Projekt transformatora głośnikowego

[lybba]

Witam

Przyszedł czas na wykonanie transformatora głośnikowego, tak więc obrałem kształtkę EI120, karkas o wysokości 7cm i zabrałem się do liczenia w oparciu o artykuł: http://www.fonar.com.pl/audio/projekty/ ... rafgl1.htm. Ma być to transformator SE dla EL34 o Z=2500 Ohm. Przekrój rdzenia wynosi około 28cm^2 więc nie przesteruję transformatora.
Pasmo przenoszenia od dołu obrałem za 20Hz i zgodnie ze wzorem indukcyjność uzwojenia pierwotnego wynosi około L=20H. Kolejno zgodnie ze wzorem obliczyłem objętość czynnego żelaza w trafie V=637cm^3. Prąd spoczynkowy lampy wynosi I=100mA=0,1A. Obliczyłem wartość [(L*I^2)/V]=3,13 E-4. Średnia długość strumienia magnetycznego wynosi Lż=22,28cm. Z wykresu Hanna odczytałem wartość Lp/Lż równą 0,00105. Z tego wynika że szczelina powietrzna w trafie powinna wynosić około Lp=0,23mm. Potem odczytałem wartość (I*Z/Lż)=7,3 i obliczyłem liczbę zwojów uzwojenia pierwotnego Z=1664. Przez to uzwojenie płynie prąd 100mA, więc minimalna średnica wynosi 0,25mm. Zakładam impedancje obciążenia 16 Ohm(zrobię też odczepy dla 8 i 4 Ohm)więc przekładnia wynosi n=(2500/16)^0,5=12,5. Zakładam prąd tam płynący 2A(dla odczepu 4 Ohm). 1664/12,5=133 <==tyle zwojów będzie w uzwojeniu wtórnym.Jeżeli wykonam 1 uzwojenie pierwotne i 3 wtórne połączone równolegle zajmie to 7,75cm^2. Okno ma pole przekroju 12cm^2.

Pytania:
1.Czy moje obliczenia są poprawne?
2.O paśmie przenoszenia od góry decyduje indukcyjność rozproszenia. Jak ją obliczyć?? Gdzie można o tym poczytać?
3.Jakie pasmo przenoszenia od góry będzie miał ów transformator przy następującym, podziale:
1/4 pierwotnego-> I wtórne-> 1/4 pierwotnego-> II wtórne->1/4 pierwotnego->III wtórne->1/4 pierwotnego??
interesuje mnie uzyskanie najmniej 40kHz(gdyż w połowie pasma trafo odwraca fazę??).

[AndrzejJ]

Trafo zawsze odwraca faze... (Jak dla mnie "odwracanie w połowie przenoszonej częstotliwości" to jakieś straszne brednie, gdzie to znalazłeś??? Ale jednak całe życie człowiek się uczy...)
Czyli 20 kHz, max 25 wystarczy...

[cirrostrato]

Wiele razy ludzie zabierają się do liczenia (tu akurat transformatora SE), projektowania...potem zadają pytania i proszą o prostą odpowiedź czy policzyli prawidłowo...Zawsze się policzy prawidłowo (mniej lub bardziej), zależy to jedynie od przyjętych założeń wstępnych. Ale załóżmy, że policzyłeś ilość zwojów (od tego trzeba zacząć zakładając jakąś przekładnię trafa) a potem: na ile sekcji podzielić uzwojenia, jak nawijać (np. kolejną sekcję uzwojenia od umownej lewej strony karkasu czy od prawej, głupie pytanie ...a może nie), połączyć szeregowo uzwojenie wtórne np. cztero sekcyjne w kolejności sekcji 1-2-3-4, a może 1-3-2-4-, a może 1-4-3-2... ta sama zabawa może dotyczyć sekcji uzwojenia pierwotnego....a może jednak cztery sekcje wtórnego o jednakowej liczbie zwojów, nie ma problemu kolejności połączenia (równolegle) ale wtedy sekcja bardziej zewnętrzna posiada większą długość drutu (i rezystancję) przy tej samej liczbie zwojów więc może sekcje bardziej zewnętrzne nawijać proporcjonalnie grubszym drutem, składanie rdzenia ze szczeliną (jaką, policzyć trudno, trzeba empirycznie ale to akurat nie problem), zostało trochę wolnego miejsca na karkasie więc może zwiększyć proporcjonalnie ilość zwojów wszystkich sekcji...mogę tak wyliczać, aż mi się tusz w klawiaturze skończy. Potem ktoś to musi nawinąć(?), najlepiej w kilku policzonych wariantach na identycznych karkasach, składamy te wiele wariantów trafa i mierzymy, mierzymy, mierzymy, potem wyciągamy jakieś wnioski, rysują się jakieś tendencje, liczymy i nawijamy kolejny wariant naszego idealnego trafa i da capo al fine. Typowe transformatory głośnikowe zostały policzone, opisy wykonania są dość dokładne, ty szukasz czegoś jeszcze lepszego, może oryginalnego..... powodzenia.

[lybba]

http://www.highfidelity.pl/@main-255&lang=

Akapit:

"W.K. – Twoim założeniem było, żeby układ przeniósł jak najszersze pasmo przenoszenia...

A.M. – Tak. Bez podwzbudzeń i bez zbytniej zmiany fazy. Zacznijmy najpierw od teorii. Każdy wzmacniacz, który ma określone pasmo przenoszenia od do, zmienia fazę w połowie pasma przenoszenia. Jeżeli nasze pasmo użyteczne, np. wielkiej orkiestry symfonicznej mieści się w granicach od kilkunastu Hz do osiemdziesięciu kHz, to wzmacniacz powinien mieć od 10 Hz do 200 kHz, żeby zmiana fazy odbyła się poza częstotliwościami użytecznymi do przekazu muzycznego i dobrej lokalizacji. Jeżeli mamy pasmo przenoszenia wzmacniacza 20 Hz-20 kHz, to akurat 10 kHz jest OK., a drugie 10 kHz jest w przeciwfazie i to uniemożliwia odpowiednie budowanie sceny muzycznej, to się robi zamieszanie. Nie robiłem szerokiego pasma w swoim wzmacniaczu, żeby bić jakieś rekordy, tylko żeby być przygotowanym do tego, że kiedyś wejdą standarty 96 kHz, czyli powinienem mieć co najmniej 200 kHz. Tak fanatyczne podejście do dźwięku skutkowało tym, że moje wzmacniacze mają pasmo przenoszenia 390 kHz." Wywiad Wojciecha Korpacza z Andrzejem Markowem.(link na początku postu).

Ktoś wie coś o tym odwracaniu fazy?Przy zaprojektowanym ujemnym sprzężeniu zwrotnym nagle się ono okaże dodatnie...

Co do sekcyjności uzwojeń w tym artykule jest też akapit:

"W czasie wieloletnich badań, bo już kilkanaście lat robię badania nad transformatorami, wyszło tak, że im więcej uzwojeń wtórnych połączonych równolegle pracuje na głośnik, tym więcej szczegółów słychać i bardziej liniowo jest przekazywana muzyka. Są głosy, że gdy robimy bardzo dużo sekcji, to wzrastają pojemności wewnętrzne transformatora, co niby ogranicza pasmo przenoszenia i może wprowadzić jakieś tam podwzbudzenia. U mnie wzmacniacz pracuje z galwanicznym połączeniem siatek sterujących wzmacniaczy mocy ze stopniem poprzednim, czyli wtórnikami. W takiej sytuacji lampa będzie do upadłego wykonywała to jej każe odwracacz fazy i wzmacniacz napięciowy stopnia mocy. Więc, jeżeli nawet byśmy nawinęli ten transformator, że tak powiem, na gwoździu, to on i tak będzie się zachowywał prawidłowo, bo dostaje bardzo mocno kontrolowany sygnał z lamp mocy. Dlatego mogę uniknąć trudności ze zwiększaniem pojemności tego całego sandwich wiring, czyli nawijania kanapkowego. Taki transformator nie będzie miał trudności z oddaniem bardzo wysokich częstotliwości. Pasmo moich transformatorów jest w granicach 390 kHz przy mocy 12 W i przy zniekształceniach w granicach 0,35%, czyli dość dużych, ale to nie rani uszu i jest naprawdę wyczynowe. Ostatnio pracuję nad lepszym wykonaniem transformatorów głośnikowych, z taką ciekawostką, że każda sekcja, bo tutaj jest 10 sekcji uzwojeń anodowych i 10 albo 12 uzwojeń wtórnych. Chcę zrobić transformator, w którym każda sekcja wtórna będzie zawierała 4 niezależne sekcje głośnikowe. Mówiąc dokładnie, na jeden głośnik będzie pracowało co najmniej 40 uzwojeń. Wtedy spodziewam się naprawdę wyczynowego dźwięku. Zrobiłem już 30-sekcyjne transformatory głośnikowe, gdzie na jeden głośnik pracuje 20 uzwojeń i poprawa jest bardzo znaczna. Na zwykłych radzieckich lampach osiągam dźwięk jak na najbardziej wyczynowych lampach najbardziej renomowanych firm. Jest o co się bić, choć to wydłuża pracę załóżmy o tydzień, ale dźwięk będzie na pewno lepszy. "

Więc różnica pomiędzy 1 wtórne a 3 wtórne połączone równolegle będzie dość znaczna.

I czy półcentymetrowa szpara pomiędzy uzwojeniem a rdzenie nie jest zbyt duża??

[Krzysiek16]

Jak nie chcesz mieć problemów z transformatorem i zniekształceniami, to zrób wzmacniacz tranzystorowy. Jak chcesz się bawić w audiovoodoo to zapraszamy na Audiostereo.

[AndrzejJ]

A jeśli chcesz mieć wzmacniacz lampowy który po prostu gra, kup tanie trafa wyjściowe...

[lybba]

Chcę mieć wzmacniacz lampowy, który DOBRZE gra.

[Jasiu]

Chcę mieć wzmacniacz lampowy, który DOBRZE gra.

To zainteresuj się tekstami technicznymi, a nie audiofilskimi.
Jasiu

[Tomek Janiszewski]

Chcę mieć wzmacniacz lampowy, który DOBRZE gra.

To zainteresuj się tekstami technicznymi, a nie audiofilskimi.
Jasiu

I niech zrobi wzmacniacz przeciwsobny do którego transformator o tak wyśrubowanych parametrach będzie lżejszy, prostszy i tańszy niż do wzmacniacza SE. A i wzmacniacz PP będzie grał lepiej, niezależnie od tego że głośniej, względnie dla tej samej mocy wyjściowej zamiast jednej EL34 wystarczą dwie ECL82 lub PCL86. Na tym forum audiofilskich bredni o kojącym wpływie drugiej harmonicznej na nasz słuch nikt nie kupi.
A jeśli chce się mieć wzmacniacz, który w ogóle zagra, byle by był na lampach - wystarczy transformator TG2,5 od szmaciarza lub równoważny. Silenie się na hi-endowy transformator SE to marnotrawstwo czasu, materiałów, a następnie energii.

[lybba]

I nawet taniej wyjdzie, bo 2 PCL86 kosztują mniej niż 1 EL34. Tylko że układ PP jest bardziej skomplikowany, nie mówiąc już o trafie, a ja jestem bardzo początkujący jeżeli chodzi o lampy.

Dziękuję bardzo za odpowiedzi, nie będę się silił na hi-endowe trafo SE.

[KaKa]

Ale policzyć możemy - jeżeli chcesz. Jedno mnie nurtuje, jakie Rw przyjąłeś dla obliczeń w pierwszym poście?

[lybba]

Rw=15kOhm -zgodnie z notą katalogową JJ electronic
Rz=2500Ohm=250V/0,1A

Kształtka EI 84. Grubość rdzenia 43mm.==> Przekrój rdzenia 12cm^2. Załóżmy moc 16W, więc pierwiastek z tego wynosi 4. 4*c*1,1=6,6[cm^2]. Styknie. Zgodnie z pierwszym wzorem L=17,061H.
(Rw=15000; Rz=2500; f=20Hz).

Objętość żelaza to: V=183cm^3.

Dalej obsługa wykresu Hanna:

(L*I^2)/V=9,28E-4==> lp/lż=0,00184.
lż=15,596==>lp=0,00184*15,596=0,02869664 [cm]=0,2869664 [mm]

Opuszczamy linię:

(I*Z)/lż=15,5==> Z=2`417,38 zwoja ^^

Teraz już tylko przekładnie. Impedancja uzwojenia pierwotnego wynosi 2500 Ohm a impedancje wtórnego 16/8/4 Ohm, więc przekładnie będą wynosić: 12,5/17,67/25.
Proszę o sprawdzenie poprawności tych wyliczeń.

[Tomek Janiszewski]

I nawet taniej wyjdzie, bo 2 PCL86 kosztują mniej niż 1 EL34

I ponadto są możliwości ciekawego konfigurowania takich układów, zwłaszcza w wersji stereo. Np. 2*EF86 (albo śmieciówki EF80) we wzmacniaczu napięciowym, ECC82 w obu kanałach na odwracacz fazy. Albo po jednej ECF82 (albo 6F1P) na każdy z kanałów. Do tego pentody mocy jakie wpadną w ręce: EL84, 6P1P, EL81 itd...

Tylko że układ PP jest bardziej skomplikowany,

Bez przesady, jaki tam on skomplikowany??? W najprostszej wersji może zawierać choćby i te dwie PCL86 na kanał. Jedna z triod - na stopień napięciowy, identycznie jak w układzie SE. Druga trioda - na odwracacz fazy, sprzężony galwanicznie ze stopniem napięciowym (tak dokładnie, siatka drugiej triody zwarta z anodą pierwszej) i dzielonym obciążeniem. Przez kondensatory taki odwracacz steruje dwiema pentodami mocy, znów analogicznie jak w SE. Tylko rezystor katodowy może być w tym przypadku wspólny dla obu lamp. Takie to skomplikowane?, Aby nie być gołosłownym: taki właśnie jest wzmacniacz prezentowany przeze mnie na Forum. dziś fragment amplitunera stereo:
viewtopic.php?f=18&t=14675&start=15

nie mówiąc już o trafie,

Przecież sam przekonałeś się jak skomplikowane jest liczenie transformatora dla układów SE. Dla PP jest znacznie prościej: nie występuje tam szczelina powietrzna; liczenie zasadniczo nie odbiega od liczenia zwykłego transformatora sieciowego - z poprawką na to że dolna częstotliwość graniczna może być inna niż 50Hz, toteż proporcjonalnie do częstotliwości zmienia się moc, a odwrotnie proporcjonalnie - liczba zwojów na wolt. Na tym nie koniec; gdy już oblliczy się optymalną grubość szczeliny dla transformatora SE - zwykle okazuje się że obniżyła ona indukcyjność główną na tyle, że zaczyna przeszkadzać indukcyjność rozproszenia wynikla ze zwiększonej w stosunku do równoważnego mocowo transformatora PP liczby zwójów. A jak już obliczysz i wykonasz transformator SE dla przyjętych założeń - to już umarl w butach, łatwo go do innych założeń nie zaadaptujesz. Nie wyśrubujesz z niego mocy zwiększając prąd spoczynkowy - bo się rdzeń nasyci nawet bez sygnału; transformator PP można użyć przy większej mocy pod warunkiem podyzszenia dolnej częstotliwości roboczej. Chciałbyś użyć go przy mocy mniejszej niż obliczeniowa - to dla odmiany spokoju Ci nie daje myśl o tym że można by w tej sytuacji grubość szczeliny zmniejszyć aby poprawić basy.

a ja jestem bardzo początkujący jeżeli chodzi o lampy.

Za to decydując się na wzmacniacz SE o wysokich parametrach będzies miał okazję stać się fachowcem się przynajmniej w zakresie konstruowania zasilaczy o niskich poziomach tętnień Wzmacniacz PP Cię do tego nie zmusi: on (a przynajmniej jego stopień mocy) jest na tętnienia niewrażliwy,

Dziękuję bardzo za odpowiedzi, nie będę się silił na hi-endowe trafo SE.

A cóż innego robisz w dalszych postach? Jesli już ma być SE, to nie-hi-endowy jest dwolny transformator oferowany przez bazarowego szmaciarza, w rodzaju TG2,5 lub TG5, i wzmaczniacz z nim da się jako tako słuchać. Tu znajdziesz porady co do ich użycia:
viewtopic.php?f=7&t=7335
Dla większej mocy niż owe 5W latwiej będzie obliczyć i wykonać dobry transformator PP.

[lybba]

OK, będzie PP. Na EL84, to dosyć popularne lampki.

Teraz pytanie:
Jaką wersję kupić??

zwykłą JJ electronic(nowa...) http://sklep.lampyelektronowe.pl/?26,el84-jj

czy

wojskową radziecką lampę http://sklep.lampyelektronowe.pl/?32,6p14p-ew
??

Radzieckie to nie gniotsa, nie łamiotsa.
Kolejno:
http://www.fonar.com.pl/bonus/programy/bonus_tg1.htm

Czy ten aplecik dobrze obliczy trafo wyjściowe, czy powinienem liczyć to ręcznie?

[Thereminator]

Ja bym policzył posiadana kasiorę i rozważył zakup:
http://allegro.pl/transformator-glosnik ... 65206.html