6N13S w niestandardowej, czyli pierwotnej roli stabilizatora

[tubeaudio]

Witam!

Znalazłem w sieci taki o to schemat i zastanawiam sie na sensem jego użycia w układzie PP na 6P3C-E. Zasilacz byłby na lampie prostowniczej 5C3S. Napięcie jałowe trafa 300-350V na wyjściu stabilizatora chciałbym uzyskać 380-430V. Czy lepiej użyć diod Zenera czy stabilwoltów? Czy te drugie nie będą wprowadzać "śmieci"? Co ogólnie sądzicie o takim zastosowaniu 6N13S? Schemat jest powiedzmy poglądowy, więc modyfikacje mile wdziane!

pozdrawiam!

Lech'u

[_idu]

Przez wiele lat stosowano stabilitrony. Więc nie widzę przeciwskazań. Za - wygląd i "lampowość", przeciw - lepsze parametry stabilizacyjne diod Zenera.
Jedne i drugie sporo śmieca. W przypadku diod Zenera obowiązkowo zastosuj perełki ferrytowne na ich wyprowadzeniach.

[tubeaudio]

Dzięki za odpowiedź. Pytanie jaki jest poziom tego śmiecenia (pytam o Zenery, bo jarzeniówki odpadają z braku miejsca) i jakie będą wiemierne korzyści ze stabilizacji napięcia anodowego w układzie PP UL? W sumie dopieszczę całą część sygnałową, zastosuję dobrą filtrację Ua, a dodatkowy układ stabilizacji wniesie zakłócenia. Chyba więc nie opłaca się tego montować... Jeśli korzyścią ma być tylko lampowy wygląd 6H13S i zapaćkane, choć stabilne napięcie, to może lepiej odpuścić? Tylko co zrobić z wolną dziurą w obudowie?

[tszczesn]

Czy lepiej użyć diod Zenera czy stabilwoltów?

Jedne i drugie są dobre, ale pozbyłbym się kondensatora C3 - inaczej dostaniesz generator piły. Filtrowanie tego napięcia dopiero za stabilitronem filtruj układem RC.

[Piotr]

Stabilizacja napięcia zasilania w UL zmniejszy przysiadanie napięcia podczas przechodzenia do klasy AB. Brzmieniowo spowoduje zapewne większy "wykop"

Jedno ale:
Ważniejsze od czyszczenia zakłóceń po filtrze jest niska rezystancja wyjściowa takiego układu, w związku z czym mocno polecam choćby najprostszy wzmacniacz błędu, np. na jednej pentodzie. 6N13S solo ma dość słabe parametry pod tym względem.

[tubeaudio]

OK, dziękuję za odpowiedzi. Postaram się rozrysować schemat całego zasilacza i pozowolę go sobie przedstawić do oceny (korekty).

pozdrawiam!

Lech'u

[tubeaudio]

Jedno ale:
Ważniejsze od czyszczenia zakłóceń po filtrze jest niska rezystancja wyjściowa takiego układu, w związku z czym mocno polecam choćby najprostszy wzmacniacz błędu, np. na jednej pentodzie. 6N13S solo ma dość słabe parametry pod tym względem.

Co do wzmacniacza błędu na lampie, to może być problem "logistyczny" - brak miejsca. To byłaby już ósma lampa w... jednym kanale . W grę wchodzi wiec scalak, tylko muszę pomyśleć, czy cała zabawa nie traci sensu.

pozdrawiam!

Lech'u

[Piotr]

Scalak przy takim napięciu może być kłopotem
Lepiej (i taniej) zastosować jeden wysokonapięciowy tranzystor.

[tubeaudio]

Źle się wyraziłem; chodziło mi bardziej o to, że chcę kosztem lampy użyć półprzewodnika. Idę się przywitać z Protelem i biorę się do rysowania.

[tubeaudio]

Trochę się gubię w tej całej zabawie z zasilaczem stabilizowanym. Jest sporo zmiennych, które muszę wziąć pod uwagę. Potrafię mniej więcej oszacować wartości napięć, prądów i tym samym elementów standardowego filtru 2Pi CRC (rezystor zamiast dławika), ale ten stabilizator, a zwłaszcza wzmacniacz błędu, o którym wspominał Piotr robi mętlik, szczególnie pod kątem gotowego TG o dość dziwnym Raa oraz faktu, że chciałbym, aby układ był jak najbardziej lampowy.

Generalnie zamierzenie jest następujące. Posiadam trafa głośnikowe o Raa 6.1k, które mają współpracować z 6P3S-E w PP UL 43%. To jest absolutny const., tzn. cały układ kręci się wokół tych wartości. Ub i Ua w optymalnym pkt. pracy dla klasy AB2 osiągnę wg. kart katalogowych przy napięciu wyjściowym 400-430V.
Filtr – osobny dla każdego z monobloków – zamierzam zbudować z elementów, które już posiadam, czyli w grę wchodzą kondensatory: 47uF/400V, 100uF/400V (mam ich sporo) oraz ewentualnie 560uF/420V (2 szt). Za wszelką cenę chcę uniknąć dławika i wsadzić w jego miejsce rezystory 150ohm /20W. Właściwa filtracja, prowadzenie masy i NFB powinno w przypadku przeciwsobnej końcówki mocy „dopieścić” ewentualny przydźwięk.
Niestety wszystko zmienia się co chwilę, więc nie wyrysowałem schematu filtra i stabilizacji Ua, ale postaram się obrazowo opisać poszczególne stopnie i bardzo proszę o opinie i korekty:

(1) Trafo sieciowe - napięcie jałowe dowolne z zakresu 300-350V (mogę zamówić dowolną wartość, ważne, aby na wyjściu po stabilizacji i uwzględnieniu spadków napięć na prostowniku i stabilizatorze uzyskać 400-430V)

(2) 5C3S

(3)2 x 47uF/400V równolegle zbocznikowane opornikami o wart. między 100k-200k

(4) Rezystor zamiast dławika – 150ohm /20W

(5) 560uF/420V (martwi mnie napięcie...) – również zbocznikowane rezystorami rozładowującymi

(6) Stabilizator 6N13S (jednak na Zenerach) – jakiś pomysł na wzmak błędu???

(7) Ub >= 400V

Z góry dziękuję za odzew

pozdrawiam!

Lech’u

[Romekd]

Witam.
Przeczytałem w jednej z wypowiedzi informację o wyższości diod Zenera nad jarzeniówkami stabilizacyjnymi. Tej teorii przeczą jednak niekiedy dane katalogowe i wyniki wykonanych przeze mnie pomiarów. Tak jak przypuszczałem niektóre wysokonapięciowe diody Zenera charakteryzują się dość miernymi parametrami technicznymi, przez co bardziej nadają się one do zabezpieczeń, niż do stabilizacji napięcia. Ich duży dodatni współczynnik temperaturowy napięcia oraz stosunkowo wysoka rezystancja dynamiczna powodują, że stabilizator wykonany przy ich użyciu ma zdecydowanie gorsze parametry niż taki w którym zastosuje się dobrej jakości stabiliwolt jarzeniowy. Do prób użyłem stabiliwolt produkcji czeskiej o oznaczeniu 11TA31, będący odpowiednikiem amerykańskiego OA2 (zapłon przy 180 V, napięcie stabilizowane 150 V, dopuszczalny prąd pracy 5-30 mA, maksymalne dopuszczalne zmiany napięcia stabilizacji wywołane zmianami prądu w zakresie od 5 do 30 mA - do 6 V). Porównałem go z popularną diodą Zenera typu BZX85C150 (150 V, 1,3 W). Wyniki tych prób jednoznacznie wskazały na wyższość parametrów stabilitrona jarzeniowego. Podczas testów napięcie robocze lampki stabilizacyjnej, przy prądzie 5 mA, szybko ustabilizowało się na wartości 151,33 V i praktycznie nie ulegało już później znaczącym zmianom. Nawet wzrost prądu o 100% (z 5 mA do 10 mA) powodował wzrost napięcia jedynie o ok. 0,5 V. Ta sama zmiana prądu w przypadku diody Zenera BZX85C150 wywoływała zmiany napięcia rzędu 9 V, a więc kilkanaście razy większe! Poziom szumów na zaciskach 11TA31 wynosił ok. 2,8 mV (wartość międzyszczytowa, przy braku kondensatora blokującego i rezystorze szeregowym 24 kΩ), natomiast na diodzie Zenera 30 mV (znowu ponad dziesięć razy gorszy wynik). Po zablokowaniu diody Zenera kondensatorem 2 μF, wartość międzyszczytowa szumów spadła do ok. 3,56 mV, czyli w dalszym ciągu była wyższa niż na stabilizatorze jarzeniowym (kondensator ograniczył pasmo i amplitudę szumów, jednak spore fluktuacje napięcie pozostały). Sama zmiana temperatury diody Zenera (występująca w momencie ustalania się temperatury złącza po włączeniu zasilania) skutkowała wzrostem napięcia stabilizacji o około 5 V. Wyniki tych eksperymentów wskazują, że w pewnych przypadkach nie wskazane jest stosowanie wysokonapięciowych diod Zenera w stabilizatorach napięć anodowych. Zdecydowanie korzystniejsze wydaje się zastosowanie w tym miejscu połączonych szeregowo stabilizatorów UL1550 (odpowiedniki MAA550, μPC574, KA33V), które posiadają o niebo lepsze parametry od zwykłych diod Zenera, a ponadto cechują się małymi szumami, dobrym skompensowaniem temperaturowym, rezystancją dynamiczną na poziomie 10 Ω (rezystancja dynamiczna diody BZX85C150 w/g katalogu wynosi ponad 1 kΩ) i niską ceną. Dla pięciu połączonych szeregowo μPC574 uzyskałem napięcie 160,51 V przy prądzie 2,5 mA, oraz 160,78 V przy przepływie prądu o wartości 7,5 mA. Oznacza to, że wzrost prądu do poziomu 300% wartości początkowej powodował wzrost napięcia na pięciu stabilizatorach o 0,27 V (0,17%). Napięcie międzyszczytowe szumów wynosiło 1,08 mV (przy blokowaniu każdego z uPC574 kondensatorem poliestrowym 1 μF/50 V i wszystkich razem kondensatorem elektrolitycznym 10 μF/250 V).

Stabilizator na lampie 6N13, dla uzyskania dobrych parametrów, wymaga zastosowania (jak słusznie wspomniał Piotr) odpowiedniego wzmacniacza napięcia błędu. Zastosowanie go bardzo poprawia jakość stabilizacji i radykalnie obniża oporność wyjściową układu. Wykonać go można np. na tranzystorze 2SC3675, z włączonym w obwód emitera źródłem napięcia odniesienia (otrzymanym np. z wymienianych już przeze mnie UL1550). Można zastosować inne rozwiązanie i w obwodzie sprzężenia zastosować "konwerter" napięcia na popularnym tranzystorze BUZ90 (lub innym wysokonapięciowym Mosfecie) z włączoną w obwód źródła tego tranzystora regulowaną "diodą Zenera" TL431. Jeżeli Kolega jest zainteresowany którymś z tych rozwiązań to proszę napisać - zamieszczę schematy.

5uPC574zC10uF.JPG

-

BZX85C150zC2uF.JPG

-

BZX85C150bezC.JPG

-

11TA31.JPG

Pozdrawiam,
Romek

[tubeaudio]

Witam!

Dziękuję Romku za bardzo fachowe podejście do sprawy! Uświadamiam się jednak, że stabilizator nie jest najlepszym pomysłem, ponieważ generalnie w odniesieniu do braków w mojej wiedzy zaczyna się to robić dość skomplikowane... Jeśli chodzi o schematy stabilizatorów, o których wspomniałeś, to byłbym Ci wdzięczny za ich przedstawienie. Nawet jeśli nie skorzystam z tego rozwiązania, to może w przyszłości będzie ono pomocne dla mnie lub innych Użytkowników. Miałbym jeszcze prośbę, czy mógłbyś zerknąć na opisany przeze mnie schemat filtru CRC i uwzględnić go z schemacie stabilizatora?

Dziękuję i pozdrawiam!

Lech'u

[Romekd]

Witam.
Budowa stabilizatora nie nie jest czymś specjalnie trudnym. Wczoraj przetestowałem kilka wymyślonych układów stabilizatorów napięcia anodowego z szeregową triodą regulacyjną i tranzystorowym sterowaniem. Uruchomienie jednego z nich (układ z tranzystorem MOSFET) sprawiło mi trochę problemów, albowiem układ wykazywał paskudną tendencję do wzbudzenia się na częstotliwościach ponadakustycznych. Nawet blokowanie wyjścia kondensatorem elektrolitycznym nie usuwało oscylacji, a jedynie przesuwało ich częstotliwość do akustycznego zakresu. Pomogła dopiero zmiana wartości rezystora siatkowego z 270k do 68k, co "przyspieszyło" układ i sprawiło, że zaczął pracować stabilnie. Układy pokazane w drugim i trzecim załączniku cechowały się bardzo dobrym poziomem stabilizacji napięcia. Zmiana obciążenia wyjść stabilizatorów z zera do ponad 100 mA (podobnie jak zmiana napięcia wejściowego o ponad 100 V) powodowała zmianę napięcia wyjściowego o kilka (kilkanaście) mV. Ostatni z układów zaprojektowałem specjalnie do stabilizacji napięcia o wartości 430 V, lecz nie zdążyłem już go przetestować. Warunki pracy lampy 6N13P w tym stabilizatorze są dość specyficzne, gdyż układ ma funkcjonować stabilizując napięcie o wartości wyższej niż wynosi największe dopuszczalne napięcie anoda-katoda lampy 6N13P (500 V dla zimnej katody i 250 V dla gorącej). Wydaje się to jednak możliwe w układzie w którym trioda uzyska emisje szybciej niż lampa w prostowniku. Takie rozwiązanie powinno spowodować powolne narastanie napięcia na anodzie i katodzie 6N13P (w miarę nagrzewania się lampy prostownika), bez przekraczania dopuszczalnej dla lampy wartości.
Zastanawiam się jednak nad sensem stosowanie stabilizacji napięcia anodowego dla wzmacniacza z przeciwsobnym stopniem końcowym. We wzmacniaczach tych (przy dobrze sparowanych lampach końcowych) problem tętnień praktycznie nie występuje, albowiem znoszą się one na symetrycznie nawiniętych połówkach uzwojenia pierwotnego transformatora głośnikowego. Jakie więc korzyści może przynieść stabilizacja napięcia? Większą moc? Większą stabilność warunków pracy lamp? Nie wiem czy dla tych korzyści warto aż tak komplikować układ.

Pozdrawiam,
Romek

[Piotr]

Romku,
Stabilizator dla tego wzmacniacza nie ma na celu zmniejszania przydźwięku. To tylko "bonus".
Chodzi głównie o zmniejszenie rezystancji wewnętrznej zasilacza, aby podczas wychodzenia poza klasę A nie przysiadało napięcie zasilania.
Pozwoli to na oddanie większej mocy przy mniejszych zniekształceniach.

Moim zdaniem lepiej byłoby w takim razie zastosować prostownik półprzewodnikowy, ale z tego, co mówił tubeaudio wzmacniacz ma już chassis z powierconymi otworami pod odpowiednią ilość lamp.

Mnie najbardziej podoba się układ z tranzystorem bipolarnym.
Możnaby również wygospodarować miejsce pod jakąś niedużą pentodę - byłoby jeszcze ciekawiej i bez ryzyka przebicia złącza

[tubeaudio]

Witam!

Dziękuję serdecznie Romku za kawał pięknej i solidnej pracy!

Tak jak wspomniał Piotr, ten stabilizator nie jest składnikiem wymagalnym, lecz fakultatywnym. Po prostu bawiąc się takim układem, chciałem poznać jego parametry i ewentualnie zamontować go we wspomnianym projekcie (fakt faktem zabawa punktakiem i wiertarką przed dokładnym ustaleniem części elektrycznej jest zgubna... ).

Coraz bardziej dojrzewam do koncepcji jak najprostszego opracowania układu, ponieważ, jak to wczoraj w najszej rozmowie zauważył Piotr, przyrost efektywności jest słyszalny, a przede wszystkim mierzalny tylko do pewnego poziomu. Powyżej niego jest "uzasadnioną pomiarowo KOSMETYKĄ".
Na 100% zmienię lampy Z 6P3S-E na EL34 (ze względu na Raa posiadanego TG) oraz zrezygnuję z prostownika lampowego. Dużo wskazuje także na to, że zamiast monobloku będzie to jednolita konstrukcja (koszty!)

Nie mniej jednak sporządzone przez Ciebie schematy stabilizatorów są bardzo ciekawe i wartościowe, i tym samym skrzętnie zanotuję je w mojej "bazie danych" celem wykorzystania w przyszłości Raz jeszcze dzięki!

pozdrawiam!

Lech'u