичной обмоток равны 149,75 Ом и 0,21 Ом соответственно. Меньше эти значения могут быть. Это приведёт к улучшению параметров всего ТВЗ. А увеличение этих значений – к ухудшению.

Теперь можно вычислить, какое будет R вых. усилителя.

R вых. = 0,21 + (670 Ом + 149,75 Ом)/ 27,36 ² = 1,17 Ом. Замечательный результат.
Выходное сопротивление уменьшилось, значит увеличится коэффициент демпфирования.
Далее вычисляем минимально необходимую индуктивность первичной обмотки L1 для нижней частоты. Для этого воспользуемся формулой сопротивления эквивалентного генератора для нижней частоты.

r1 – активное сопротивление первичной обмотки;

r2 - активное сопротивление вторичной обмотки;

r’2 = r2 * Ктр² - активное сопротивление вторичной обмотки, приведённое к первичной цепи;
R’2 = R2 * Ктр² – сопротивление нагрузки, приведённое к первичной цепи.
R2 – сопротивление нагрузки (динамика). Вычисляем Rэн.

(Ri + r1) = 670 + 149,75 = 819,75
r'2 = 0,2 * 27,362 = 149,71
R'2 = 8 * 27,362 = 5988,56
(r'2 + R'2) = 6138,27
тогда,
Rэн = 819,75 * 6138,27 / 819,75 + 6138,27 = 723,17 Ом.

Вычисляем минимально необходимую индуктивность первичной обмотки L1.

Приняв Fн=10Гц и спад на этой частоте -3 дБ (выражение под квадратным корнем при спаде – 3 дБ = 1, Мн – коэффициент частотных искажений ), вычисляем минимально допустимую индуктивность первички:

L1 = 723,17 / 6,28 * 10 = 11,52 Гн. Округлю до 12 Гн.

Кто-то может возразить, что уж больно мала получилась индуктивность первичной обмотки. Она должна быть как минимум раза в 3 больше. Но, параллельно первичке (и приведённой к ней нагрузке) у нас прежде всего подключено Ri лампы, равное в данном случае 670 Ом. И оно хорошо демпфирует первичку, от которой теперь уже не требуется большой L1.

Потому-то я и старался применить лампу с маленьким Ri - чтобы не потребовалось большой индуктивности и многих витков первички.
Применённая мной формула Rэн есть выражение для двух параллельно соединённых сопротивлений - Ri и Ra c учётом паразитных активных сопротивлений.

Однако, в этой бочке мёда есть и ложка дёгтя. И выражается она в том, что норма на спад величиной -3 дБ слишком слабая. Дело в том, что если на какой-то НЧ-частоте такой спад, то ощутимый спад начинается где-то на декаду выше этой частоты, т.е., если такая норма заложена на частоте 10 Гц, то начало спада - где-то на 100 Гц.
Вот картинка, только из очень древней книги:

Именно поэтому, для того, что бы получить «полноценную» частоту 40 Гц, многие ГУРУ, рассчитывают ТВЗ для нижней частоты Fн = 5 – 6 Гц.
Не буду пересчитывать на Fн = 5 Гц и продолжу расчёт как задумал. А каждый желающий может это проделать самостоятельно, и посмотреть что из этого вышло.

Продолжение следует.

 

Ламповый усилитель. Блоки питания ТАН, концепция

Блок питания с ТАН-трансформаторами для лампового усилителя относят к классическим БП- "традиционной ориентации". К построению блока питания ЛУМЗЧ следует отнестить несколько серьёзнее, нежели это описано у Юрия Игнатенко. В самую первую очередь, вместо шаманских манипуляций и двигания трансформаторов по шасси в поисках минимальных наводок, следует позаботиться о надлежащем качестве трансформаторов. Ток холостого хода и поле рассеяния трансформаторов должны быть минимально возможными. Наилучшие результаты дают тороидальные трансформаторы, с током холостого хода в несколько миллиампер. Но это нередко дороговато и об этом несколько позднее. Можно применить ТАНы, но их следует тщательно отфильтровать. Телезрители нередко радуются и подпрыгивают от удовольствия, дёшево купив в интернете ТС или ТАН. Им в голову не приходит измерить ток холостого хода. А когда соберут ламповый усилитель, то частенько получается гудящее дерьмецо, в котором ТС или ТАН надрывно звенит от холостого тока. Радоваться нужно только тогда, когда есть выбор и он прошел успешно. По моим наблюдениям 90% продаваемых щас трансформаторов обыкновенная некондиция. Если я продаю трансформатор или готовый блок питания ЛУМЗЧ, то это довольно дорого, поскольку трансформатор этот качественный, не гудит и потребляет маленький ток холостого хода. Барахло я продаю в интернете сравнительно дёшево и это нужно просто понимать. Сам же блок питания с трансформаторами следует собирать монолитным. Кустаршина и босячество - это когда в корпусе усилителя протянуты сопли проводов и раскиданы в разных местах разнообразные детали. Блок из трансформаторов ТАН (1-2 штуки) дополняют выпрямителями, мощной батареей конденсаторов, модулями задержки подачи анодного напряжения, накальными приспособлениями и другой начинкой. Не возбраняется даже использование контроллеров и другой цифровой чепухи. И такой блок делают, по возможности, максимально компактным, чтобы удобно смонтировать его в корпус усилителя. Для экранирования всех блоков применяют железные колпаки, позволяющие уменьшить влияние магнитного поля трансформаторов и ослабить фон.

Системный подход к построению лампового усилителя заставляет выделить ряд этапов, среди которых немаловажным следует считать разработку конструкции и изготовление блока питания (БП). Нормальный усилитель следует создавать блочно-модульным. Блок питания является ядром всей конструкции, и именно с изготовления источника питания начинают конструирование лампового УМЗЧ. Прочитав эти строки незадачливый, но самолюбивый изготовитель ламповых усилителей должен понять, что невежда действует с точностью до наоборот. Изготовить БП следует аккуратно в виде законченного узла внутри общего корпуса, заранее собрать и испытать, а подключать БП предпочтительно через разъёмы или клеммник. Вначале естественно разрабатывают схему блока питания. Это весьма ответственный этап, поскольку от выбора элементной базы и технических решений зависит результат построения самого усилителя. Традиционно для блока питания ЛУМЗЧ применяют силовые трансформаторы на частоте 50 герц. Однако это совсем не единственное и далеко не оптимальное решение. Как правило, к такому решению склоняются любители особенного лампового звука, причём кроме трансформаторов промышленной частоты в конструкции ортодоксального «аудиофила» присутствуют кенотроны. Нередко сетевые трансформаторы применяют просто от лени, чтобы не искать новые решения, а довольствоваться простотой и обыденностью схемотехники. Во всех случаях применения сетевых трансформаторов могу рекомендовать выбор трансформаторов с возможно меньшим током холостого хода, в единицы или десятки миллиампер (< 20-30мА). И ни в коем случае не следует применять гудящие трансформаторы. Однако сходу качественный трансформатор добыть вряд ли удастся, не нужно тешить себя иллюзиями. Под ногами обычно валяется всякое барахло, с током более 70-100 мА. Примечательно, что трансформаторы серии ТС от старых телевизоров следует применять в самом-самом-самом крайнем случае, для самого-самого-самого малобюджетного изделия. Как правило, никакие манипуляции по пропитке и стяжке гудящего сердечника не помогают горю любителя дешевого железа. Пропитывать нужно заведомо хороший трансформатор. Только достаточно длинные полки на моём складе (по современному - инвестиции), позволяют мне найти самые удачные трансформаторы стандартных серий. Будучи уже не молодым и достаточно опытным в некоторых практических вопросах, могу засвидетельствовать, что стараюсь избегать контактов с людьми, применяющими в БП ламповых усилителей силовые трансформаторы серии ТС. Опасаюсь я таких чудаков.

При разработке БП, опираясь на сведения из справочников, необходимо сконфигурировать нужные напряжения и токи для имеющихся образцов, соблюдая принцип максимального использования трансформатора по мощности. При этом обязательно нужно помнить про просадку выпрямленного напряжения под нагрузкой. В популярной литературе вопросы разработки блоков питания рассмотрены поверхностно. Поэтому и результат нередко получают весьма посредственный. Блок питания нужно проектировать весьма тщательно, предусмотрев все необходимые напряжения и обеспечив токовые режимы в заданном диапазоне температур, ведь трансформатор нагревается в работе. Есть и другая крайность - нередко в БП применяют трансформаторы с большим запасом, а это неразумно, поскольку в результате получают тяжеловесного монстра с мышиными характеристиками.

Применение типовых анодно-накальных трансформаторов (ТАН). Это довольно непростая задача, причём достаточно дорогостоящая в реализации, поскольку хороший ТАН дёшево купить вряд ли удастся. Очевидно, что, унифицированные трансформаторы морально устарели и требования сейчас значительно выше, чем 40 лет назад. А конкретно ТАНы спроектированы не особенно удачно. Серия построена таким образом, что мощностей накальных обмоток в них маловато. Это особо характерно для броневых трансформаторов, поэтому приходится искать стержневые трансформаторы от 110 Вт и более. Выходом из положения можно считать применение спаренных ТАНов. В этом случае удаётся обеспечить питание цепей накала достаточно мощного двухканального двухтактного лампового УМЗЧ. Мне показалась любопытной, замеченная мною особенность ТАНов – довольно большой ток холостого хода, 150 мА и выше. Видимо это случайность, но 99% ТАНов в моих закромах имели просто конский ток холостого хода, особенно здоровенные, 200-300-400 Вт. Примечательно то, что даже если трансформатор ТАН рассчитан на 127/220 вольт, то включить его на крайние отпайки, для снижения Iхх, как правило, не удаётся. Причина тому – уменьшение напряжения накальных цепей, а это не есть хорошо. Без сомнения большинству понятно, что применить трансформатор ТАН72 или ТАН76 в блоке питания весьма удобно. Но что делать, если таких типономиналов нету? Ниже показаны примеры применения произвольных ТАН-трансформаторов из складских запасов. Показаны довольно простые схемы для конкретных типов и образцов силовиков, которые оказались наиболее пригодными в блоке питания. Ошибки в схемах конечно присутствуют. Но их исправить довольно нетрудно.

Применение трансформаторов ТАН70 показано ниже. Пару трансформаторов ТАН70 можно включить по схеме, показанной в тексте. Это вариант включения, пригодный для высоковольтного лампового усилителя на лампах ГУ50, EL34 или 6551. Параметры силового трансформатора показаны в таблице, а схема обмоток далее.

Особенностью схемы блока питания на ТАН70 в том, что батареи конденсаторов в этой схеме раздельные. Если места не много, то можно применить не особенно мощные конденсаторы БК, и каждая БК работает на свой выпрямитель. В схемы питания анодов каждого канала, напряжения в выходные каскады следует подавать через собственный электромагнитный дроссель. Лучше если на выходе дросселя также будет электролит, причем достаточно большой ёмкости 470-820 мкФ. Именно П-образная схема LC-фильтра будет эффективна для фильтрации пульсаций под нагрузкой. Задержку подачи анодного напряжения проще всего сделать также модулем на реле.

Нужно заметить, что для группы анодных трансформаторов задержку по аноду сделать несколько легче, нежели для трансформаторов ТАН. Простым решением можно считать совмещение задержки с плавным пуском питания трансформаторов, когда в первый момент после включения питания последовательно в цепи анодного питания присутствует мощный гасящий резистор, а затем с выдержкой 40 секунд реле шунтирует резистор контактами реле. Таким образом, половинное напряжение поступает на БК анодного фильтра, заряжая его существенно меньшим током не доводя напряжение до номинала, а уже после включения реле полное напряжение поступает на БК и аноды. Такое решение характерно щадящим режимом эксплуатации реле, поскольку в отсутствии дребезга, работающие на замыкание контакты изнашиваются меньше, чем в режиме размыкания цепи при полном анодном напряжении и сравнительно большом токе. Высокое напряжение питания анодов, около +600 вольт, в первой схеме получают последовательным включением пары выпрямителей, каждый из которых выдает примерно 300 вольт. Силовые выпрямители одинаковые, напряжение питания каждого выпрямителя получено последовательным включением обмоток 56-56-40-40-16 вольт. Можно несколько увеличить указанные напряжения, изменив узлы подключения отпаек 2-3 и 5-6 первичных обмоток. Это имеет смысл, поскольку несколько увеличивает напряжение накальных обмоток. Получаемый запас по напряжению накалов будет растрачен в выпрямителе, используемом для питания накальных цепей первых ламп. Однако подобные переключения по первичной обмотке допустимы, если ток холостого хода трансформатора достаточно мал. Выпрямитель лучше использовать двухполупериодный со средней точкой от двух обмоток по 6,7-6,8 вольта, затем включить батарею мелких электролитов, а на выходе установить миниатюрную плату импульсного регулируемого преобразователя LM5694. Диоды выпрямителя лучше использовать низковольтные (можно даже германиевые), с малым внутренним сопротивлением в виде сборки – модуля SK3040 с диодами Шоттки. Свободные обмотки трансформаторов используют для создания выпрямителя смещения. В отсутствие компактных высоковольтных электролитов можно применить последовательное включение устаревших электролитов на 200 вольт, каждый из которых шунтируют выравнивающим резистором. Можно рекомендовать изготавливать блок питания таким образом, чтобы в сборке с трансформаторами была смонтирована печатная плата с выпрямителями, конденсаторами и реле узла задержки. Если места мало, то силовые конденсаторы БП можно разместить отдельно и подключить к блоку питания транзитом как можно более короткими и весьма толстыми проводами. В качестве испытательной нагрузки во всех схемах здесь показан нагрузочный резистор, подключаемый на выходе блока питания после дросселя. Естественно, что после испытания готового Блока питания этот резистор не нужен.

Следует помнить, что на практике под нагрузкой напряжение холостого хода любого БП просядет на 30-50 вольт, особенно если батареи конденсаторов не обладают большой ёмкостью. Перед монтажом в усилитель блок источника питания следует испытать. В качестве нагрузочного балласта применяют последовательно-параллельные батареи нагрузочных резисторов, например ПЭВ, достаточно большой мощности, ватт 200 или больше (8-12 штук по 25 ватт). Эквивалентный нагрузочный резистор включают к выходу дросселя, через миллиамперметр постоянного тока на 500 мА. Вначале нагружают готовый БП плавно, регулируя входное напряжение силового трансформатора ЛАТРом. После проверки безошибочности монтажа и исправности электролитов можно проверить работоспособность узла задержки питания и отрегулировать выдержку. Далее питание подключают уже тумблером. По осциллографу оценивают уровень пульсаций выпрямленного напряжения, а также определяют просадку напряжения питания под нагрузкой. При необходимости варьируют число вторичных обмоток трансформаторов, подключенных к выпрямителю. Примечательно, что более стабильным оказывается напряжение источника питания, нагруженного ламповым усилителем, в режиме А. Для режима АВ колебания анодного напряжения БП окажутся более существенными, при изменении нагрузки по анодам от малой громкости до максимально возможной. В некоторых публикациях рекомендуют применение стабилизированного анодного напряжения. Это хорошее намерение, однако схемотехника импульсных устройств довольно непростая. Идея применения импульсных высоковольтных стабилизаторов вполне разумна, поскольку режим потребления по аноду выходных ламп, а особенно стабильность смещения следует настраивать весьма точно. Однако импульсники - довольно сложные устройства и дорогие. Нередко стабилизированное напряжение для предварительных каскадов получают с применением электровакуумных стабилитронов. Это тоже неплохо, для мелких токов такой подход срабатывает, однако приводит к увеличению в усилителе количества ламп и панелек. Для некоторых конструкций БП со сдвоенными трансформаторами в тексте приведены фотографии, а некоторые блоки питания уже установлены вовнутрь усилителей, поэтому фотографий нету. Пример схемы блока питания на паре ТАН70, пригодной для мощного двухтактного усилителя на запараллеленных лампах 6П3С показан ниже.

Поскольку напряжение питания анодов 6П3С поменьше, чем ГУ50, есть смысл отказаться от последовательного включения слаботочных секций вторичных обмоток, рассчитанных на 56 вольт. В этом случае их можно включить параллельно. Со второго трансформатора ТАН70 придётся взять только часть анодных обмоток, чтобы получить холостое напряжение выпрямителя примерно 420 вольт. Под нагрузкой напряжение БП просядет до 380 вольт, что вполне приемлемо для 6П3С. Остальные обмотки используют для выпрямителя смещения. Кроме того, обмотки 12-16 вольт используют для питания узла релейной задержки подачи анодного напряжения, постоянно потребляющего до 50-80 мА. Уйти от применения пары трансформаторов ТАН при большом количестве ламп как правило не удаётся, поскольку накальных обмоток одного трансформатора не хватает для полноценного питания всех стеклянных баллонов мощного двухтактного УМЗЧ. Либо приходится ставить дополнительный силовой накальный трансформатор ТН.

Примеры схем блоков питания на паре силовых анодно-накальных трансформаторов ТАН27. Схема обмоток и параметры самого силового трансформатора ТАН27 показаны ниже. Для этого трансформатора характерны низковольтные секции по 28 вольт и пара симметричных накальных обмоток по 1,6 ампера, что довольно мало.

Картинка с габаритными размерами и магнитопроводами показана ниже. Как правило, при нормальном инженерном подходе, для всех применяемых трансформаторов приходится создавать векторную картинку в реальных размерах, с прорисовкой узла крепления к корпусу. Из картинок всех узлов формируют библиотеку компонентов, которую используют при проектировании корпуса усилителя. В библиотеке обычно присутствуют модели для ламп, реле и других габаритных узлов. Далее по векторной картинке довольно не сложно построить математическую модель каждого компонента конструкции, используемую при моделировании режима электромагнитной совместимости и в анализе теплового поля. При построении ламповой самоделки следует понимать, что вполне можно обойтись без компьютерного проектирования и математического моделирования режимов. При этом, в большинстве случаев результат будет вполне приемлемым. Если быть внимательным к типовым рекомендациям любителей и исключить грубые ошибки при изготовлении и монтаже, то явных косяков можно избежать. Во всяком случае в результате "прослушивания" большинство людей остаются довольными результатами. Такой подход и есть творчество самодельщика, и это предмет его самоуважения. Большинство рассуждений в сетях о качестве звука мотивированно именно человеческим самолюбием и бахвальством. Это вполне естественно, но это не имеет никакого отношения к понятию точный инженерный расчёт лампового усилителя и к понятию качество звука. Именно отсутствие сведений о задаче математического моделирования электромагнитной совместимости сложной конструкции, именно отсутствие представления о современных средствах и возможностях расчета, создают на форумах всевозможные байки и бредятину от малоквалифицированной публики. Пожалуйста, помните, что сделать руками ламповый усилитель вполне возможно, но утверждать о его качестве можно только по результатам инструментальной оценки, но никак не на слух. Кроме того, возможность получения спрогнозированного результата - усилителя высочайшего качества без предварительного математического моделирования весьма затруднительна. У большинства авторов траектория построения усилителя обусловлена опытом и навыками, которые отсекают ошибочные решения. Но моделирование электромагнитных режимов в усилителестроении не применяет практически никто, ввиду его сложности. Отсюда и следуют безграмотные высказывания о преимуществах навесного монтажа и рукопашное колдовство над распайкой правильным припоем элитных конденсаторов и кошерных резисторов внутри корпуса. Если бы дело было в качестве фольгированного текстолита или в качестве "бескислородной" меди проводов, то средства математического моделирования легко подтвердили бы результат. Следует просто уйти от глупых рассуждений на эту тему, понимая, что человеку не удалось бы достигуть никаких достижений в микросхемотехнике и электронном оборудовании космических кораблей, если бы подобные рассуждения про "барабашек" имели под собой реальную почву.

Для питания накалов пальчиковых тетродов обмоток ТАН27 достаточно, а вот для четырёх ламп 6П31С токов накальных обмоток единственного трансформатора маловато. Поэтому приходится комбинировать, например, питать от одной и той же пары обмоток накалы входных ламп (через выпрямитель) и выходных ламп – переменным током, с регулятором фона в виде подстроечного резистора. Применение балансировочного резистора это вынужденная мера в борьбе с фоном переменного тока. Однако результаты этого схемного решения вовсе не гарантированы и в значительной мере зависят от качества компоновочных решений при проектировании корпуса. В некоторых случаях, при грубых ошибках в монтаже, положительного эффекта, такой подход не даёт вовсе. А причиной тому может служить употребление наивным телезрителем говнянных силовых трансформаторов. Несколько большим эффектом обладает техническое решение по подавлению фона путём подачи в накал положительного смещения.

Правильные накальные выпрямители с электролитами и импульсными платами питания конечно можно не применять, особенно в целях экономии, при ограниченном бюджете, а также в изнурительной борьбе за "чистоту рядов". Пользуйтесь другими средствами, поскольку подача положительного анодного смещения на накал даёт реальный эффект, моделирование это подтвердило. Однако лампы при этом желательно проверить на качество изоляции катода. В любом случае, слабые накальные обмотки ТАНов и их недостаточное количество резко ограничивают возможности применения ТАН-трансформаторов в качественном ламповом проекте. Для снижения фона можно рекомендовать применение принципа разукрупнения источника питания. Не следует идти по пути применения чрезвычайно мощного трансформатора, особенно из серии ТАН. Достоверно проверено, у больших трансформаторов весьма большой ток холостого хода и огромное поле рассеяния. Нередко ситуация с качеством ТАНов настолько плохая, что он не просто тихо гудят при напряжении 220 вольт, а даже подвывают или звенят. С мелкими ТАНами обстановка получше. Поэтому параллелить их вполне возможно, тем самым уменьшая габариты экранирующих колпаков и размеры самого усилителя. Помните, что при соблюдении правил электромагнитной совместимости применение двух трансформаторов с токами по 50-60 мА предпочтительнее использования одного трансформатора с током холостого хода в 100-120 мА. Для питания слаботочных цепей ЛУМЗЧ можно рекомендовать применение удвоителей напряжения. Это прежде всего цепи питания сеточного смещения, а также цепи питания узлов автоматики. А вот для питания мощных анодов диодное удвоение напряжения от низковольтных обмоток я рекомендовать не стану. Это плохое решение, поскольку при высоковольтном питании от удвоителя силового каскада падение напряжения тоже окажется удвоенным, по сравнению с обычным выпрямителем.

Ниже показана схема блока питания +260В (с добавкой +120В), построенного на тех же трансформаторах ТАН-27, но предназначенного для мощного триодного двухтатктного усилителя. Решения по стабилизированном питанию накалов и по задержке питания применены точно такие же как и верхней схеме. Можно рекомендовать спроектировать несколько универсальных печатных плат, на которых надо смонтровать несколько совершенно однотипных узлов задержки, а также модулей для узлов выпрямления или удвоения напряжения. Эти печатные платы можно заказать или изготовить самостоятельно, но массовым способом, что удешевляет себестоимость. Именно такие печатные модули комбинируют в необходимую конфигурацию при построении конкретного блока питания. Нужно стремиться к выработке унифицированных модулей, чтобы их компоновка и минимально возможные размеры позволяли встраивать их в корпус блока питания, под размер ферромагнитного колпака.

Практика показала, что построение хорошего источника питания ЛУМЗЧ непременно выливается в здоровенный монолитный блок. Желательно в пределах колпака размесить электролиты конденсаторной батареи и дроссели. И это оказывается очень не простой задачей, ввиду их сравнительно больших габаритов. Как правило, приходится разукрупнять электролиты, применяя параллельное включение более мелких номиналов. Кроме того, нередко вместо электрмагнитных дросселей приходится применять их аналоги, собранные на полевых транзисторах. Цепи анодного питания предварительных каскадов триодного лампового усилителя вполне допустимо питать от удвоителя напряжения, особенно в условиях недостаточного количества свободных обмоток трансформаторов. Если анодного напряжения +260 для триодов многовато, то можно перекинуть одну-две мелких секций от второго трансформатра ТН27 в удвоитель анода предварительного каскада, питаемого от первого трансформатора. Внимательно следите за фазировкой первичной обмотки обоих трансформаторов, чтобы вместо суммирования не получить вычитание напряжений.

Пример схем для изготолвения блока питания на симметричной паре силовых трансформаторов ТАН31. Схема обмоток и параметры силового трансформатора показаны ниже. Анодные обмотки в ТАН31 имеют напряжения побольше чем ТАН27, а токи поменьше.

Поэтому для питания двухканального УМЗЧ слабые анодные обмотки, при равных напряжениях включают параллельно. Их совокупной мощности вполне достаточно. Нужно помнить, что трансформатор блока питания в абсолютном большинстве случаев используется не на 100%, поэтому запас здесь особо не нужен. В режимах максимального токопотребления легко можно допускать перегрузку до 40%. Качественные совдеповские трансформаторы легко переваривают такие режимы даже в течение часа.

Если силовой трансформатор будет нагреваться до 90-100 градусов С при больших нагрузках, то ничего страшного с ним в усилителе не случится. Трансформатор должен весьма сильно греться, особенно монолитный, он залит компаундом именно для улучшения условий охлаждения. Можно уверенно допускать перегрузку обмоток силового трансформатора, однако для этого желательно иметь образец с маленьким током холостого хода и переключить регулировочные отводы первичной обмотки следует в сторону повышения выходного напряжения. Ток холостого хода при этом несколько увеличится, но это должно быть значение, находящееся в разумных пределах. Следует помнить, что по классике в правильной установке уровень мощности, затрачиваемой на нагрев меди должен соответствовать уровню мощности потерь в железе. Напомню, что маленький ток холостого хода это следствие очень хорошего качества сборки сердечника, поскольку число витков обмотки у серийных трансформаторов одинаковое. Мимоходом отмечу, что накальные обмотки в габарите ТАН-31 также слабые.

Схема блока питания особенностей не имеет (возможны ошибки). Секции обмоток включены параллельно, а полные обмотки – последовательно. Накальные нити выходных ламп, если они на 12,6 вольта, подключают на переменный ток к узлам 19-24. А цепи смещения и автоматики питают от обмоток с обозначеннием на схеме буквами a-б и в-г. Если накальные цепи на 6,3 вольта, то используют раздельные секции 19-21 и 22-24 или применяют выпрямители и стабилизаторы - как на схеме. Для питания кенотронов 5Ц3С и 5Ц4С используют секции 19-20 и 22-23 накальных обмоток трансформаторов ТАН.

При построении блока питания лампового усилителя следует помнить, что кроме схем выпрямления мостом или со средней точкой есть схемы выпрямителей с удвоением или умножением напряжения. При этом от низковольтных обмоток легко получить высокие напряжения. Однако особенностью схем удвоения является удвоенная просадка напряжения под нагрузкой в сравнении с обычным выпрямителем. Это оказывается неприятным сюрпризом для новичков, поскольку при серьёзной нагрузке такого БП напряжение просаживается уже не на 30-40 вольт, а на все 60-80, по отношению к холостому режиму. Кроме того, следует помнить, что удвоение напряжения в выпрямителе потребует двойного расхода тока от обмоток низковольтного трансформатора, поскольку чудес не бывает. Значит, при большом потреблении тока от удвоителя, запас по габариту трансформатора должен быть непременно. В связи с изложенным, схемы удвоения напряжения предпочтительнее применять для выпрямителей смещения, а не для анодных выпрямителей. Если двухканальный усилитель выполнен в едином корпусе, то целесообразнее применить общую батарею конденсаторов единого анодного выпрямителя, обеспечив её повышенную мощность. Это практически универсальная рекомендация. Поэтому равноценные обмотки разных трансформаторов для увеличения допустимого тока включают параллельно. А вот далее от общей батареи конденсаторов питание каждого канала выполняют через собственный дроссель, причём в каждом канале на выходе дросселя устанавливают конденсатор фильтра сравнительно большой ёмкости. Если двухканальный усилитель выполнен из моноблоков, то в каждом изготавливают свой блок питания. 

Пример схемы блока питания на ТАН41-ТАН27 рассмотрен ниже. Параметры силового трансформатора показаны в таблице, схема подключения обмоток тоже есть. Накальные обмотки в ТАН41 рассчитаны на ток 1,9 ампера, что позволяет применить в ламповом усилителе баллоны 6П3С. Кроме того, с небольшой перегрузкой, позволительно подключить такие обмотки к накальным цепям ГУ50 при напряжении 12,6 вольта.

Накальные обмотки ТАН27 при этом можно использовать для полноценного питания входных ламп. Анодные же обмотки с токами 0,38-0,48 ампера следует использовать от обоих трансформаторов в последовательном включении. Размещение силовых трансформаторов блока питания на пластине из текстолита показано на фотографиях.

Схема блока питания особенностей не имеет и секции обмоток включены последовательно, поскольку напряжения секций не велики и составляют всего 28 вольт. Для питания цепей сеточного смещения может быть сделан отбор мощности от обмоток на 28 вольт. Можно поступить по другому, поставить блок удвоения напряжения и использовать накальные обмотки любого трансформатора.

Нагрузочный резистор анодной цепи показан пунктиром. Электролиты можно использовать на 330мкФ на 200 вольт, совсем недорогие, в том числе б/у, от компьютерных блоков питания. Более мощные электролиты можно добыть из устаревших мониторов ЭЛТ, подлежащих утилизации. Наиболее распространены номиналы 270 мкФ на 450 вольт.

Пример схемы блока питания на анодно-накальных трансформаторах ТАН27-ТАН14 показан ниже в тексте. Схема обмоток и параметры силового трансформатора ТАН14 в габарите 50 Вт показаны ниже.

Анодные обмотки можно скомбинировать по требуемому уровню напряжения. А накальных обмоток будет достаточно для питания двухканального двухтактного усилителя на 6П6С. Накальных обмоток пары ТАНов в аккурате хватает для питания ламп. На входе в каждом канале обычно 6Н2П и 6Н1П в каждом канале (ТН14 обеспечит 1+1 ампер) и двух пар 6П18П по выходу (ТН27 обеспечит 1,6+1,6 ампера). Узлы для подключения накалов выходных ламп обозначены буквами a, b, c. Узлы подключения выпрямителей для цепей накала первых ламп каждого канала обозначены буквами d, e, f. Учитывая, что аноды 6П18П низковольтные, анодных обмоток вполне достаточно для питания двухтактного лампового каскада. Четыре обмотки по 28 вольт ТАН27 дают 112 вольт. Параллельно включенные обмотки 56+40+16 вольт ТАН14 дают ещё 112 вольт. Итого получают 224 вольта, что вполне приемлемо для усилителя. Кроме того, есть дополнительные обмотки I-II, которые можно использовать для питания цепей смещения и автоматики. 

Нужно заметить, что применение в цепях накала дидных мостов и интегральных аналоговых интегральных стабилизаторов не рационально. Для них характерно большое падение напряжения, а запаса напряжения от накальных обмоток, как правило, нет. Поэтому применять следует только импульсные модули, причём уже готовые изделия в виде малогабаритных плат китайских производителей. В платах установлены подстроечные резисторы со шлицевым регулятором. По осциллографу легко наблюдать установку минимального уровня пульсаций в 3-4 мВ при достаточно большом наборе батареи низковольтных конденсаторов (10 шт) 2200-3300 мкФ фильтра.

Если добавить к ТАНам один анодный трансформатор, например ТА58, то можно получить более ловкий блок питания, схема которого показана ниже.

Как видно из схемы, такой комбайн позволяет отжать для анодов напряжение +420 вольт. Этот уровень вполне достаточен для раскачки двухканального усилителя на 6П3С. Можно использовать такой блок питания для усилителя на Г807. И не следует заморачиваться применением особенных диодов в анодных выпрямителях. Быстроходности обыкновенных совдеповских диодов вполне достаточно для любого лампового усилителя. Важен лишь запас по уровню допустимого обратного напряжения. А для китайских диодом и диодных мостов следует зарезервировать пятикратный запас по току и 10-20 кратный запас по частоте (для импульсников). Пожалуйста помните, если в статье квалифицированного автора начинаются рассуждения про применение в анодном выпрямителе ультрафастов, то читателю явно предлагают маркетинговую приманку. Либо автору статьи просто больше нечего сказать, чтобы показать собственную уникальность. А если рассуждения про шунтирующие цепочки исходят от дилетанта, то его нужно просто пожалеть, ибо его обманул коварный "Гуру".

Пример схемы блока питания на паре ТАН81. Схема обмоток и параметры силового трансформатора показаны ниже. Обмотки трансформатора рассчитаны на большие напряжения 315 вольт, поэтому можно рекомендовать такой трансформатор для сравнительно мощного усилителя с лампами типа ГИ30.

Анодные обмотки при этом группируют в симметричные секции и включают параллельно. А вот токов накальных обмоток в трансформаторе ТАН81 традиционно маловато. Для питания накалов нормального усилителя от одного трансформатора не хватает примерно половины ампера. Схема блока питания на трансформаторах ТАН81 показана ниже.

Обмотки трансформатора рассчитаны на напряжение 315 вольт, но слаботочные. Однако есть возможность параллельного включения всех обмоток, если секцию на 280 соединить последовательно с секцией на 35 вольт. В этом случае получается допустимый ток каждого трансформатора около 270 мА. Этого вполне достаточно для питания анодов мощных тетродов при небольшом падении напряжения по аноду. Узлы обмоток 6,3В с индексами а-б и в-г предназначены для подключения накальных цепей мощных выходных ламп раздельно для каждого канала. Слаботочные выпрямители на микросхемах импульсного источника питания предназначены для подключения накалов первых ламп усилительного канала. Показанные на фотографиях сборки по 2-3 силовых трансформатора это первый шаг в построении полноценного блока питания нормального лампового усилителя. Далее в ходе конструирования сборка трансформаторов обрастает кронштейнами с выпрямителями, конденсаторами и электронными платами. Только после заврешения монтажа всех компонентов блока питания, готовый модуль с пульсирующими токами закрывают стальным колпаком. Вовнутрь стального шасси усилителя, например на клеммник, вводят готовые к применению напряжения, которые далее разводят мощными жгутами витых проводов. Другие подходы к интеграции силовых трансформаторов на 50 Гц для БП в конструкцию лампового усилителя это анахронизм и наследие прошлого века. Это типичный пример неведения или полного пренебрежения законами электромагнитной совместимости. Как учёный утверждаю, что примеры фотографий в Интернете самых элитных усилителей с колпаками на обособленных силовых трансформаторах служат индикатором их невысокого класса. Это наглядное и совершенно очевидное маркетинговое противоречие, показывающее небрежное отношение к законам теории электромагнитного поля, демонстрирующее их незнание проектировщиками. Присутствует претензия на кошерность схемотехники и остальной матчасти. "Элитный" усилитель не может стоить заявленных колоссальных денег, если изготовитель пропустил мимо ушей фундаментальное знание, а налицо банальные понты.

Ниже показан ещё один показательный пример преодоления дилетантства. На рисунке показана схема мощного блока питания, предназначенного для энергообеспечения мощного двухтактного двухканального усилителя на триодах ГМ-70. В сети встречаются примеры высоковольтных выпрямителей для ГМ-70. Причём нередко задачу решают в лоб, путём применения высоковольтных обмоток и последовательного включения выпрямительных столбов. А это совсем не нужно. Для построения хорошего блока питания достаточно иметь пару трансформааторов ТА252 (по 210W) и одын штюк ТА236 (170W). Возможны другие комбинации трансформаторов. Важно обеспечить достаточный набор напряжений и большую мощность анодного питания. 

Включив последовательно все секции трансформатора получают отдельный выпрямитель от каждого транса. Каждый выпрямитель нагружают на собственный конденсатор-электролит, например 1600-4700 мкФ для 450 В. Щас появились такие импортные конденсаторы, итальянские, американские, английские Kendeil capacitor. Их используют в шине постояного тока частотных IGBT-преобразователей. Получив три автономных выпрямителя на невысокие напряжения (около 400В) их просто включают последовательно. В каждом отдельном источнике ставят собственное реле плавной подачи анодного напряжения. Конденсаторы шунтируют резисторами. Достоинства очевидны, плавный пуск, отсутствие высоковольтных диодов, небольшие габариты трансформаторов, большой КПД и высокий коэффициент использования. Ну конечно же нужно ещё навешать в схему варисторы и разрядники. Кроме того, придётся позаботиться о грамотном проектировании корпуса, а также о применении дополнительной изоляции и принудительного охлаждения. Таким образом банальным схемным решением получают безобиднейший источник питания колоссальной мощности, обеспечивающий при 1200 вольтах 0,7-0,8 ампера анодного тока. Но работать с таким высоковольтным источником следует крайне осторожно. Заряд электролитов сохраняется долго и может шибануть насмерть.

В завершение изложения можно сказать, что приспособить в источник питания лампового усилителя можно практически любой качественный силовой трансформатор, с не слишком высоким напряжением обмоток. Мелкие напряжения это как раз не проблема. Чаще всего проблема заключается в обеспечении надлежащего качества трансформаторов. Под понятием качество здесь следует понимать в первую очередь мизерное поле рассеяния трансформатора при минимальном токе холостого хода и абсолютное отсутствие в трансформаторе гудения и вибрации.

                          Евгений Бортник, Красноярск, Россия, июль 2016

Даешь народное анодное! Малогабаритный БП для ламповой аппаратуры


Данная статья адресована радиолюбителям, занимающимся построением малогабаритных конструкций на электронных лампах. Тем, кто делает микрофонные предусилители, винлкорректоры, приставки для гитары, усилители для наушников и другие устройства с использованием электронных ламп. В общем, тем, кому требуется высокое постоянное напряжение.

Содержание / Contents

Перспектива намотки компактного трансформатора для лампового устройства, способна охладить пыл самого старательного радиолюбителя, и причин тому несколько.
К трансформаторам питания ламповых устройств предъявляется ряд требований, соблюсти которые непросто. Необходима обмотка с хорошей электрической прочностью, способная отдавать относительно малый ток при высоком напряжении и обмотка для питания накала. Ток, потребляемый нитью накала, обычно находится в пределах 300-600 мА. Для начала необходимо обзавестись сердечником с малой габаритной мощностью, и эта первая проблема, может стать и последней. Но допустим, что сердечник найден, есть и тонкий провод с хорошей изоляцией. Все равно, намотать трансформатор будет очень непросто. С проводом малого сечения надо обращаться деликатно, не допускать перегибов, а тем более повреждения изоляции и обрывов. Выбрать более толстый провод не позволит окно «железа».Я не буду рассматривать широко известные методы, поскольку все они хорошо описаны в «сети». Ограничусь простым перечислением с указанием основных «подводных камней».

Обратное включение трансформатора, так называемый «перевертыш».
«Повышающий» трансформатор работает неэффективно, потери велики.
Вторичная обмотка, ставшая теперь первичной, потребляет существенный ток, нагружая первый трансформатор, на котором и так «висит» накал. Тем не менее, решение распространенное и вполне приемлемое.

Умножитель.
Для получения низкого уровня пульсаций, необходимы конденсаторы значительной емкости, как следствие увеличение «жилой площади» БП.
Появление «нехарактерных» загрязнений питающего напряжения, за счет увеличения количества переходных процессов, на звуке отражается не самым лучшим образом.
И, наверное, главный недостаток, низкая нагрузочная способность источника питания.
При этом точно рассчитать, на сколько уменьшится под нагрузкой напряжение, и возрастут помехи, весьма затруднительно. Я никогда не участвую в спорах на тему: «Какой Закон Ома самый правильный», а по сему напомню, что даром бывает только сыр в мышеловке. Иными словами, во сколько раз умножите напряжение, во столько и проиграете в токе, плюс потери, куда без них.

Дальнейшее изложение будет происходить на примере построения блока питания для гибридного (ОУ + электронная лампа) Овердрайва для гитары. Принцип можно использовать и для любых других устройств, он общий. В итоге, у меня получился напольный ламповый гитарный предусилитель. Сначала я воспринимал его просто как макет, и хотел разобрать, но он мне так понравился, что я оставил его «в живых». Для наглядности, его БП и будем рассматривать.

Мне хотелось иметь напольный девайс, без внешних блоков питания с максимумом стандартных недефицитных и недорогих деталей, с низким уровнем собственных помех (с детства не люблю устройства фонящие первой гармоникой сети). О самом преампе, позднее будет рассказано в разделе «Звук для музыкантов», если кому интересно, можно будет в этот раздел заглянуть. Читатель воскликнет: «Только что хаял умножители, про Закон Ома толковал, и на тебе!»
Но обо всем по порядку. Иной раз недостатками можно пользоваться, каждый это знает из жизненного опыта. Вот отталкиваясь от этого постулата, я и начал конструировать свой блок питания. Мое изложение было бы не полным, без описания портрета моего главного героя, точнее антигероя, современного малогабаритного - трансформатора.

Небольшое путешествие в прошлое. Конечно, самыми лучшими из доступных, были трансформаторы серии «ТАН», военной приемки. Были еще трансформаторы мощностью около 15 Ватт от индикаторных цепей станков с напряжениями обмоток 6,3 и 120В. Питали они лампы накаливания и неоновые лампочки. Качество тоже было нехилым, надежная стяжка, пропитка бакелитовым лаком. А может их, и делали специально для преампов? Шутка. К великому сожалению, они ушли в историю вместе с советским прошлым. На этом с лирикой заканчиваю и приступаю к физике.

Все началось с появления в далеком уже ХХ веке, трансформаторов серии «Т» с заложенными «просадками» напряжения. Тогда они ласково назывались «трансформаторы с уменьшенным расходом меди и стали». Чуете, куда ветер дует? Сейчас об уменьшенном расходе меди стало писать неполиткорректно, вот и создается впечатление, что падение напряжения под нагрузкой, это вещь само собой разумеющаяся, как восход Солнца. Где восходит Солнце, мы знаем, там же предположительно и делают трансформаторы, перегревающиеся при заявленной номинальной нагрузке. Для защиты от очень вероятного возгорания и придумана вся «муть» со встроенными предохранителями. Наличие этой, «защиты» позиционируется как достоинство когда вам «втирают» про трансформаторы с «уникальными» характеристиками. Но если мы рассматриваем трансформатор с позиции качества и надежности блока питания, то падение напряжения в его обмотках должно быть минимальным, а холостой ход стремиться к нулю. Все остальное - лукавство. Естественно, что при соблюдении этих требований, трансформатор не может сильно нагреваться, и термопредохранитель ему нужен как в бане лыжи.

Вы спросите, почему я так долго «источаю яд» по поводу трансформаторов? А вот почему. Трансформатор это основа блока питания. От него зависит качество и безопасность устройства в целом. Поэтому подходить к оценке параметров трансформатора, надо вполне осознано, это экономит нервы деньги и бережет здоровье.

Я провел финансово и душевно затратную лабораторную работу по теме «электричество». Не стану утомлять читателя всеми подробностями, скажу только, что несколько «пациентов» ваще нагревались до неприличия на холостом ходу. При подключении номинальной нагрузки, напряжения «радостно проседали» до заявленного уровня. Правда, в виду появления зловещей вони, по настоятельной просьбе жены, испытания были свернуты и один трансформатор «получил прописку» в мусорном ведре.

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

Данная схема построена по принципу разделенного питания для накальной и анодной цепей. Такое решение имеет ряд преимуществ, ранее оно реализовывалось соответственно на трансформаторах серий «ТН» и «ТА».

Первое. Разделение «обязанностей», обеспечивает хороший запас, поскольку не надо закладывать в мощность потери как в «перевертыше», где без двух трансформаторов тоже не обойтись, однако используются они неэффективно.
Второе. Нелишне помнить, что трансформатор с малым количеством меди и стали, при номинальной нагрузке излучает помехи по интенсивности отличающиеся, от трансформатора, в котором медь и сталь не экономили. Поэтому запас по току не помешает.
Третье. Можно, не трогая анодное питание, изменить напряжение накала с 6 на 12 Вольт. Во втором случае, если устройство гибридное, мы можем питать операционный усилитель и накал от одной цепи.
Четвертое. В отличие от умножителя, удвоитель обладает более хорошей нагрузочной характеристикой меньшими пульсациями и другим их спектром. Я умышленно не стал строить утроитель, учетверитель и т.п. С увеличением количества звеньев, растет внутреннее сопротивление источника питания, и потери. Все это ставит под сомнение целесообразность построения умножителей. Может форумчане, используя мои наработки, построят блок с другими характеристиками, это будет интересно! Мне нужно было 120 Вольт при токе 2 мА, и отсутствие фона, блок питания с этой задачей справился.

Монтаж навесной, конденсаторы крепятся в зажимах.

Все детали самые распространенные. Использованы трансформаторы ТП-132-3 и ТП-132-14, производителя не указываю, т.к. не могу быть уверен полностью в их происхождении, внешний вид виден на фото.

Трансформатор, питающий накал, ощутимо нагревается при менее чем половине нагрузки, трансформатор анодного питания чуть теплый, правда и куплен он в 2006 году. Конечно, вы можете использовать тороидальные или герметизированные трансформаторы. В любом случае необходим предохранитель, что продиктовано соблюдением мер противопожарной безопасности. Не пугайтесь только, это требование, просто должно быть выполнено по умолчанию, при использовании указанных трансформаторов запас более чем 50%. Диодный мост «D3SB60» выбран по способу крепления, и типу корпуса.

Стабилизатор «7806» на 6 Вольт. Добавлять лишние детали для получения 6,3 Вольта, смысла не имеет, оптимальное напряжение накала именно 6 Вольт. Еще ниже его делать уже нельзя, упадает усиление лампы, «поплывут» и все остальные параметры. Если напряжение накала 12 Вольт, соответственно используется стабилизатор «7812», даташит аналогичен «7806». Не забудьте увеличить рабочее напряжение C4 и С5! Трансформатор можно взять ТП-112-12. Диоды «1N4007» намного перекрывают требования надежности, просто они были под рукой. Современные технологии позволяют делать хорошие диоды, падение напряжения на них минимально, нагрева нет вообще. С1 и С2 взяты с существенным запасом т.к. от них зависит нагрузочная характеристика удвоителя. С3 также максимально возможной емкости (у меня С3 220 мкФ, резистор R1, 10 кОм). Если вы ограничены размерами модуля питания, то можно емкости пересчитать, исходя из потребностей. Сопротивление R1 лучше брать отечественное МЛТ на 1 Ватт, если резистор от неизвестного производителя, ставьте на 2 Ватта. Теперь несколько слов о монтаже. Монтаж довольно компактен, но температурный режим это позволяет.

Мост и стабилизатор установлены на КПТ-8, (я предпочитаю отечественную пасту и считаю ее вообще самой лучшей). Микросхема стабилизатора изолирована от шасси, это облегчает, последующую разводку «земли». Если вы твердо уверены, что помех не будет, можете не изолировать. Я изолирую всегда, если радиатор электрически связан с корпусом. Таким образом, отрицательные шины низкого и высокого напряжения в БП разделены.

Конденсаторы С4 и С5, должны быть подключены в непосредственной близости к выводам стабилизатора, иначе он может работать нестабильно или вообще не запустится.

Диод D3 (в цепи стабилизатора) выполняет защитную функцию и если исключено нештатное отключение нагрузки, его можно не ставить.

Не советую питать индикаторный светодиод стабилизированным напряжением, лучше сделайте отдельный вывод, как это указано на схеме. Светодиод возьмите экономичный, это особенно важно, если от низковольтного канала питается еще и ОУ. Токоограничивающий резистор R2 светодиода, рассчитывайте после измерения напряжения с подключенной основной нагрузкой. В качестве фенечки у меня переключатель Standby, можете его упразднить, хотя ради сбережения «здоровья» лампы я бы его оставил.

P.S. Про зажимы для крепления конденсаторов, можно прочитать в моем сообщении: «Поклонникам навесного монтажа ламповых УЗЧ посвящается».

Всем удачи, Михаил.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

Михаил Резниченко (Godin0104)

Россия, Ярославль

Родился 1 апреля.
Увлечение - музыка (гитара, хоровое пение) радиоконструирование,
кулинария, велоспорт.
Увлекаюсь паянием со школы.
Пришел для обмена опытом.

 

Ламповый усилитель трансформатора мощности, выпрямление желчи, многоцелевой двойной высоковольтный 4V 5V 6.3V напряжение накала | |

Силовой трансформатор для лампового усилителя, выпрямитель желчи 4 В / 5 В, многоцелевой двойной высоковольтный, напряжение накала 4 В 5 В 6,3 В, многоцелевой силовой трансформатор 100 Вт, подходит для большинства предпусковых испытаний желчи.

Железный сердечник EI 86X45 Z11, закрепленный зажимом British Red Bull, размер сердечника трансформатора: 88 мм X 75 мм X 75 мм. Внешний объем трансформатора: 88X86X75MM.

Вход AC 0-220V-235V заземление первичного экрана

Высокое напряжение: 250 В-0-250 В 100 мА 3 линии

Нить накала: 0-4В-5В 4А, 5В4А, 3,15В ~ 0 ~ 3,15В 1,5А

Он весит около 2,28 кг.

Тестируйте при 1000 В в течение 1 минуты. Нормальное повышение рабочей температуры не превышает 25 градусов (температура удушья + температура окружающей среды), а трансформатор имеет функцию маркировки выводного провода, которая имеет гарантию в течение одного года при нормальном использовании.

Также можно настроить.

Примечание: напряжение и ток каждой группы трансформатора должны соответствовать используемой нагрузке, а соединение должно быть правильным, иначе трансформатор будет легко поврежден. Сначала подключите сеть 220 В, измерьте напряжение каждой обмотки, а затем подключите к линии после нормальной работы. Штыри для пайки трансформатора не нужно соскабливать с краски. Используйте паяльник, чтобы нанести олово. Пленка краски на поверхности листа легко удаляется естественным путем.Затем используйте измеритель, чтобы измерить целостность и качество пакета проводов, чтобы гарантировать качество.

Подтверждение: из-за хранения, транспортировки, упаковки и по другим причинам некоторые поверхности трансформатора будут поцарапаны, отслоены и слегка заржавели. Поскольку местное городское напряжение отличается от стандартного 220 В (в большинстве случаев более 230 вольт), измеренное значение напряжения будет отличаться из-за различных условий тестирования и оборудования и будет отличаться от напряжения, указанного на трансформаторе.Фактическое измерение имеет ошибки, а некоторые ошибки велики. Параметры напряжения, указанные в рекламе, являются справочными!

.

IWISTAO Ламповый усилитель Трансформатор мощности 250W 300B 320V 0 320V 0 5V 0 6.3V HIFI Audio DIY | ламповый усилитель | усилитель poweraudio diy

1. Высококачественная толстая нейлоновая рама и высококачественный импортный флюс H50 из отожженной кремниевой стали.

2. Эффективно изолированное от электромагнитных помех металлическое покрытие корпуса.

1. Вход: 220 В переменного тока / 50 Гц

2. Выход:

3. Вес нетто: 4,5 кг

1. Доставка по всему миру (за исключением некоторых стран).

2. Заказы обрабатываются своевременно в течение 3 ~ 5 рабочих дней после подтверждения оплаты.

3. Мы отправляем заказы только на подтвержденные адреса. Адрес вашего заказа ДОЛЖЕН СООТВЕТСТВОВАТЬ вашему адресу доставки.

4. Представленные изображения не являются фактическим товаром и предназначены только для справки.

5. ВРЕМЯ ПЕРЕХОДА ОБСЛУЖИВАНИЯ предоставляется перевозчиком и не включает выходные и праздничные дни. Время доставки может меняться, особенно во время курортного сезона

6.Мы предоставляем 4 вида транспортных услуг, как показано ниже

A. Ускоренная доставка: DHL, UPS или FedEx. Для более быстрой доставки и бесперебойной транзакции мы изменим транспортную компанию среди них. Расчетное время доставки: 3 ~ 7 дней

B. Стандартная доставка: EMS, eParket (доступно для США) или DHL Global Mail (доступно только для Германии) Расчетное время доставки: 3 ~ 7 дней

C.Экономичная доставка: авиа-отправление Почты Китая / посылка, воздушная почта Гонконга / посылка, почта Швеции и т. Д. Расчетное время доставки: 15 ~ 60 дней

D. Особые маршруты: Российский специальный маршрут, Расчетное время доставки: 30 ~ 40 дней;

Австралийский специальный маршрут, Расчетное время доставки: 10 ~ 15 дней;

Ввозные пошлины, налоги и другие таможенные сборы не включены в стоимость доставки. Покупатели несут полную ответственность за все понесенные дополнительные расходы (если таковые имеются).

Мы тщательно проверим товар и убедимся в его качестве перед отправкой.Если возникли непредвиденные проблемы, пожалуйста, сначала свяжитесь с нами. Если это проблема качества, покупатель может подать возражение в течение 7 дней после получения товара, покупатель должен предоставить продавцу фотографии, видео и другие доказательства для идентификации. Искусственные повреждения, покупатели несут полную ответственность.

1). Покупатель возвращает нам товар и несет ответственность за возврат стоимости доставки; После того, как мы получим товар, мы отправим покупателю новый товар и оплатим повторную доставку.

2).Если товар (общая цена, включая доставку, составляет менее 10 долларов США) имеет проблемы с качеством, мы повторно отправим новый товар покупателю в следующем заказе; Если покупатель не планирует делать новый заказ в ближайшем будущем, покупатель может оплатить стоимость повторной доставки и попросить повторно отправить новый продукт.

3). Из-за проблемы с налогами покупатель отказывается получить товар, покупатель должен нести ответственность за доставку на дом.

1. Один год ограниченной гарантии производителя на дефектные изделия (за исключением предметов, поврежденных и / или неправильно использованных после получения).Гарантия на аксессуары составляет 3 месяца.

2. Дефектные изделия ДОЛЖНЫ БЫТЬ сообщены и возвращены в течение гарантийного срока (по возможности в оригинальной упаковке). Вы должны сообщить нам, в чем заключается дефект, и сообщить номер вашего заказа. МЫ НЕ РЕМОНТ ИЛИ ЗАМЕНА ИЗДЕЛИЙ С истекшим сроком гарантии. Вы соглашаетесь со всеми вышеперечисленными правилами при заказе на aliexpress.

Мы поддерживаем высокие стандарты качества и стремимся к 100% удовлетворенности клиентов! Обратная связь очень важна.Мы просим вас немедленно связаться с нами, прежде чем вы оставите нейтральный или отрицательный отзыв, чтобы мы могли удовлетворительно решить ваши проблемы.

.

ламповый усилитель и трансформатор для 6P3P EL34 ламповый усилитель, включая 1 шт. Мощность 160 Вт и 2 выходных трансформатора HIFI Audio | |

Это комплект трансформатора лампового усилителя мощностью 160 Вт для 6P3P, EL34 или аналогичных.

A. Силовой трансформатор X 1

B. Выходной трансформатор X 2

1. Каркас: 66x45

2. Первичный импеданс: 3,5 кОм

3. Выходное сопротивление: 0-4-8 Европа

4 Первичный ток: 76 мА

5.Индуктивность: 25 H

6. Сердечник изготовлен из 86 новых японских импортных Z11 0,35 отожженного листа

7. Вес: 1,4 кг / шт.

1. Доставка по всему миру (за исключением некоторых стран).

2. Заказы обрабатываются своевременно в течение 3 ~ 5 рабочих дней после подтверждения оплаты.

3. Мы отправляем только по подтвержденным адресам заказа. Адрес вашего заказа ДОЛЖЕН СООТВЕТСТВОВАТЬ вашему адресу доставки.

4. Представленные изображения не являются фактическим товаром и предназначены только для справки.

5. ВРЕМЯ ПЕРЕХОДА ОБСЛУЖИВАНИЯ предоставляется перевозчиком и не включает выходные и праздничные дни. Время доставки может меняться, особенно во время курортного сезона

6. Мы предоставляем 4 вида услуг по доставке, как указано ниже

A. Ускоренная доставка: DHL, UPS или FedEx. Для более быстрой доставки и бесперебойной транзакции мы изменим транспортную компанию среди них. Расчетное время доставки: 3 ~ 7 дней

B. Стандартная доставка: EMS, eParket (доступно для США) или DHL Global Mail (доступно только для Германии) Расчетное время доставки: 3 ~ 7 дней

C.Экономичная доставка: China Air Post Mail / Parcel, Hongkong Air Post Mail / Parcel, Sweden Post, и т. Д. Расчетное время доставки: 15 ~ 60 дней

D. Специальные маршруты: специальный маршрут для России, расчетное время доставки : 30 ~ 40 дней ;

Австралийский специальный маршрут, Расчетное время доставки: 10 ~ 15 дней;

Ввозные пошлины, налоги и другие таможенные сборы не включены в стоимость доставки. Покупатели несут полную ответственность за все понесенные дополнительные расходы (если таковые имеются).

Мы тщательно проверим товар и убедимся в качестве перед отправкой. Если возникли непредвиденные проблемы, пожалуйста, сначала свяжитесь с нами. Если это проблема качества, покупатель может подать возражение в течение 7 дней после получения товара, покупатель должен предоставить продавцу фотографии, видео и другие доказательства для идентификации. Искусственные повреждения, покупатели несут полную ответственность.

1). Покупатель возвращает нам товар и несет ответственность за возврат стоимости доставки; После того, как мы получим товар, мы отправим покупателю новый товар и оплатим повторную доставку.

2) .Если товар (общая цена, включая доставку, составляет менее 10 долларов США) имеет проблемы с качеством, мы повторно отправим новый товар покупателю в следующем заказе; Если покупатель не планирует делать новый заказ в ближайшем будущем, покупатель может оплатить стоимость повторной доставки и попросить повторно отправить новый продукт.

3). Из-за проблемы с налогами покупатель отказывается получить товар, покупатель должен нести ответственность за доставку на дом.

1. Один год ограниченной гарантии производителя на дефектные изделия (за исключением предметов, поврежденных и / или неправильно использованных после получения).Гарантия на аксессуары составляет 3 месяца.

2. Дефектные изделия ДОЛЖНЫ БЫТЬ сообщены и возвращены в течение гарантийного срока (если возможно, в оригинальной упаковке). Вы должны сообщить нам, в чем заключается дефект, и сообщить номер вашего заказа. МЫ НЕ РЕМОНТ ИЛИ ЗАМЕНА ИЗДЕЛИЙ С истекшим сроком гарантии. Вы соглашаетесь со всеми вышеперечисленными правилами при заказе на aliexpress.

Мы поддерживаем высокие стандарты качества и стремимся к 100% удовлетворенности клиентов! Обратная связь очень важна.Мы просим вас немедленно связаться с нами, прежде чем вы оставите нейтральный или отрицательный отзыв, чтобы мы могли удовлетворительно решить ваши проблемы.

.

ламповый усилитель мощностью 55 Вт, трансформатор, двойное высоковольтное напряжение и двойное напряжение накала для желчного предусилителя | |

Трансформатор мощности лампового усилителя мощностью 55 Вт, для предусилителя желчи, усилителя желчи, двойного высокого напряжения и двойного напряжения накала, может быть настроен в соответствии с требованиями.

Высокопроницаемая высококачественная обмотка с железным сердечником Z11, пакет сердечников EI 76 толщиной 45 мм, вертикальная железная рама Red Bull, фиксированная, изысканное мастерство, высококачественная обмотка из бескислородной медной эмалированной проволоки, нейлоновый каркас, процесс лакировки, защитный сердечник трансформатора и крышка провода.Трансформатор имеет функцию маркировки выводов, а проводка удобна.

Железный сердечник Z11 часто используется в выходных трансформаторах усилителей. Действие обмоточных силовых трансформаторов Z11 также сильно отличается. Он имеет высокий КПД, высокую мощность, небольшие потери в стали, низкое повышение температуры и небольшую магнитную утечку. Недостаток - высокая стоимость. Железные сердечники Z11 в несколько раз дороже обычных железных сердечников. Использование материалов Z11 для производства силовых трансформаторов - гарантия качества.

Силовой трансформатор точно рассчитан, полностью используя пространство вокруг проволочной обмотки, не срезая углы и тихо работая с нагрузкой. О вмешательстве в линейную систему почти не слышно. Кронштейн Red Bull фиксирован, а качество изготовления изысканное и красивое.

Испытание высоким напряжением 1000 В в течение 1 минуты. Нормальное повышение рабочей температуры не выше 25 градусов (удушье + температура окружающей среды). Трансформатор имеет функцию маркировки выводного провода, и при нормальном использовании он имеет гарантию в течение одного года.

Вход трансформатора: 0 220 В 235 В, экран и земля.

Высокое напряжение: 180 В-0-180 В 0,1 А трехпроводный выход

Нить накала: 6,3 В 1,5 А, 6,3 В 1,5 А, четырехпроводный выход

Трансформатор весит около 1,71 кг / шт.

Есть несколько способов закрепить трансформатор в зависимости от сборки и крепления станка.

Горизонтальный нижний кожух трансформатора с квадратным отверстием в нижней пластине,

Фиксированный трансформатор Red Bull clip,

L угловой железный фиксированный трансформатор,

Левый и правый кожухи устанавливают или фиксируют трансформатор

.

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о